궤도형 굴착기 또는 크롤러 굴착기는 현대 토공 작업의 중추입니다. 바퀴가 아닌 강철 또는 고무 트랙에 장착되어 회전 범위와 고정된 지면 안정성을 결합하여 토목 건설의 거의 모든 부문에서 굴착, 철거, 도랑 파기 및 자재 처리에 적합한 장비입니다.
A 추적 굴착기 - 크롤러 굴삭기, 무한궤도 굴착기 또는 간단히 트랙호라고도 불리는 - 회전 상부 구조에 장착된 붐, 디퍼 암 및 버킷 부착 장치로 구성된 대형 건설 기계로, 연속 트랙으로 구동되는 차대 위에 위치합니다. 도로 이동성을 우선시하는 바퀴 굴착기와는 달리, 추적형 굴삭기는 넓은 접촉 표면에 무게를 분산시켜 연약한 지면, 가파른 경사 및 바퀴 달린 기계가 가라앉거나 기울어지는 불안정한 지형에서 작업을 가능하게 합니다.
정의적인 기계적 특성은 다음과 같습니다. 풀하우스 스윙 : 상부 구조는 하부 구성품을 기준으로 완전히 360도 회전하므로 운전자는 전체 장비의 위치를 바꾸지 않고도 한쪽을 파고 흔들고 다른 쪽은 퇴적물을 쌓을 수 있습니다. 이러한 굴착력, 회전 자유도 및 지면 접착력의 조합으로 인해 궤도형 굴삭기는 전 세계 건설 현장에서 가장 널리 사용되는 중장비가 되었습니다.
"트랙형 굴착기는 수동 굴착을 단순히 개선한 것이 아닙니다. 이는 토목 공학에서 구조적으로 가능한 것을 재정의하고 일정을 몇 달에서 며칠로 단축하고 어떤 노동력도 합리적인 일정에 따라 달성할 수 없었던 프로젝트를 가능하게 했습니다."
트랙 시스템 작동 방식
차대 아키텍처
궤도형 굴삭기의 하부 구성품은 기계의 전체 중량을 지탱하고 엔진 출력을 지면 이동으로 변환하는 정밀하게 설계된 어셈블리입니다. 그것은 다음과 같이 구성됩니다 메인 프레임 (두 개의 트랙 어셈블리를 연결하는 X 프레임 또는 H 프레임) 센터 조인트 360도 회전을 허용하면서 상부 구조로 유압 흐름을 허용하고, 후면의 구동 스프로킷, 전면의 아이들러, 트랙 체인을 안내하고 지지하는 일련의 상부 및 하부 롤러를 제공합니다.
기계에 고유한 특성을 부여하는 구성 요소인 트랙 체인 자체는 마스터 링크에 볼트로 고정된 강철 슈로 구성됩니다. 각 신발의 너비와 그라우저 패턴(외부 표면의 융기 부분)은 특정 지면 조건에 맞게 설계되었습니다. 넓고 낮은 신발은 습지나 부드러운 땅에서 부양을 극대화하는 데 사용됩니다. 좁은 신발은 지면 압력이 덜 중요하고 트랙 마모가 주요 관심사인 단단한 암석이나 다진 골재에 사용됩니다.
강철 트랙과 고무 트랙
대부분의 대형 궤도 굴삭기는 강철 트랙 어셈블리 , 이는 최대의 내구성, 암석에 대한 탁월한 견인력, 수십 톤 또는 수백 톤 무게의 기계를 지탱할 수 있는 구조적 용량을 제공합니다. 소형 굴삭기 1~6톤 점점 더 많이 사용되는 수업 고무 트랙 이는 도시 및 정밀 응용 분야에서 상당한 이점을 제공합니다. 작동 시 더 조용하고, 아스팔트나 콘크리트에 표면 손상을 일으키지 않으며, 더 낮은 지면 압력을 가합니다. 고무 트랙의 단점은 마모성 표면의 수명이 단축되고 강철에 비해 안전한 작동 경사도가 낮다는 것입니다.
트랙 장력은 매우 중요합니다. 강철 트랙과 고무 트랙 모두 제조업체가 지정한 장력으로 유지되어야 합니다. 너무 느슨한 선로에서는 측면 하중이 가해지면 탈선하게 됩니다. 과도한 장력을 가한 트랙은 스프로킷, 아이들러 및 체인 링크 자체의 마모를 가속화합니다. 장력 점검은 모든 교대 전 검사 루틴의 일부가 되어야 합니다.
