Первый паровой одноковшовый экскаватор был создан в середине 30-х годов XIX века в США. Толчком к этому стало активное строительство железных дорог и нехватка рабочих. Первый экземпляр был неполноповоротным, имел железнодорожную ходовую часть, был оснащен ковшом объемом 1,14 куб. м., паровым двигателем мощностью 15 лошадиных сил, обеспечивал среднюю производительность 45-50 куб.м/час и заменял примерно полсотни рабочих. Уже через несколько лет эти данные машины заменяли почти двести рабочих. Изначально машины использовались на строительстве железных дорог.
В 1842 году один из первых агрегатов был продан в Англию, а в 1843 четыре переехали в Россию для строительства Николаевской железной дороги.
До конца XIX века основные объемы земляных работ на строительстве железных дорог в Российской Империи выполнялись вручную, т. к. дешевая рабочая сила существовала в избытке. Однако при строительстве Транссибирской магистрали возникли затруднения с рабочими, поэтому было закуплен в США несколько «землекопных машин». В такие машины впрягались 12 – 16 лошадей. Для выемки и перемещения грунта использовались конные волокуши с металлическим ковшом, которые назывались «скреппелами» или «землеройками».
Первый российский одноковшовый неполноповоротный железнодорожный агрегат со сменным ковшом (2,3 куб. м. для легких грузов и 1,5 куб. м. для тяжелых грузов) был построен на Путиловском заводе в 1902 году. Его производительность была 100 – 290 куб.м./час, вес 65 – 75 тонн. До 1917 года было построено 35 таких машин. В начале XX века техника использовались в России довольно интенсивно. Например, при возведении дока в Кронштадте в 1909 – 1910 годах работы велись в две смены по 10 часов каждая.
После окончания первой Мировой войны, одновременно с общим развитием техники, активизировалось и развитие карьерных машин. Двигатели внутреннего сгорания и электропривод, применение гусеничного (и шагающего) хода позволили существенно увеличить мощности и мобильность. Они стали полноповоротными, увеличилась номенклатура их рабочего оборудования (прямая и обратная лопата, драгляйн, струг и прочее) и сфера их применения (вскрышные, тоннельные работы и прочее). В США и в России совершенствовались одноковшовые можели. В Германии начали строить все более мощные многоковшовые модели. Появились многочисленные специальные машины, например, канавокопатели.
В начале пятидесятых годов XX века начали использоваться гигантские экскаваторы с ковшами объемом до 30 куб. м.
В последующем традиционные виды машин совершенствовались за счет применения новых машиностроительных технологий и оборудования (гидропривод и др.).
В настоящее время рост технологий в сфере подъемного оборудования, особенно гидравлического, стремителен. Он порождает конкуренцию, которая из года в год носит все более острый характер и становится причиной появления на рынке все новых моделей подобной техники. Одновременно все время возрастающая потребность в полезных ископаемых обеспечивает огромный уровень заказов на большие гидравлические модели. Такие корпорации, как «Hitachi», «Komatsu», «Liebherr» и «Terex» имеют полный объем заказов на свою технику с листом ожидания, порой достигающего 12 – 15 месяцев. По информации компании «Liebherr», заказы на технику для горнодобывающей промышленности превысили ее производственные возможности. Похожая ситуация сложилась и у других концернов.
По информации немецкого производителя «Terex», в 2004 – 2005 годах резко возросли продажи таких крупных машин, как «RH120», «RH170», «RH200» и «RH340». За 12 месяцев было произведено и продано 14 машин модели «RH340» класса 550 т, впервые показанной весной 2004 года компанией «Terex O&K» на выставке «Bauma». Эта модель находится между супертяжелой машиной «RH400» и хорошо зарекомендовавшей себя «RH200». Емкость ковша – 34 куб. м., стрела – 10.5 м. и 5-метровый стержень. Такая конфигурация обеспечивает устойчивость машины и скорость цикла. Она достаточна для выкапывания и выполнения погрузочных работ.
Также очень бурно развивается и рынок одноковшовых моделей. Наибольший вес на нем имеют компании «Bucyrus» и «P&H». Новый одноковшовый экземпляр «Bucyrus 495HD» снабжен сложной системой AccessDirect, которая позволяет техническим специалистам Bucyrus осуществлять мониторинг через Интернет, независимо от того, в каком регионе мира работает машина. Это особенно важно для экскаваторов, которые работают в удаленных районах, т. к. это позволяет устранить неисправности без присутствия технических специалистов на рабочей площадке. Система даже позволяет инженерам дистанционно, без физического присутствия на рабочей площадке производить регулировки и ремонт, загружать новое программное обеспечение, что позволяет минимизировать потери. Дальнейшее совершенствование системы AccessDirect дополнило ее новыми возможностями – Accuload и MIDAS. Первая обеспечивает взвешивание каждого ковша, что уменьшает вероятность опрокидывания машины. В сочетании с MIDAS эта технология может дать дополнительные данные о производительности, функционировании, т. к. система сохраняет детальные записи движения машины.
Из ряда новых гидравлических экскаваторов необходимо выделить модель «Hitachi EX8000», работающую на дизельном двигателе Mitsubishi/Hitachi. Этот же двигатель используется в хорошо зарекомендовавшей себя модели – «EX3600». Также популярностью пользуется гидравлическая модель компании Komatsu «PC8000».
