Паровой экскаватор — это большая экскаваторная машина с паровым приводом , предназначенная для подъема и перемещения таких материалов, как камни и почва . Это самый ранний тип лопаты или экскаватора . [ нужна цитация ] Паровые экскаваторы играли важную роль в общественных работах в 19 и начале 20 века, будучи ключом к строительству железных дорог и Панамского канала . Разработка более простых и дешевых дизельных , бензиновых и электрических экскаваторов привела к тому, что паровые экскаваторы вышли из моды в 1930-х годах.
Гримшоу из компании Boulton & Watt изобрел первый паровой экскаватор в 1796 году. [1] В 1833 году Уильям Брантон запатентовал еще один паровой экскаватор, о котором он предоставил более подробную информацию в 1836 году. [2] [3] Паровой экскаватор был изобретен Уильямом . Отис , получивший патент на свою конструкцию в 1839 году. Первые машины были известны как «частично-поворотные», поскольку стрела не могла вращаться на 360 градусов. Они были построены на железнодорожном шасси, на котором смонтированы котел и двигатели движения . Ковшовая стрела и приводные двигатели были установлены на одном конце шасси, что обуславливает ограниченный поворот. Были установлены тележки с ребордными колесами, мощность на колеса передавалась посредством цепной передачи на оси. Рабочие проложили временные железнодорожные пути там, где должен был работать экскаватор, и при необходимости переместили их.
Паровые лопаты стали более популярными во второй половине девятнадцатого века. Первоначально оснащенные цепными тельферами , появление стального троса в 1870-х годах позволило упростить установку лебедок.
Позже машины снабжались гусеничными гусеницами , устранявшими необходимость в рельсах.
Полноповоротный ковш, вращающийся на 360°, был разработан в Англии в 1884 году и стал предпочтительным форматом для этих машин.
Расширение железнодорожной сети (в США и Великобритании) способствовало росту спроса на паровые экскаваторы. Обширная протяженность железных дорог и соответствующий объем перевозимых материалов вызвали технологический скачок. В результате паровые лопаты стали обычным явлением.
В число американских производителей входили компания Marion Steam Shovel Company, основанная в 1884 году, компания Bucyrus и компания Erie Shovel Company, ныне принадлежащая Caterpillar.
Быстро развивающиеся города Северной Америки использовали лопаты для рытья фундаментов и подвалов первых небоскребов .
Сто две паровые экскаваторы работали в течение десятилетия при рытье Панамского канала через Панамский перешеек . Из них семьдесят семь были построены Букиром; [4] Остальные были лопатами Мэрион. Эти машины «свернули горы» в своей работе. Бригады экскаваторов соревновались, кто сможет переместить больше грязи. [5]
Паровые экскаваторы помогали в горнодобывающих операциях: железные рудники Миннесоты, медные рудники Чили и Монтаны, россыпные рудники Клондайка – все они имели землеройное оборудование. С появлением открытых карьеров – сначала в Бингем-Каньоне , штат Юта – экскаваторы стали играть важную роль. Лопаты разобрали склоны холмов. В результате паровые экскаваторы стали использоваться по всему миру – от Австралии до России и на угольных шахтах Китая. Лопаты использовались при строительных, дорожных и карьерных работах.
Паровые экскаваторы стали широко использоваться в 1920-х годах при строительстве дорог в Северной Америке. В эту эпоху были построены тысячи миль государственных автомагистралей, а также заводы и множество доков, портов, зданий и элеваторов.
В 1930-х годах паровые экскаваторы были вытеснены более простыми и дешевыми экскаваторами с дизельным двигателем , которые были предшественниками тех, которые используются сегодня. В это время карьеры были электрифицированы. Только после Второй мировой войны , с появлением прочных гидравлических шлангов высокого давления, более универсальные гидравлические экскаваторы получили преимущество перед лопатами с лебедками с канатным подъемом.
Многие паровые экскаваторы продолжали работать на железных дорогах развивающихся стран, пока их не вытеснили дизельные двигатели. Большинство из них с тех пор были списаны.
В больших многотонных карьерных экскаваторах до сих пор используется экскаватор с тросовым подъемником. В 1950-х и 1960-х годах компания Marion Shovel построила массивные вскрышные экскаваторы для угольных работ на востоке США. Следует отметить лопаты Marion 360, Marion 5900 и самую большую лопату из когда-либо построенных, Marion 6360 The Captain с ковшом объемом 180 кубических ярдов (140 м 3 ), в то время как Буцирус построил одного из самых известных монстров: Big Брут , самый крупный из ныне существующих. GEM Египта (GEM означает «Гигантская экскаваторная машина», а «Египет» означает египетскую долину в округе Белмонт , восточный штат Огайо, где он впервые был использован), который работал с 1967 по 1988 год, был сопоставимого размера. С тех пор он был демонтирован. [6] Хотя эти большие машины до сих пор называются паровыми экскаваторами , их правильнее называть механическими экскаваторами , поскольку они используют электричество для питания своих лебедок.
