毕业设计（论文）挖掘机技术发展与施工技术研究

1、目录第一章 挖掘机的定义与简史1第二章挖掘机的构成22.1 行走装置22.2 回转机构22.3 工作装置22.4 液压系统2第三章 挖掘机的分类33.1 挖掘机分类33.2 常见的挖掘机类型及特点33.2.1 履带式挖掘机33.2.3 液压挖掘机43.2.4 正铲挖掘机53.2.5 反铲挖掘机63.3 挖掘机品牌分为以下几个层次：73.3.1 小松挖掘机分类8第四章 挖掘机的发展历程及发展趋势124.1中国挖掘机行业发展历程124.2 中国挖掘机市场前景展望134.3液压挖掘机节能控制技术发展趋势14第五章 挖掘机的施工技术165.1液压挖掘机的使用技巧165.2反铲挖掘机的基本作业175.3

2、 挖掘机作业技术要求19摘要挖掘机是一种典型的土石方施工设备，将强对挖掘机的研究具有重要的意义，挖掘机代表一个工程机械企业的整体竞争力。国外都是挖掘机的强势，所以要做好工程机械，如果做不好挖掘机，肯定在全球的地位都有影响。由于熟练操作手的数量不足和追求高生产率的需求，设计人员一直在设计挖掘机器人；传统的工程机械能量利用率较低，加上能源的紧缺，因此节能技术的研究也是设计人员关注的焦点；如何减小挖掘阻力，降低功率消耗一直是工程机械设计人员永恒的课题，已将振动挖掘方式作为一种新的挖掘方法进行基本理论研究，现场试验表明振动挖掘相对于静态挖掘有较大的优越性.关键词 挖掘机 技术 高生产率 竞争力summ

3、aryexcavators were typical of earth and stone construction equipment, strong research is of great significance to the excavators, excavator represents an overall competitiveness of the enterprises of construction machinery. abroad are excavators strength, so you want to do engineering machinery, if

4、done well digger, certainly has an impact on the status in the world. due to skilled operation hand of number insufficient and pursuit high productivity of demand, design personnel has been in design mining robot; traditional of engineering machinery energy utilization lower, plus energy of shortage

5、, therefore energy-saving technology of research is design personnel concern of focus; how reduces mining resistance, reduced power consumption has been is engineering machinery design personnel eternal of topics, has will vibration mining way as a new of mining method for basic theory research, sit

6、e test indicates that vibration mining relative yu static mining has larger of superiority.key words excavator technology high productivity competitiveness 第一章 挖掘机的定义与简史 挖掘机，又称挖掘机械（excavating machinery)，是用铲斗挖掘高于 或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘的 物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程 机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，而挖掘

7、机作为工程建设中最主 要的工程机械机型之一，其正确的选型也就显得更为重要。1951 年，第一台全液压反铲挖掘机由位于法国的 poclain( 波克兰 ) 工 厂推出，从而在挖掘机的技术发展领域开创了全新空间。 1961 年 poclain( 波 克兰 ) 工厂再度推出 ty45 型轮式液压挖掘机，使之成为业界公认的最佳挖掘 机制造商。 60 年代中期，凯斯在美国生产和销售的挖掘机已拥有 6 种型号。 1968 年 poclain( 波克兰 ) 工厂正式纳入凯斯旗下， 从而使凯斯挖掘机的研发 制造能力进一步增强。如今凯斯已成为大中小型全系列挖掘机产品的制造商。每 款机型都有其独特的性能。凯斯中小

8、型挖掘机上的“无尾回转”特性，使之特别 适合于狭小空间的作业，充分保证施工安全。 凯斯 cx 系列“会思考”的液压 挖掘机集业界一流的生产力及高品质于一身，是挖掘机市场的高端产品。之所以 被称为“会思考”的挖掘机， 是因为 cx 系列具有一流的发动机与液压系统制造 技术，可以让发动机“思考”并根据工况自动选择最适合的动力分配和输出，最 终达到高效、经济、高收益的结果。1999 年 5 月，凯斯与纽荷兰公司正式组成 cnh 全球集团。合并后的 cnh 成为 世界上最大的机械及金融服务商之一。 其总部仍旧位于凯斯公司的发祥地美 国 wisconsin （威斯康星）洲 racine （瑞仙）市。 凯

