12 minute read
EXCAVADORAS FRONTALES Monográfico de excavadoras mineras frontales
Excavadora frontal Hitachi en la explotación de carbón de El Cerrejón, Colombia.
MONOGRÁFICO DE EXCAVADORAS MINERAS FRONTALES
Advertisement
Hoy en día existen dos sistemas habituales en la concepción de las excavadoras, destacando a nivel mundial uno sobre el otro. La elección de cada uno se rige más por tendencias regionales, por la tipología de trabajos a realizar y por lo habituado que uno esté a trabajar con cada modelo.
Las excavadoras retro y las frontales se siguen fabricando por todas las marcas, aunque desde hace años las retro van ganando mercado.
Desde hace muchas décadas, fabricantes ya desaparecidos como Demag, Orenstein and Koppel, Poclain o Akerman, o los clásicos como Caterpillar, Liebherr o Hitachi, contaban con equipos de mediano y gran tamaño en la opción arranque frontal, máxime si se tiene en cuenta que la gran mayoría de las excavadoras que se vendían por encima de las 100 toneladas eran en aquel entonces con el sistema de ataque frontal y descarga por el fondo, más conocido en inglés como front shovel. Sin embargo, con el paso de los años se ha invertido la tendencia, siendo actualmente más del 80% de las máquinas medianas y grandes que se comercializan en el mundo con diseño retro.
Aunque el primer desarrollo de un fabricante de maquinaria de construcción es siempre a partir de un brazo con geometría retro, prácticamente todas las empresas desa-
rrollan paralelamente los brazos con arranque frontal, pues la elección de una tipología u otra comienza por un aspecto puramente regional. Mientras que en Europa los equipos retro son más habituales en los países más occidentales, los equipos frontales son muy utilizados en los países del centro y este del continente, siendo Alemania uno de los países donde más equipos frontales por debajo de las 100 toneladas se venden en toda Europa.
Es por ello que los fabricantes cuentan con diversos modelos de excavadoras hidráulicas de tipo retro y con algunos de ataque frontal entre las 50 y 100 toneladas de peso, aunque son menos los equipos que se venden con esta segunda adaptación, ya que con el paso del tiempo se ha demostrado que son unidades poco versátiles, más lentas y poco rentables para el arranque y carga de materiales previamente volados en canteras y explotaciones mineras de pequeño tamaño.
Por el contrario, cuando las condiciones son favorables se trata de equipos muy rentables, pues la elevación del brazo se realiza durante el ciclo de carga, quedando ya en altura para su descarga en dúmper, siendo además una maniobra muy sencilla con la descarga por el fondo de la cuchara. Además, se ha demostrado que para determinadas operaciones de arranque y carga en explotaciones de áridos, la cinemática de estos equipos hace que se trate de máquinas con menor riesgo al vuelco y mayor estabilidad. En definitiva, si las condiciones son las indicadas, estas excavadoras son muy productivas y más económicas que las excavadoras con configuración retro, pero no suelen darse estas condiciones.
Así, salvando las tendencias territoriales y las preferencias personales, teóricamente las excavadoras entre 50 y 100 toneladas de ataque frontal se suelen comercializar más para aquellas explotaciones minerales donde suele ser necesario no mezclar entre las diferentes calidades de los materiales y también en aquellas explotaciones mineras donde el material se arranca directamente con el equipo, por no ser necesaria una voladura previa o por haber una normativa restrictiva sobre voladuras que obligue al arranque de la piedra sin explosivo. Es aquí donde un equipo frontal es más indicado e incluso superior en especificaciones a un equipo retro.
En España, en los últimos años, han sido mínimos los equipos de tamaño medio que se han suministrado con cuchara de ataque frontal, habiendo sido entregado alguno de esos modelos en conocidas explotaciones mineras.
Si se analizan los aspectos puramente técnicos de ambos equipos, se puede decir que en las excavadoras retro el operario ve en todo momento las labores de arranque y carga, aspecto importante a la hora de analizar cómo evoluciona el stock de material. Esto mismo es imposible cuando se trabaja con un equipo frontal. Por otro lado, a la hora de descargar con un equipo retro sobre un dúmper o una tolva de trituración, el control es mayor que si se usa un equipo frontal.
Por otro lado, las tensiones de un equipo retro en la estructura son mayores que en un equipo frontal y la cinemática en estos equipos es mucho más simple, al no poder bajar la cuchara más abajo de la propia máquina.
En el sector de la gran minería, con equipos que pueden llegar hasta las 800 y 1.000 tonelada de peso, la opción de equipos frontales es más popular por su elevada fuerza de arranque, debido a que la potencia de los cilindros se aplica directamente sobre la cuchara, algo muy demandado en las grandes explotaciones donde los inmensos volúmenes de material a cargar tras la voladura hacen que la fuerza de arranque de estos equipos sea totalmente necesaria para liberar los materiales del stock.