크기 등급 및 적용
궤도식 굴삭기는 다양한 크기로 생산되며 각 굴삭기는 다양한 작업 환경에 최적화되어 있습니다. 크기 클래스를 이해하면 지정자가 기계 성능을 프로젝트 요구 사항에 맞추는 데 도움이 됩니다. 즉, 전력이 부족한 기계의 비효율성과 불필요하게 큰 기계의 비용 및 액세스 문제를 방지할 수 있습니다.
| 수업 | 작동 무게 | 버킷 용량 | 일반적인 응용 분야 |
|---|---|---|---|
| 미니/마이크로 | 0.8 – 6t | 0.02 – 0.18m³ | 조경, 배수, 제한된 도시 부지, 유틸리티 트렌칭 |
| 콤팩트 | 6 – 10t | 0.18 – 0.35m³ | 주거 기초 공사, 소규모 도로 프로젝트, 농촌 배수 |
| 중형 | 10 – 30t | 0.35 – 1.2m³ | 상업용 건설, 파이프라인 설치, 도로 건설 |
| 대형 | 30 – 80t | 1.2 – 4.0m³ | 채석, 대규모 인프라, 댐 건설, 대규모 토공사 |
| 채굴 / 울트라 | 80 – 800t | 4.0 – 50m³ | 노천 채광, 대규모 댐 프로젝트, 벌크 재료 추출 |
는 중형 20~30톤 브래킷은 상당한 굴착력과 운송 유연성의 균형을 유지하면서 시장에서 가장 상업적으로 중요한 부문을 나타냅니다(대부분의 20톤 기계는 예외적인 허가 없이 표준 로우 로더로 이동할 수 있습니다). 이 클래스는 도로 건설, 교량 교대, 유틸리티 복도 및 상업용 건물 기초와 같은 대부분의 토목 인프라 계약을 다룹니다.
추적 굴삭기의 주요 구성 요소
는 primary structural arm pinned to the upper structure. The mono-boom (single-piece) is standard for digging; articulated or two-piece booms extend reach or allow work below the machine's ground level.
는 secondary arm connecting boom to bucket. Stick length directly controls digging depth and horizontal reach. Long sticks increase range; short sticks increase breakout force at close range.
는 primary working tool. General-purpose ditching buckets are the default; rock buckets have heavier wear plates for abrasive materials; grading buckets are wide and toothless for finishing.
는 machine's circulatory system. Variable-displacement axial piston pumps supply oil to boom, stick, bucket, swing, and travel circuits. Pressure typically ranges from 300–400 bar on modern machines.
는 large-diameter slewing ring that allows 360° rotation of the upper structure. It must transmit both the machine's full working load and the dynamic forces of swing braking and acceleration.
최신 운전실은 실내 온도 조절, 저소음 유리, 인체공학적 좌석과 조이스틱 통합, GPS와 기계 제어 데이터를 통합하는 디지털 디스플레이 시스템을 갖춘 ROPS/FOPS 인증 구조입니다.
작동 원리 및 제어
유압 조이스틱 제어(ISO 및 SAE 패턴)
추적형 굴삭기는 작업 부착물과 상부 구조물의 모든 움직임을 제어하는 두 개의 주요 조이스틱 컨트롤러(양손당 하나씩)를 통해 작동됩니다. 두 가지 전역 제어 규칙이 있습니다. ISO 패턴 (왼쪽 스틱은 붐 위/아래 및 왼쪽/오른쪽 스윙을 제어하고, 오른쪽 스틱은 스틱 인/아웃 및 버킷 컬/덤프를 제어함) 및 SAE 패턴 (왼쪽은 스윙과 스틱을 제어하고, 오른쪽은 붐과 버킷을 제어합니다). 두 패턴 모두 고도로 표준화되어 있지만, 한 패턴을 훈련한 운영자는 다시 학습할 때까지 다른 패턴을 혼란스러워하게 됩니다.