9、斯公司经历了 164 年 的深厚积淀，回首往事，她怀着坚定的决心和无比的自豪感穿过这 164 年来的 风风雨雨；面对未来，她充满勇气，随时准备着迎接未来新的挑战。凯斯人将始 终信守 jerome increase case 先生的不变承诺 “制造出最好的设备”， 迈着坚实的步伐创造更辉煌、灿烂的明天。第二章挖掘机的构成2.1 行走装置因为行走装置兼有液压挖掘机的支撑和运行两大功能，因此液压挖掘机行走装置应尽量满足以下要求：1）应有较大的驱动力，使挖掘机在湿软或高低不平等不良地面上行走时具有良好的通过性能、爬坡性能和转向性能。2）在不增大行走装置高度的前提下使挖掘机具有较大的离地间隙，以提高其不

10、平地面上的越野性能。3）行走装置具有较大的支撑面积或较小的接地比压，以提高挖掘机的稳定性。4）挖掘机在斜坡下行时不发生下滑和超速溜坡现象，以提高挖掘机的安全性。5）行走装置的外形尺寸应符合道路运输的要求。液压挖掘机行走装置的反力同时能使挖掘机作短距离行走，按结构不同， 可分为履带式、轮胎式两类。履带式行走装置由履带、支重轮、托链轮、驱动轮、导向轮、张紧装置、行走架液压马达、减速机等组成，液压挖掘机的行走装置采 用液压马达、减速机、驱动轮，每条履带有各自的液压马达和减速机，由于两个 液压马达可独立操作，因此，机器的左右履带可以同步前进后退，也可以通过一 条履带制动来实现转弯，还可以通过两条履带相

11、反方向驱动，来实现原地转向， 操作十分简单2.2 回转机构回转机构包括回转驱动装置、 回转支承， 回转驱动装置一般采用定量马达， 经过回转减速机两行星齿轮与回转支承的内齿圈相齿合而实现转台的回转，具有 结构紧凑，体积小、效率高速比大，承载能力强，发热量和功率损失小，工作可 靠等优点，回转支承一般采用的滚动轴承，其中用的最广泛的是单排滚球式和双 排式滚轴柱式回转支承2.3 工作装置工作装置是液压挖掘机的主要组成部分之一，由于工作的不同，工作装置不 同类很多常用挖掘、装载和起重装置也可以有很多形式，挖掘装置一般采用斗杠油缸进行挖掘，动臂油缸主要用于调节切削角度，清除障碍以及挖掘结束时为装 满铲斗多

12、用开启斗底多用开启斗底的方式卸载，斗底的开启、关闭也用了油缸。2.4 液压系统液压挖掘机的主要系统运动有整机行走、转台回转、动臂升降，斗杆收放、 铲斗挖掘等，根据以上的工作要求把各液压元件用管路连接起来的组合体叫做液 压挖掘机的液压系统。液压系统功能是把发动机机械能以油液为介质，利用油泵 转变为液压能传送给油缸、马达等边为机能，再传动各个执行机构，实现各种运 动。第三章 挖掘机的分类3.1 挖掘机分类挖掘机分类一：常见的挖掘机按驱动方式有内燃机驱动挖掘机和电力驱动挖掘机两种。其中电动挖掘机主要应用在高原缺氧与地下矿井和其它一些易燃易爆的场所。挖掘机分类二：按照行走方式的不同，挖掘机可分为履带式

13、挖掘机和轮式挖掘机。挖掘机分类三：按照传动方式的不同，挖掘机可分为液压挖掘机和机械挖掘机。机械挖掘机主要用在一些大型矿山上。 挖掘机分类四：按照用途来分，挖掘机又可以分为通用挖掘机，矿用挖掘机，船用挖掘机，特种挖掘机等不同的类别挖掘机分类五：按照铲斗来分，挖掘机又可以分为正铲挖掘机和反铲挖掘机。正铲挖掘机多用于挖掘地表以上的物料，反铲挖掘机多用于挖掘地表以下的物料。3.2 常见的挖掘机类型及特点3.2.1 履带式挖掘机履带工行走装置的特点是，驱动力大（通常每条履带的驱动力可达机重的35%-45%），接比压小（40-150kpa），因而越野性能及稳定性好，爬坡能力大（一般为50%-80%，最大的