Es para este sector donde los fabricantes de equipos mineros cuentan con una variada gama de excavadoras mineras con accionamiento diésel o eléctrico y con versiones tanto retro como frontales, aunque son estas últimas las que imperan en este nicho de mercado.
A continuación, se hace mención únicamente a los equipos de gran tamaño con equipo frontal, los que son utilizados en las grandes minas de todo el mundo. Sin embargo, hay que ser conscientes que todos los fabricantes de maquinaria cuentan con versiones frontales de sus equipos por debajo de las 100 toneladas de peso.
Excavadora frontal Liebherr en una explotación de áridos graníticos en Córdoba, Argentina.
CATERPILLAR
Excavadora Caterpillar 6030 FS cargando un dúmper 777 G también de Caterpillar.
El fabricante americano Caterpillar es actualmente una de las marcas más antiguas de equipos mineros de gran tamaño con cazo y geometría del brazo y balancín de ataque frontal pero que menos modelos fabrica con esta configuración. Concretamente son solo cinco modelos, pero, a su vez, cuenta con el equipo más grande fabricado: la excavadora 6090 FS de 1.000 t de peso. Caterpillar fabrica toda su gama de equipos mineros tanto en versión frontal como con sistema retro para cubrir las diferentes necesidades de cada cliente. Teniendo en cuenta la alta especialización de Caterpillar en equipos mineros, su gama de cinco excavadoras hidráulicas mineras se comercializa tanto con accionamiento diésel como con accionamiento eléctrico (AC). Se trata de equipos de alta producción adaptados para trabajar en climatologías extremas y diseñadas para minimizar los ciclos sobre las unidades de acarreo.
El equipo más pequeño con que cuenta es el 6030 FS, una excavadora de 294 toneladas, que cuenta con una potencia neta de 1.140 kW y monta una cuchara de descarga por el fondo de 16,5 m3. Todas las excavadoras hidráulicas de Caterpillar de gran tamaño montan una presión máxima en las bombas de giro de 350 bares.
Por su parte, el modelo más grande es la excavadora 6090 FS de 1.000 toneladas de peso, un equipo accionado por dos motores que entregan una potencia de 3.360 kW y monta una cuchara de 52 m3 de capacidad de carga.
En España todos los equipos mineros y de construcción de Caterpillar son importados y comercializados por la empresa Finanzauto.
CATERPILLAR Peso (t) Potencia neta (kW) Capacidad cuchara (m3) Carga dúmperes (t) 6030 FS 294 1.140 16,5 97-186 6040 FS 404,6 1.516 22 136-227 6050 FS 527,6 1.880 26 136-290 6060 FS 599 2.256 34 181-313 6090 FS 1.000 3.360 52 218-363
La excavadora de mayor tamaño de Hitachi, la EX 8000, en una explotación minera cargando un dúmper.
HITACHI
El fabricante japonés Hitachi, distribuido en España por la empresa leonesa Hispano Japonesa de Maquinaria, cuenta con una gama de seis excavadoras mineras, que se fabrican en versión retro y en versión frontal. Se trata de equipos cada vez más conocidos y demandados en Europa y en el mundo y cuenta con máquinas de gran tonelaje en prácticamente todas las minas del mundo. Se fabrican con motores diésel y con accionamiento eléctrico.
El modelo más pequeño que fabrica es la EX 1200-7, un equipo que se suele ver mucho en versión retro en empresas de movimiento de tierras en la realización de grandes obras. Su peso es de 118 t, monta un motor de 567 kW y su cuchara, en versión frontal, tiene una capacidad de 6,5 m3. Esta excavadora normalmente trabaja con dúmperes entre 60 y 100 t de capacidad de carga.
Por el contrario, la gigante EX 80007 es el equipo de mayor tamaño. Con 825 t de peso se encuentra accionada por 2.900 kW de potencia y monta una cuchara de 40 m3. Su tamaño la hace apta para trabajar con dúmperes entre 181 y 363 t de capacidad de carga.
HITACHI Peso (t) Potencia neta (kW) Capacidad cuchara (m3) Carga dúmperes (t)
EX 1200-7 118 567 6,5 60-100 EX 1900-6 191 810 11 60-100 EX 2600-7 259 1.119 15 100-221 EX 3600-7 369 1.450 21 100-296 EX 5600-7 544 2.238 29 181-363 EX 8000-7 825 2.900 40 181-363
El fabricante japonés Hitachi, distribuido en España por la empresa leonesa Hispano Japonesa de Maquinaria, cuenta con una gama de seis excavadoras mineras, que se fabrican en versión retro y en versión frontal. Se trata de equipos cada vez más conocidos y demandados en Europa y en el mundo y cuenta con máquinas de gran tonelaje en prácticamente todas las minas del mundo. Se fabrican con motores diésel y con accionamiento eléctrico
Excavadora Komatsu PC 4000 de 400 t de peso cargando un dúmper.
