Специальные экскаваторы оснащены только одним видом рабочего оборудования для земляых или погрузочных работ.

По назначению одноковшовые экскаваторы подразделяют на следующие основные группы:
— строительные и строительно-карьерные (масса 2…250 т, емкость ковша 0,1… 6 м!) — универсальные машины, с помощью которых выполняют многие строительные работы;
— карьерные экскаваторы (масса 75… 1000 т, ковши 2…20 м3) — в основном для разработки тяжелого грунта в карьерах и в гидротехническом строительстве с погрузкой его в транспортные средства;
— вскрышные экскаваторы (масса 170… 13 000 т, ковши 4…160 м3) — для выемки грунтов, закрывающих полезные ископаемые, или на открытых горных работах и в гидротехническом строительстве;
— туннельные и шахтные экскаваторы с укороченным рабочим оборудованием (масса 16…30 т, ковши 0,5…1 м3) — для работы под землей при строительстве различных инженерных сооружений и разработке полезных ископаемых.

В настоящем учебнике описываются только универсальные одноковшовые экскаваторы, которые классифицируют по числу установленных двигателей, типу привода, возможности вращения поворотной части, конструкции ходового устройства, типу подвески и видам рабочего оборудования. По числу установленных двигателей экскаваторы бывают одно- и многомоторными.

Одномоторными называют экскаваторы, у которых все рабочие механизмы приводятся одним или несколькими двигателями, работающими на один вал.

Многомоторными называют экскаваторы, у которых рабочие механизмы приводятся несколькими независимо работающими двигателями. Многомоторные экскаваторы, у которых каждый рабочий механизм приводится от отдельного двигателя, называют экскваторами с индивидуальным приводом механизмов, а многомоторные экскаваторы, у которых каждый из двигателей приводит в движение несколько рабочих механизмов, — экскаваторами с групповым приводом. В многомоторном экскаваторе с индивидуально-групповым приводом используют как индивидуальный, так и групповой привод.

По типу привода различают экскаваторы с механическим, гидромеханическим, гидравлическим, электрическим и смешанным приводами.

Экскаватор с механическим приводом характерен применением только механических передач.

Если в механическую трансмиссию экскаватора включают гидродинамическую передачу (преимущественно гидротрансформатор), то такой тип привода называют гидродинамическим.

В объемном гидроприводе энергия от силовой установки передается с помощью жидкости. Первичным потребителем энергии являются насосы (один или несколько), нагнетающие жидкость под давлением по гидросети к гидродвигателям, от которых приводятся в движение рабочее оборудование, рабочий орган и механизмы экскаватора.

Рис. 1. Классификация экскаваторов по типу привода

При электрическом приводе передача энергии от силовой установки к механизмам машины производится как электрическим, так и механическим способом.

В смешанных приводах используют два или три типа различных передач. На большинстве экскаваторов получили распространение смешанные электромеханические или гидромеханические приводы.

В механической трансмиссии движение от силовой установки передается с помощью шестеренных, цепных, клиноременных и канатных передач. Эти типы передач в настоящее время находят все меньшее применение на экскаваторах. Гораздо чаще применяют гидравлическии или электрический привод.

Рис. 2. Классификация экскаваторов:
а — по типу ходового устройства, б — по подвеске рабочего оборудования; I — гусеничный, II — гусеничный с увеличенной поверхностью гусениц, III — пневмоколесный, IV — на специальном шасси, V — на базе трактора, VI—с гибкой подвеской, VII — с жесткой подвеской

По возможности вращения поворотной части (платформы) экскаваторы бывают полноповоротными, т. е. с вращающимися вокруг вертикальной оси платформами на неограниченный угол, и неполноповоротными, когда угол вращения ограничен.

По типу ходового устройства экскаваторы разделяют на гусеничные, пневмоколесные, на специальные шасси, на базе самоходной машины. Гусеничные ходовые устройства бывают с минимально допускаемой площадью опорной поверхности гусениц (для работы на грунтах с высокой несущей способностью) и с увеличенной поверхностью гусениц (для работы на грунтах с низкой несущей способностью).

Пневмоколесным называют экскаватор на колесном ходовом устройстве, который имеет практически ту же поворотную часть, что и гусеничный экскаватор.