트랙 이동은 풋 페달 및/또는 핸드 레버로 제어됩니다. 두 레버를 앞으로 밀면 기계가 앞으로 나아갑니다. 독립적으로 밀어 넣으면 현장 회전이 가능해집니다. 추적형 굴삭기의 이동 속도는 본질적으로 제한되어 있습니다. 대부분의 기계는 다음 속도로 움직입니다. 3~6km/h 높은 이동 모드에서 - 일반적으로 로우 로더 트레일러로 현장 간에 운송되는 운반 기계가 아닌 추적 굴삭기를 현장 기계로 만듭니다.
굴착 및 스윙 사이클
는 fundamental working cycle of a tracked excavator consists of four phases: 위치 (스틱을 밀고 붐을 내려 버킷이 얼굴에 맞물리도록 함) 파다 (재료를 통해 버킷을 말리면서 동시에 스틱을 확장하고 붐을 들어 올려 생산적인 아크를 유지함) 그네 (상부 구조물을 덤프 위치로 회전), 그리고 덤프 (트럭 위로 양동이를 열거나 더미를 망치십시오). 숙련된 작업자는 버킷이 완전히 채워지기 전에 스윙을 시작하여 이러한 단계를 유동적으로 혼합하여 사이클 시간을 최소화하고 생산성을 최대화합니다.
생산성 통찰력: 스윙 각도를 줄이는 것은 사이클 시간을 개선하는 데 가장 큰 영향을 미치는 전략 중 하나입니다. 굴착면에 대해 180°가 아닌 45~90°에 토일 트럭을 배치하면 주기 시간이 20~35% 단축되어 대량 토공사 계약에서 굴착 자재의 입방미터당 비용이 크게 절감됩니다.
부착물과 다양성
는 tracked excavator's utility extends far beyond digging when fitted with the appropriate attachment. Modern quick-coupler systems — which allow the operator to change attachments from the cab in under two minutes — have transformed the machine from a single-purpose digger into a genuine multi-tool platform. The principal attachment categories include:
- 유압 차단기(해머): 암석, 철근 콘크리트, 얼어붙은 땅을 파쇄하기 위한 고주파 타악기입니다. 50kg(소형 굴삭기)부터 대형 기계의 경우 10,000kg 이상의 중량으로 제공됩니다.
- 압축기 플레이트 및 진동 롤러: 유틸리티 트렌치의 되메움재를 압축하기 위한 트렌치 장착 진동판; 제한된 공간에서 세분화된 서브베이스를 압축하기 위한 롤러 부착물입니다.
- 유압식 절단기 및 분쇄기: 구조용 강철을 절단하고 콘크리트를 파쇄하기 위해 철거에 사용되며, 자재를 일차 파손 없이 분류 및 재활용할 수 있는 관리 가능한 크기로 줄입니다.
- 집게 및 클램셸 버킷: 기존 버킷으로는 담을 수 없는 통나무, 고철, 암석 조각, 철거 잔해 등 느슨하고 불규칙하거나 부피가 큰 자재를 처리하는 데 사용됩니다.
- 오거 드라이브: 보링 파일, 펜스 포스트 또는 기초 앵커용 회전식 드릴 헤드입니다. 토크 출력은 작은 직경의 토양 구멍부터 큰 직경의 암석 드릴링에 이르기까지 기계 크기에 따라 확장됩니다.
- 틸트로테이터: 퀵 커플러와 작업 도구 사이에 장착되는 스웨덴산 부착 카테고리로, 버킷 또는 기타 부착 장치의 지속적인 360° 회전과 최대 40° 기울기를 제공하여 기계의 위치 결정 정밀도를 극적으로 확장합니다.
- 정지용 블레이드 및 리퍼: 정밀한 정지 작업 및 레벨링을 위한 박스 블레이드; 굴착 전에 압축된 지반이나 하층토를 파쇄하기 위한 단일 톱니 리퍼입니다.
기계 제어 및 디지털 시스템
2D 및 3D 경사면 제어
경사면 제어 기술은 유압식 작동이 도입된 이후 어떤 기계적 개발보다 추적식 굴삭기를 더욱 근본적으로 변화시켰습니다. 2D 경사면 제어 시스템 붐, 스틱 및 버킷의 경사계를 사용하여 장비에 대한 버킷 팁의 실시간 위치를 계산하고 작업자에게 목표 깊이 표시를 표시합니다. 3D 기계 제어 시스템 절대 공간 좌표를 제공하기 위해 GPS 또는 토탈 스테이션 포지셔닝을 통합하여 운전자가 운전실 디스플레이에 로드된 디지털 지형 모델로 작업할 수 있도록 하며 측량사가 수동으로 확인하지 않고도 ±20mm의 완성 경사 공차를 달성할 수 있습니다.