Паровая лопата состоит из:
Экскаватор имеет несколько отдельных операций: он может поднимать или поднимать стрелу, выдвигать рукоять с помощью стрелы или двигателя, а также поднимать или опускать рукоять. Некоторые экскаваторы могут вращать платформу, на которой установлена основная часть машины, на поворотной платформе над грузовиком, подобно современному экскаватору, в то время как другие, особенно с более длинными кузовами, имеют поворотную платформу в основании стрелы и вращают экскаватор. бум.
При копании скалы оператор одновременно поднимает и выдвигает рукоять, чтобы наполнить ковш материалом. Когда ковш заполнен, ковш поворачивается для загрузки железнодорожного вагона или грузовика. Стопорный штифт на створке ковша освобождается, и груз падает. Оператор опускает рукоять, горловина ковша автоматически закрывается, штифт автоматически блокируется, и процесс повторяется.
Экипаж паровых экскаваторов обычно состоял как минимум из трех человек: инженера, пожарного и наземного рабочего. Чтобы переместить лопаты, приходилось много работать: передвигать рельсы и деревянные бруски; кабели и блоки покупок для прикрепления; цепи и стропы для оснастки; и так далее. На мягкой почве при лопатах использовались деревянные маты, которые помогали стабилизировать и выровнять землю. Ранние модели не были самоходными, они скорее использовали стрелу для маневрирования.
Североамериканские производители:
Европейские производители:
Большинство паровых экскаваторов списано, хотя некоторые из них находятся в промышленных музеях и частных коллекциях.
Самый большой в мире неповрежденный паровой экскаватор — это машина Марион, датируемая 1906 или 1911 годом и расположенная в Ле Рое, штат Нью-Йорк . В 2008 году он был внесен в Национальный реестр исторических мест. [7]
Эта машина, датируемая 1909 годом, — Растон назвал ее «кораном-краном» [8] — является старейшим из сохранившихся паровых флотов в мире. [9] Первоначально его использовали в меловой яме в Арлси , в Бедфордшире , Англия. После того, как яма была закрыта, паровой флот был просто заброшен и «потерялся», поскольку яма была затоплена водой. К середине 1970-х годов этот район стал местной достопримечательностью, известной как Голубая лагуна (из-за химикатов из карьера, окрашивающих воду), и после длительных периодов засухи можно было увидеть верхнюю часть ржавого военно-морского флота, выступающую из-под воды. вода. Эксперт компании Ruston & Hornsby Рэй Хули услышал о его существовании и организовал сложную задачу по его спасению из ямы, наполненной водой. [10] Хули организовал его полное восстановление до рабочего состояния учениками завода Растон-Бьюсирус . Впоследствии он перешел в ведение Музея жизни Линкольншира . [11] Музей не смог в полной мере использовать машину, и, поскольку она не хранилась под навесом, ее состояние ухудшилось. В 2011 году Рэй Хули подарил машину Фонду старинных экскаваторов в карьере и горном музее Трелкелд в Камбрии. Он был перенесен в карьер в 2011 году [9] и (по состоянию на 2013 год) снова ведется полная реставрация. [12]
Двадцать пять паровых экскаваторов Bucyrus Model 50-B были отправлены на Панамский канал для строительства мостов, дорог и дренажей, а также для удаления огромного количества почвы и камней, вырезанных из русла канала. Все лопаты, кроме одной, были списаны в Панаме. Выжившего отправили обратно в Калифорнию, а затем доставили в Денвер. В начале 1950-х годов его перевезли в Роллинсвилл Рой и Рассел Дюран, которые до 1978 года эксплуатировали его на территории Lump Gulch Placer, в шести милях к югу от Недерленда, штат Колорадо. Reunion Steam Thresher's Reunion в Роллаге, Миннесота), оставшиеся в рабочем состоянии Bucyrus Model 50-B, [13] и хранятся в Горном музее Нидерландов. Компания Roots of Motive Power из Уиллитса, Калифорния, также приобрела 50-B и раз в год представляет ее публике на фестивале Steam в начале сентября.
Две брошенные лопаты лежат в Саморе, Калифорния , к северу от Сакраменто, рядом с шоссе I 5.