14、可达100%），且转弯半径小，灵活性好。履带式行走装置在液压挖掘上使用较为普遍。但履带式行走装置制造成本高，运行速度低，运行和转向时功率消耗大，零件磨损快，因此，挖掘机长距离运行时需借助于其他运输车辆。轮胎式行走装置与履带式的相比，优点是运行速度快、机动性好，运行时轮胎不损坏路面，因而在城市建设中很受欢迎，缺点是接地比压大，爬坡能力小，挖掘作业时需要用专门支腿支撑，以确保挖掘机的稳定性和安全性。3.2.2轮胎式挖掘机轮胎式液压挖掘机行走装置的结构型式很多，有采用标准汽车底盘的可轮式拖拉机底盘的，但斗容量稍大、工作性能要求较高的轮胎式液压挖掘则采用专用的轮胎式底盘行走装置。1）无支腿，全轮驱动，

15、转台布置在两轴的中间，两轴轮距相同。其优点是省去了支腿，结构简单，便于在狭窄工地上作业，机动性好。缺点是挖掘机行走时转向桥负载大，转向操作费力或需要设置液压助力装置。因此这种结构型式的行走装置仅适用小型轮胎式液压挖掘机。2）双支腿，全轮驱动，转台偏于固定轴（后桥）一边。其特点是：减轻了转向桥的负载，使转向操作较轻便；支腿装在固定轴一边，保证了挖掘机作业时的稳定性。这种结构型式的行走装置多用于小型轮胎式液压挖掘机。3）四支腿，单轴驱动，转台远离中心。其特点是：驱动轮的轮距较宽，而转向轮的轮距较小，转向时绕垂直轴转动；由于车轮形成三支点布置，受力较好，无需悬挂摆动装置，行驶时转向半径小，作业时四支

16、腿支撑，稳定性好。其缺点是：在松软地面上行驶会形成三道轮辙，行驶阻力增大，而且三支点底盘的横向稳定性差。因此这种结构型式的行走装置仅适用于小型挖掘机。4）四支腿，全轮驱动，转台接近固定轴（后桥）一边。其特点是：前轴摆动，由于重心偏后，因此转向时阻力小，易操作，并且通过采用大型轮胎和低压轮胎，因而对地面要求较低。这种结构型式的行走装置广泛应用于中型、大型挖掘机上。履带式液压挖掘机行走装置相比较，轮胎式行走装置的主要特点是：1）要求地面平整、坚实，以免轮辙过深，增加挖掘机行驶阻力、转向阻力，影响挖掘机的稳定性。2）轮胎式挖掘机的行走速度通常不超过20km/h，爬坡能力为40%-60%。3）为了改善

17、挖掘机的越野性能，宜采用全轮驱动，液压悬挂平衡摆动轴。作业时由液压支腿支撑，使前后桥卸荷并整机稳定性得以提高3.2.3 液压挖掘机液压挖掘机行走装置 因为行走装置兼有液压挖掘机的支撑和运行两大功能，因此液压挖掘机行走装置应尽量满足以下要求：1）应有较大的驱动力，使挖掘机在湿软或高低不平等不良地面上行走时具有良好的通过性能、爬坡性能和转向性能。2）在不增大行走装置高度的前提下使挖掘机具有较大的离地间隙，以提高其不平地面上的越野性能。3）行走装置具有较大的支撑面积或较小的接地比压，以提高挖掘机的稳定性。4）挖掘机在斜坡下行时不发生下滑和超速溜坡现象，以提高挖掘机的安全性。5）行走装置的外形尺寸应符