는 productivity and quality benefits of 3D machine control on volume earthworks are well-established: survey time is reduced, rework from over- or under-excavation is minimised, and junior operators can maintain acceptable tolerances that would otherwise require years of skill development. Many civil contracts now mandate machine control as a condition of tender.
텔레매틱스 및 차량 관리
Caterpillar, Komatsu, Hitachi, Liebherr, Volvo CE, Doosan 등 모든 주요 궤도형 굴삭기 제조업체는 이제 셀룰러 또는 위성 네트워크를 통해 운영 데이터를 클라우드 기반 차량 관리 플랫폼으로 전송하는 텔레매틱스 시스템을 장비에 표준으로 장착하고 있습니다. 캡처된 데이터에는 엔진 시간, 시간당 연료 소비량, 유휴 시간 비율, 결함 코드, 지리적 위치 및 활용 패턴이 포함됩니다. 차량 소유자의 경우 이 데이터를 통해 사전 유지 관리 일정을 수립하고, 정상 매개변수를 벗어나 작동되는 기계를 식별하며, 차량 크기를 최적화하고 고용 비용을 줄이는 데 필요한 활용 증거를 제공합니다.
전기 및 하이브리드 추적 굴삭기
는 decarbonisation of construction plant is generating significant development investment in electric and hybrid tracked excavators. 하이브리드 시스템 선회 제동 및 붐 하강 중에 에너지를 회수하고 이를 축전기 또는 배터리 뱅크에 저장하여 가속 및 리프팅 중에 재사용합니다. 일반적으로 기존 기계에 비해 효율성이 15~25% 향상되는 것으로 보고됩니다. 완전 전기 배터리 전기 굴삭기 Volvo, Liebherr, Hyundai 및 Sunward를 포함한 제조업체가 배터리 기계를 제공하면서 소형 및 소형 규모로 시장에 진출했습니다. 1.5~10톤 범위. 대형 전기 기계는 배터리 에너지 밀도 및 현장 충전 인프라와 관련된 실질적인 제약에 직면해 있지만 20톤급 프로토타입 기계가 활발히 시연되고 있습니다.
배출 제로 구역: 여러 유럽 지방자치단체와 주요 계약업체에서는 이제 도심 프로젝트를 위해 배출가스 제로 플랜트를 요구하고 있습니다. 배터리 전기식 굴삭기는 초기 비용이 높음에도 불구하고 제한된 환경이나 지하 환경에서 배기가스 위험을 제거하면서 비용 효율적인 규정 준수를 제공할 수 있습니다.
프로젝트에 적합한 추적 굴삭기 선택
지반 조건 및 지압
지면 압력(트랙 접촉 면적의 평방미터당 기계가 가하는 하중)은 약하거나 물에 잠긴 지면의 주요 선택 기준입니다. 표준 20톤 궤도형 굴삭기는 약 40-55kPa의 지면 압력을 가합니다. 확장된 넓은 트랙을 갖춘 특수 제작된 늪 또는 습지 굴삭기는 이를 20kPa 미만으로 줄여 특수 제작된 수륙양용 기계의 부양 능력에 접근할 수 있습니다. 단단한 암석이나 압축된 성토에서는 지면 압력이 거의 제약이 되지 않으며 대신 내마모성과 견인력에 초점을 맞춰 트랙을 선택할 수 있습니다.
필요한 도달 범위 및 굴착 깊이
붐 및 스틱 구성에 따라 장비의 작동 범위가 결정됩니다. 표준 기초 및 유틸리티 트렌칭 작업의 경우 표준 스틱이 있는 기존 모노 붐이 대부분의 요구 사항을 충족합니다. 6~7m 이상의 깊은 트렌치가 필요한 경우, 장거리 구성 — 확장된 붐 및 스틱 크기로 도달 범위를 위해 돌파력을 희생하여 10~14미터 깊이까지 굴착할 수 있습니다. 주차장이나 터널 등 헤드룸이 제한된 환경에서 작업하는 경우 짧은 반경 또는 제로 테일 스윙 굴삭기 후방 균형추의 스윙 반경을 최소화하여 충돌 위험 없이 벽과 장애물 가까이에서 작동할 수 있습니다.