Новая модель компании Komatsu «PC1800-6» является модификацией модели «PC1600» класса 160 т. В новой машине представлены новейшие разработки корпорации в области гидравлики, при этом сохранена оправдавшая себя конструкция предшествующей модели. Модель «PC1800-6» – это машина класса 180 т. Она имеет два двигателя «Komatsu SAA6D140E-3», которые развивают мощность 730 кВ (980 л. с.) и соответствуют требованиям Tier 2 по выхлопам. Ключом к снижению выхлопов является топливная система высокого давления с множественными впрысками топлива за цикл и электронный контроль в сочетании с такими внутрицилиндровыми технологиями, как головки на 4 клапана и стальные цельнолитые поршни. Сокращены расходы на обслуживание двигателя, увеличены сроки замены масла и фильтров с 250 ч в предыдущей модели «PC1800» до 500 ч в новой модификации. Кроме того, модель «PC1800-6» снабжена новейшей системой мониторинга состояния машины компании Komatsu (VHMS). Эта система позволяет осуществлять тщательное наблюдение за всеми параметрами работы двигателя и гидрооборудования, обладает всем спектром диагностических возможностей, обеспечивает соблюдение графика профилактического обслуживания. История работы машины (которая накапливается в ходе работы машины и может быть легко скопирована на локальный компьютер), при необходимости, позволяет выявить ошибки оператора. Наличие на панели сенсорного экрана означает, что оператор или техник имеет доступ к важной информации об условиях эксплуатации в данный момент и прошлом. Для покупателя преимущества такого современного обслуживания деталей и узлов существенны, поскольку они значительно сокращают время определения и устранения неполадок, повышают надежность и срок работы.
Одной из последних разработок компании «Volvo» является модель класса 70 т – «EC700B». Это самый большой экскаватор, который когда-либо выпускала корпорация. Он предназначен для работы на горных карьерах. Модель «EC700B» – это полностью новая машина, обеспечивающая надежную работу в сложных условиях. Двигатель «D16CEAE3» машины «EC700B» является самым большим и мощным дизельным двигателем, используемым на машинахтакого класса. Развивая мощность 346 кВ (464 л. с.) при 1800 об/мин, этот двигатель очень экономичен с точки зрения потребления топлива. Оборудованный новейшей системой сгорания – «Volvo Advanced Combustion Technology» (V-ACT), двигатель соответствует жестким требованиям стандартов выхлопов Tier 3. Благодаря большому противовесу и длинным широким гусеницам экскаватор «ЕС700В» имеет высокую устойчивость в трудных условиях работы. Для снижения транспортных расходов гусеницы можно оттягивать. Несмотря на конструкцию, предназначенную для работы в сложных условиях, «EC700B» обеспечивает производительный цикл, экономичен по потреблению топлива и имеет большое усилие разработки грунта. «EC700B» весит от 67,5 до 70,3 т. в зависимости от комплектации. Длина стандартной стрелы – 7,7 м., длина стандартного ковша – 3,55 м., что позволяет копать на расстоянии 13,17 м. при глубине копания 8,4 м. Сила разрушения грунта – 301 кН. Ширина стандартных башмаков на гусеницы – 900 мм. В кабине находятся широкие окна с хорошим обзором, кресло с многочисленными регулировками, эргономичные рычаги управления, шумо и вибропоглащающая обивка. Имеются также высокоэффективная система климат – контроля, широкие ступеньки и поручни.
Обновленную машину предлагает потребителям и компания «Liebherr». Это модель «R945C» класса 50 т. Предназначена она для высокопроизводительной работы на горных и карьерных разработках. Машина «R945C» имеет надежную конструкцию и развивает силу разрушения грунта до 307 кН. В модели «R945C» использована проверенная гидравлика Litronic, поворотная платформа повышенной прочности с возможностью выбора ширины тормозных колодок 500 мм, 600 мм, 750 мм. Стандартная конфигурация включает стрелу «гусиная шея», длина которой - 6,7 м., емкость набора ковшей для горных работ – 1,3-3 куб. м. Экскаватор оснащен шестицилиндровым дизельным двигателем «Liebherr D936L» с прямым впрыском, турбокомпрессором и последующим охлаждением мощностью 240 кВ при 1800 об/мин. Кабина «R945C» имеет шумопоглощающую обивку, кондиционер, подвесное кресло для смягчения ударов, двойной джойстик управления. Жидкокристаллический дисплей отражает всю информацию о состоянии систем машины в реальном времени.
Крупнейший гидравлический экскаватор компании «Caterpillar» – модель «385CL». Эта машина заменила модель «385В» и оснащена новым дизельному двигателем «Cat C18» мощностью 383 кВ (513 л. с.). В двигателе использованы технология «ACERT», а также модуль контроля выхлопов и оптимизации расхода топлива «ADEM IV» фирмы «Cat». «385CL» возглавляет модельный ряд машин класса 85 т. Стандартный ковш машины имеет емкость 3,8 куб. м. Также имеются еще 12 видов ковшей емкостью от 2,1 до 5,93 куб.м. Для дальнейшей оптимизации использования машины компания «Caterpillar» предлагает различные виды стрел и стержней общего и специального назначения. Большая кабина обеспечивает хороший обзор и удобно организована. Операторы могут изменять режим работы и настройку гидравлической системы. Это очень важно, т. к. гидравлические узлы разных производителей могут иметь различные требования к давлению. В кабине находится дисплей с полной информацией о работе машины и ее состоянии. Это своеобразный диагностический блок для работ по сервисному обслуживанию машины.
Несмотря на перегруженность производственных мощностей, рекомендуются к приобретению экскаваторы именно вышеперечисленных производителей. Как и во всех предыдущих разделах, отметим и здесь: приобретайте спецтехнику б/у только у проверенных компаний, предоставляющих реальные гарантии.