18、合道路运输的要求。液压挖掘机的行走装置，按结构可分为履带式和轮胎式两大类。履带工行走装置的特点是，驱动力大（通常每条履带的驱动力可达机重的35%-45%），接比压小（40-150kpa），因而越野性能及稳定性好，爬坡能力大（一般为50%-80%，最大的可达100%），且转弯半径小，灵活性好。履带式行走装置在液压挖掘上使用较为普遍。但履带式行走装置制造成本高，运行速度低，运行和转向时功率消耗大，零件磨损快，因此，挖掘机长距离运行时需借助于其他运输车辆。轮胎式行走装置与履带式的相比，优点是运行速度快、机动性好，运行时轮胎不损坏路面，因而在城市建设中很受欢迎，缺点是接地比压大，爬坡能力小，挖掘作业时

19、需要用专门支腿支撑，以确保挖掘机的稳定性和安全性。履带式行走装置组成与工作原理履带式行走装置由“四轮一带”（即驱动轮、导向轮、支重轮、托轮、以及履带），张紧装置和缓冲弹簧，行走机构，行走架等组成。挖掘机运行时，驱动轮在履带的紧边驱动段及接地段（支撑段）产生一个拉力，企图把履带从支重轮下拉出，由于支重轮下的履带与地面间有足够的附着力，阻止履带的拉出，迫使驱动轮卷动履带，导向轮再把履带铺设到地面上，从而使挖掘机借支重轮沿着履带轨道向前运行。3.2.4 正铲挖掘机正铲挖掘机的铲土动作形式。其特点是“前进向上，强制切土”。正铲挖掘力大能开挖停机面以上的土，宜用于开挖高度大于2m的干燥基坑，但须设置上下

20、坡道。正铲的挖斗比同当量的反铲的挖掘机的斗要大一些，可开挖含水量不大于27%的一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业，还可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正铲挖土机的开挖方式根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种: 正向挖土，侧向卸土；正向挖土，反向卸土。说简单点：挖掘机的正铲适合装卸作业，反铲适合挖掘作业！另外一点，正铲挖掘机吨位很大，斗容也很大；反铲的就相对吨位和斗容上都小！ 挖掘机正铲雨反铲指的是铲斗，铲斗的切削力向前的就是正铲的，也就是像装载机那样的铲斗形式是正铲，反之铲斗的切削力向后的就是反铲啦，显而易见的是，我们日常见到的绝大多数挖掘机都是反铲的，

21、由于挖掘机工作装置的施力特点，反铲的铲斗能给地面更大的切削力，比较适合挖掘作业，我所知道的目前的挖掘机100吨以下的基本上全是反铲的！因为这种吨位级别的挖掘机在多数工况下的装卸能力肯定不如装载机好。所以100吨以下挖掘机都是用来挖掘作业的！正铲无法给地面较大的作用力，不适合挖掘作业，但是在水平方向上可以施加很大的力，就像装载机一样，所以适合装卸，斗容可以做到很大，大型挖掘机，特别是100吨以上的挖掘机，绝大多数都是正铲的，由于自身的结构和力学特点，装载机的斗容和吨位难以做到很大，但是挖掘机可以做到很大，所以在矿山上大型的装载作业全是这种巨型正铲挖掘机！正铲挖掘机适用于开挖停机面以上的土方，且需

22、与汽车配合完成整个挖运工作。正铲挖掘机挖掘力大，适用于开挖含水量较小的一类土和经爆破的岩石及冻土。一般用于大型基坑工程，也可用于场地平整施工。 正铲的开挖方式根据开挖路线与汽车相对位置的不同分为正向开挖、侧向装土以及正向开挖、后方装土两种。前者生产率较高。 a）正向开挖、侧向装土； b）正向开挖、后方装土。正铲的生产率主要决定于每斗作业的循环延续时间。为了提高其生产率，除了工作面高度必须满足装满土斗的要求之外，还要考虑开挖方式和与运土机械配合。尽量减少回转角度，缩短每个循环的延续时间。 反铲的开挖方式可以采用沟端开挖法，即反铲停于沟端，后退挖土，向沟一侧弃土或装汽车运走，也可采用沟侧开挖法，即