К экскаваторам на специальном шасси относят машины на колесном ходовом устройстве автомобильного типа.

Экскаватор на базе самоходной машины имеет ходовое устройство на базе трактора или автомобиля. В этом случае экскаватор называют также навесным.

По типу подвески рабочего оборудования различают экскаваторы с гибкими элементами (преимущественно канатами) для удержания и приведения в действие рабочего оборудования (гибкая подвеска) и с жесткими элементами — преимущественно гидравлическими цилиндрами (жесткая подвеска).

Рис. 3. Основные виды и исполнения рабочего оборудования:
1 — прямая лопата, 2 — маятниковая прямая лопата, 3 — напорная прямая лопата, 4 — прямая лопата со створчатым ковшом, 5 — обратная лопата, 6 — боковая обратная лопата, 7 — погрузочное оборудование, 8 — планировочное оборудование, 9 — землеройно-планировочное оборудование с телескопической стрелой, 10 — землеройно-планировочное оборудование со смещаемой осью копания, 11 — драглайн, 12 — боковой драглайн, 13 — канатный грейфер, 14 — жесткий грейфер, 15 — крановое оборудование, 16 — копер

По видам рабочего оборудования классификация представлена на рис. 3. Прямая лопата разрабатывает грунт выше уровня стоянки: ковш, укрепленный на рукояти, копает в направлении от экскаватора. Различают маятниковые и напорные прямые лопаты. У маятниковой прямой лопаты рукоять совершает только маятниковое движение относительно стрелы. Напорная прямая лопата оснащена приводным устройством для напорного движения рукояти.

Прямая лопата со створчатым ковшом 4 в отличие от неразъемного ковша может разрабатывать грунт при смыкании створок ковша, поворачивающихся в плоскости, перпендикулярной плоскости поворота рукояти.

Обратная лопата 5 предназначена для разработки грунта ниже уровня стоянки: ковш, укрепленный на рукояти, копает в направлении к экскаватору. Боковую обратную лопату 6 используют для работы в стесненных условиях: ковш копает в вертикальной плоскости, смещенной относительно вертикальной оси вращения поворотной платформы или относительно продольной оси базовой машины.

Рабочее оборудование, которое монтируют из узлов прямой и обратной лопат, называют универсальной лопатой.

Для погрузки сыпучих и кусковых материалов предназначено погрузочное оборудование с поворотным ковшом, заполняемым при его движении от экскаватора.

Для послойной разработки грунта в различных плоскостях применяют планировочное оборудование с ковшом или ножом.

Для планировочных работ используют также рабочее оборудование 9 с рабочим органом, укрепленным на стреле, изменяющей при работе свою длину и поворачивающейся в вертикальной плоскости относительно поворотной части экскаватора, а также относительно своей продольной оси. Такое оборудование называют землеройно-планировочным.

Для работы в стесненных условиях предназначено землеройно-планировочное оборудование с шарнирной опорой стрелы, смещаемой при работе поперек поворотной части.

При больших глубинах копания грунт ниже уровня стоянки разрабатывают драглайном с помощью ковша, подвешенного на канатах и копающего в вертикальной плоскости экскаватора. Каналы очищают боковым драглайном с ковшом, подвешенным на канатах и копающим под углом к вертикальной плоскости стрелы.

Погрузочные и разгрузочные операции с сыпучими грунтами и дроблеными породами, а также копание колодцев с вертикальными стенками, очистку прудов и каналов выполняют рабочим оборудованием грейфера, снабженным захватывающим ковшом. Ковш грейфера может быть подвешен на канатах й тогда усилие напора ковша на грунт создается весом ковша. У гидравлического экскаватора ковш грейфера шарнирно подвешен к одному из жестких элементов рабочего оборудования, и усилие напора на грунт создается специальным приводным устройством.

Для рыхления прочных и мерзлых грунтов вместо ковша обратной лопаты гидравлического экскаватора устанавливают гидромолот.

С помощью кранового оборудования, устанавливаемого на экскаваторах вместо землеройного оборудования, выполняют перегрузочные и монтажные работы.

Для забивки свай на экскаватор устанавливают копер.