교통 및 현장 접근
추적 굴착기는 의미 있는 물류적 의미에서 자체 추진이 아닙니다. 대략 최대 기계 10톤 3.5톤 GVW 차량이 끄는 표준 공장 트레일러로 운송할 수 있습니다. 10~30톤 범위의 기계에는 클래스 C 라이센스 차량이 끄는 로우 로더 트레일러가 필요합니다. 더 큰 기계에는 전문적인 낮은 침대 트레일러, 교량 제한을 위한 경로 조사, 그리고 경우에 따라 넓은 하중 이동을 위한 도로 폐쇄가 필요합니다. 기계 크기 옵션 간의 비용 비교에는 운송 비용과 접근 물류가 포함되어야 합니다.
| 요인 | 더 작은 기계 | 대형r Machine |
|---|---|---|
| 지면 압력 | 낮음 - 부드러운 지면에서 더 좋음 | 높음 – 지반 개선이 필요할 수 있음 |
| 운송 | 표준 트레일러, 더욱 단순한 물류 | 로우 로더, 잠재적인 허가 요건 |
| 돌파력 | 낮음 - 단단한 재료로 제한됨 | 높음 - 암석 및 딱딱한 점토에서 생산성이 높음 |
| 연료비 | 시간당 감소 | 시간당 높음, m³당 낮음 |
| 다양성 | 제한된 공간에서 더 좋습니다 | 대용량 토공사에 더 적합 |
유지보수 요구사항 및 차대 수명
는 undercarriage is consistently the most significant maintenance cost on a tracked excavator, typically accounting for 40–60% of total ownership cost over the machine's service life. Track wear rate is influenced by several controllable factors: track tension, ground abrasivity, operating speed, and — critically — the percentage of time spent tracking versus digging. A machine that spends significant time travelling on abrasive rock or sharp gravel will consume its undercarriage components at a rate several times faster than a machine working in softer soil that largely digs in one position.
차대 마모 모니터링
현장에서 장비를 고정시킬 수 있는 예기치 않은 구성품 고장을 방지하려면 차대 마모를 사전에 모니터링하는 것이 필수적입니다. 스프로킷 톱니, 트랙 링크, 롤러 및 아이들러에는 모두 제조업체에서 게시한 측정 가능한 마모 한계가 있습니다. 500~1,000시간 간격으로 마모 한계를 기준으로 이러한 구성품을 측정하는 구조화된 차대 검사를 통해 소유자는 고장에 대응하는 대신 예정된 가동 중지 시간 동안 구성품 교체를 계획할 수 있습니다. 혼합 조건에서 강철 트랙의 차대 수명은 일반적으로 지면 조건과 작동 스타일에 따라 3,000~6,000시간입니다.
유압 시스템 유지 관리
는 hydraulic system demands rigorous cleanliness standards. Contamination — whether by water ingress, incorrect oil specification, or particulate contamination from a failing component — is the primary cause of premature hydraulic pump and motor failure. 모든 주요 서비스 간격마다 오일 샘플링 내부 마모 및 오염 수준에 대한 조기 경고를 제공하여 사소한 문제가 치명적인 오류로 발전하기 전에 시정 조치를 취할 수 있습니다. 서비스 매뉴얼에 게시된 필터 교환 주기는 목표가 아닌 최대치로 간주되어야 합니다. 열심히 일하는 환경에서는 주기를 단축하는 것이 비용 효과적인 투자입니다.
스윙 베어링 검사: 는 slewing ring is a high-load, difficult-to-replace component. Monitor backlash and play at regular intervals per the manufacturer's specification. Neglected swing bearings can fail structurally with no warning, creating a serious safety hazard and a repair bill that often exceeds the machine's residual value.
추적된 굴삭기 안전
궤도식 굴착기는 건설 현장에서 가장 위험한 플랜트 유형 중 하나이며 플랜트 관련 사망 및 심각한 부상의 불균형적인 비율을 차지합니다. 주요 위험 범주는 머리 위 충격(들어 올리거나 도달하는 작업 중 전기 또는 구조물과의 접촉), 회전하는 상부 구조물에 부딪히는 것, 보호되지 않은 굴착 근처에서 작업하는 것, 기계의 정격 용량을 초과하는 리프팅 작업 중 불안정성입니다.