23、反铲停于沟侧，沿沟边开挖，它可将土弃于距沟较远的地方，如装车则回转角度较小，但边坡不易控制.3.2.5 反铲挖掘机反铲式是我们见过最常见的，向后向下，强制切土。可以用于停机作业面以下的挖掘，基本作业方式有：沟反铲挖掘机端挖掘、沟侧挖掘、直线挖掘、曲线挖掘、保持一定角度挖掘、超深沟挖掘和沟坡挖掘等、沟端挖掘 挖掘机从沟槽的一端开始挖掘，然后沿沟槽的中心线倒退挖掘，自卸车停在沟槽一侧，挖掘机动臂及铲斗回转40-45即可卸料。如果沟宽为挖掘机最大回转半径的两倍时，自卸车只能停在挖掘机的侧面，动臂及铲斗要回转90方可卸料。若挖掘的沟槽较宽，可分段挖掘，待挖掘到尽头时调头挖掘毗邻邦的一段。分段开挖的每段

24、挖掘宽度不宜过大，以自卸车能在沟槽一侧行驶为原则，这样可减少作业循环的时间，提高反铲挖掘机作业效率。 、沟侧挖掘 沟侧挖掘与沟端挖掘不同的是，自卸车停在沟槽端部，挖掘机停在沟槽一侧，动臂及铲斗回转小于90可卸料。沟侧挖掘作业循环时间短、效率高，但挖掘机始终沿沟侧行驶，因此挖掘过的沟边坡较大。以上两种是最基本的反铲挖掘机作业方式。 、直线挖掘 当沟槽宽度与铲斗宽度相同时，可将挖掘机置于沟槽的中心线上，从正面进行直线挖掘。挖到所要求的深度后再后退挖掘机，直至挖完全部长度。利用这种挖掘方法挖掘浅沟槽时挖掘机移动的速度较快，反之则较慢，但都能很好地使沟槽底部挖得符合要求。 、曲线挖掘 挖掘曲线沟槽时可

25、用短的直线挖掘相继连接而成。为使沟廓有圆滑的曲线，需要将挖掘机中心线稍微向外偏斜，同时挖掘机缓慢地向后移动。 、保持一定角度的挖掘 保持一定角度的挖掘方法通常用于铺设管道的沟槽挖掘，多数情况下挖掘机与直线沟槽保持一定的角度，而曲线部分很小。 、超深沟挖掘 当需要挖掘面积很大、深度也很大的沟槽时，可采用分层挖掘方法或正铲挖掘机和反铲挖掘机双机联合作业。 、沟坡挖掘 挖掘沟坡时将挖掘机位于沟槽一侧，最好用可调的加长斗杆进行挖掘，这样可以使挖出的沟坡不需要作任何修整。3.3 挖掘机品牌分为以下几个层次：一流品牌：卡特，小松。 卡特特点：机械匹配性好，液压系统超牛，动作一般，耐用，保值，力量第一，价格

26、市场第一。缺点：做土方动作太慢，油耗较大，配件昂贵，机器的维护成本高。发动机烧机油，容易高温，水温容易高。臂短。小松特点：机械匹配性好，液压系统超牛，动作灵活，耐用，保值，使用成本低，油耗一般，力量中上。缺点：pc-8机器油耗大，行走体质量不稳定，发动机电喷维修成本高。行走减速机经常出毛病，并且工作2000小时后容易漏油。现在是国产康明斯发动机，发动机寿命短，两年后功率大幅度下降，且维修费用高。行走装置和工作装置五复合动作，作业效率低无法自救。折旧率高，三年以上产品比同吨位同档次便宜10-20万以上，国产率高， 甚至连发动机马达都是国产。工作到6000-7000小时的时候，行走马达很可能要坏，

27、二手小松挖掘机在国内的占有率最高！二流品牌：凯斯，利勃海尔，沃尔沃等。凯斯和利勃海尔都耐用，稳定性好，但价格高，品牌不太响亮；沃尔沃特点：机械匹配性一般，液压系统中下（韩国液压），动作慢，一般耐用，保值中下，使用成本一般，油耗低，力量中上，价格市场排第二、第三。缺点：就是过去的三星，后来让沃尔沃买去了，明显的韩系车，只不过嫁人豪门。韩国配件很多（很多人被忽悠以为 是瑞典的），油耗一般，舒适性高。使用两三年后，维修费用高，关键是配件很贵，买配件不是很方便。对油的要求是相当高。三流品牌：日系的神钢，日立，住友，加藤。神钢速度快，省油，土方活儿，这个品牌谁买谁后悔，现在连发动机都用国产的了，还不如买