KOMATSU
El fabricante japonés Komatsu se encuentra muy bien posicionado a nivel mundial en el sector de la maquinaria de minería. La constante evolución de sus equipos hace que sean máquinas a la vanguardia, siendo los equipos de excavación y acarreo elegidas por muchas empresas tanto de movimiento de tierras para obra pública como para explotaciones mineras. En España estos equipos son importados y comercializados por KESA, Komatsu España, S.A.
La gama de excavadoras mineras de carga frontal de Komatsu está formada por siete modelos diferentes. El equipo más pequeño es la PC 125011, un equipo bastante utilizado en las grandes obras de movimiento de tierras para obra civil. Su peso es de 120 t, su potencia de accionamiento de 578 kW y la capacidad de su cuchara de ataque frontal de 5,55 m3 . Su diseño y producción la hacen una máquina idónea para trabajar con dúmperes con una capacidad de carga entre las 45 y 64 t.
Por el contrario, el equipo de mayor tamaño con configuración frontal es la PC 8000-11, una máquina de gran volumen con un peso de 745 toneladas y una potencia de 3.000 kW. La cuchara frontal que monta tiene una capacidad de 42 m3 y su diseño y configuración hacen de este equipo el gran compañero de los dúmperes con capacidad de carga entre las 218 y 363 toneladas.
KOMATSU Peso (t) Potencia neta (kW) Capacidad cuchara (m3) Carga dúmperes (t) PC 1250-11 120 578 5,55 45-63,5 PC 2000-8 195 728 11 63,5-181,5 PC 3000-6 250 940 16 77-150 PC 4000-6 399 1.400 22 136-150 PC 5500-6 545 1.880 29 136-150 PC 7000-11 688 2.500 38 218-245 PC 8000-11 745 3.000 42 218-363
LIEBHERR
Excavadora R 9200 de Liebherr de 205 t de peso.
La empresa alemana Liebherr es posiblemente el fabricante con la gama completa de equipos más pequeña, pero con mayor número de máquinas desarrolladas para la gran minería. Su gama de 9 excavadoras diferentes de ataque frontal habla por sí sola de la gran especialización de este fabricante en lo que a movimiento de tierras en operaciones mineras se refiere. En España son importadas y distribuidas por Liebherr España y, hasta hace unos años que las minas de carbón se encontraban en activo, el modelo 984, actualmente mejorado y comercializado bajo el nombre de R 9100B, era un clásico es las explotaciones carboníferas españolas. Se trataba de un equipo muy fiable y productivo. Hoy en día sigue siendo una máquina muy demandada de segunda mano.
La gama Liebherr de configuración frontal está formada por 9 modelos diferentes que van desde la pequeña R 9100B hasta la potente R9800. La R 9100B es el modelo que vino a sustituir a la mencionada 984. Se trata de un equipo de 116 tonelada de peso, con una potencia de 565 kW, que monta un cazo frontal de 7,3 m3 . Su diseño permite trabajar con dúmperes de acarreo de entre 50 y 100 t de capacidad de carga.
Por el contrario, el modelo de mayor tamaño es la R 9800, una excavadora minera de ataque frontal de 800 toneladas de peso y 2.984 kW de potencia. Monta una cuchara de diseño frontal de 42 m3 de capacidad y, por la concepción de esta máquina, es apta para trabajar con dúmperes entre las 240 y 363 t de capacidad de carga.
La gama Liebherr de configuración frontal está formada por 9 modelos diferentes que van desde la pequeña R 9100B hasta la potente R9800. La R 9100B es el modelo que vino a sustituir a la mencionada 984. Se trata de un equipo de 116 tonelada de peso, con una potencia de 565 kW, que monta un cazo frontal de 7,3 m3
LIEBHERR Peso (t) Potencia neta (kW) Capacidad cuchara (m3) Carga dúmperes (t) R 9100B 116 565 7,3 50-100 R 9150B 130 565 8,3 50-135 R 9200 205 810 12,5 100-140 R 9250 250 960 15 100-185 R 9350 302 1.120 18 100-185 R 9400 345 1.250 22 100-240 R 996B 672 2.240 34 240-363 R 9600 633 2.500 37 240-363 R 9800 800 2.984 42 240-363