- 제외 구역: 기계의 최대 스윙 반경에 안전 여유를 더한 것과 동일한 최소 제외 영역을 설정하고 시행합니다. 작업자와의 적극적인 의사소통 및 정지된 기계 없이 보행자는 이 구역에 진입해서는 안 됩니다.
- 근접 감지 시스템: UWB(초광대역), 레이더 및 카메라 기반 근접 감지 시스템은 운영자에게 위험 구역 내에 있는 사람에게 경고를 보낼 수 있습니다. 많은 주요 인프라 프로젝트에서 필수이며 주 계약업체에서 요구하는 사항이 점점 더 늘어나고 있습니다.
- 리프트 계획: 리프팅 작업에 사용되는 궤도형 굴삭기는 기계에 게시된 리프트 용량 차트를 기준으로 평가해야 합니다. 선로 아래의 지반 지지력을 확인해야 합니다. 연약하거나 최근에 교란된 지반은 들어올리는 동안 생성된 점하중으로 인해 경고 없이 파손될 수 있습니다.
- 간접비 서비스: 굴착 작업을 시작하기 전에 머리 위 전기 케이블 높이와 경로를 확인하십시오. 대부분의 관할권에서 실제 가공선으로부터의 안전한 작동 거리는 네트워크 운영자와의 작업 허가 없이 최소 6미터입니다.
- 지하철 서비스: 지상 교란이 발생하기 전에 서비스 도면과 CAT(케이블 방지 도구) 스캐닝을 사용하여 가스, 물, 전기, 통신, 배수 등 매설된 모든 서비스의 위치를 확인합니다. 식별된 서비스의 500mm 내에서는 수동 발굴 시험이 필수입니다.
- 운영자 역량: 영국에서는 NPORS 또는 CPCS 운영자 카드가 평가된 역량에 대한 업계 표준 증거입니다. 상업 계약의 경우, 운영자가 현장에 입장하기 전에 카드 유효성 증명을 요청하고 보관해야 합니다.
는 Future of Tracked Excavators
몇 가지 융합 기술 동향은 향후 10년 동안 궤도 굴삭기를 재편할 것입니다. 자율 및 반자율 작동 연구 시연에서 상업적 현실로 진행되고 있습니다. Komatsu의 스마트 건설 플랫폼, Caterpillar의 굴착 명령 시스템, 일본과 한국의 여러 OEM 연구 프로그램이 정의되고 구조화된 환경에서 무인 굴착 사이클을 시연했습니다. 완전한 현장 자율성은 아직 멀었지만 원격 운영자가 여러 기계를 감독하는 원격 조작 및 보조 운영 시스템은 현재 상업적으로 이용 가능합니다.
전기화 배터리 에너지 밀도가 향상되고 주요 현장의 충전 인프라가 성숙해짐에 따라 현재의 초소형 및 소형 등급에서 중형 기기로 발전할 것입니다. 배터리의 에너지 대 중량 비율이 여전히 엄청나게 높은 대형 굴삭기를 위한 수소 연료 전지 동력의 도입은 Liebherr, JCB 등에서 활발히 개발되고 있습니다.
통합 디지털 트윈 - 실시간 기계 데이터, 현장 조사 데이터 및 설계 모델이 공유 데이터 환경으로 융합되는 곳 - 대규모 인프라 프로젝트의 열망에서 운영 현실로 이동하기 시작하여 추적 굴착기를 고립된 공장에서 연결된 지능형 건설 시스템 내의 노드로 전환하고 있습니다.
이러한 모든 기술 전환에도 불구하고 추적 굴삭기의 기본 가치 제안은 변함이 없습니다. 즉, 타의 추종을 불허하는 힘, 정밀도 및 안정성으로 땅을 움직이는 기계이며 다른 어떤 기계 유형도 따라올 수 없는 조건에서 작동하는 기계입니다. 이는 예측 가능한 미래에도 글로벌 인프라 구축을 정의하는 기계로 남아 있으며 앞으로도 그럴 것입니다.