28、个柳工，柳工发动机还是进口康明斯。电路有缺陷。日立特点：机械匹配性一般，液压系统一般，动作灵活，一般耐用，保值一般，使用成本一般，油耗一般，力量中上。缺点：不耐用、两三年后问题较多，主要是水温高和液压系统，现20号机都换四缺发动机，而已是加大缸径缩小排量的，不太敢用。爱漏油，就是主控阀漏油很常见,有油炸日立之说!液压系统，发动机2-3年都会有毛病。修车修的让你破产。加藤 特点：质量稳定，故障率低。动力强，力度大，速度快，功效高。省油，保值，经久耐用。保值，经久耐用。土方王。缺点：做石头没有卡特强，爱裂。四流品牌：韩系的，比如斗山，现代。价格低，适合刚刚进入工程机械这一行当的新人用。稳定性虽然相

29、对差一 些，但是与国产机比的话，那还是有很大的区别。主要卖点是价格低。五流品牌：国产机，国产挖掘机主流的品牌有柳工、三一、中联、詹阳、玉柴、山河智能、厦工、抚挖、山重等先说几点国产挖掘机的局限之处，主要有以下几点：1、没有稳定的配套体系，目前主要依靠日本或韩国等外国配套厂，国内的配套体系不健全、质量不过硬；2、与国外几十年的设计沉淀相比，技术上不够稳重，动作不够协调，耗油量、生产率和残余价值明显不能与合资/外资相对抗；3、生产上质量控制不够精细，生产人员不够稳定，导致产品较粗糙、性能不稳定；4、营销上主要靠事件营销、忽悠营销，没有长远的战略性眼光，不过在目前的“夺食”阶段也未尝不是优点；5、服

30、务上，因为质量不稳定，服务系统工作量巨大，而薪资如果不够吸引力，人员流失率将难以控制；再说说质量排名：1 主要生产小型的排名是，玉柴，山河智能，柳工，其他的都差不多。2 主要生产中型的排名是，柳工，厦工，詹阳，三一，中联，山重，抚挖。3 至于大型挖掘机，国内还没有能拿的出手的。其实在中国，卡特和小松一直是竞争对手。卡特在全球肯定是老大，能挑 战卡特的老大地位的，肯定是小松。卡特油耗大，配件昂贵，机器的维护 成本高，在中国的代理商很大牌，这是不如小松的地方。优点是：经久耐 用，力量大，性价比较高。小松力量稍小，稳定性稍差，耐用度低。优点 是节油，价格稍低，在中国的售后很好3.3.1 小松挖掘机分

31、类：小型挖掘机型号飞轮功率工作重量斗容kwhpkg lbm3yd3pc01-12.63.53808400.0080.01pc02-13.34.453011700.0120.016pc09-16.28.489019600.017-0.0250.022-0.033pc15mrx-111.215180539800.022-0.0440.025-0.058pc20mrx-114.018.7219048300.033-0.080.043-0.105pc27mrx-119.125.6299566000.033-0.090.043-0.12pc30mrx-220.627.6318070100.090.12p

32、c35mrx-221.729.1374082450.110.14pc40mrx-229.439.44790105600.140.18pc50mrx-229.439.45040111100.160.21 履带式挖掘机型号飞轮功率工作重量斗容kwpskgm3pc60-7405563000.28pc130-76690126000.53pc200-8110150199000.8pc210-8110150200000.9pc220-8125170231001pc240lc-8125170251301.2pc270-7134182275301.3pc300-7180245312001.4pc360-718

33、0245330001.6pc400-7246335424001.9pc450-7246335455002.1pc600-7287385566002.0-3.5pc600lc-7287385576002.0-3.5pc750-7338454723702.8-3.4pc750se-7338454731704.0-4.5pc800338454760703.4pc800se-7338454755704.0-4.5pc1250-74856511067003.5-5.2pc1250lc-74856511132003.5-5.3pc1250sp-74856511095006.7pc1400-15657581

34、370008.5-9.5pc1800-66769081800005.6-12.0pc3000-1940126025300012.0-20.0pc4000-61400187538000016.0-28.0pc5500-61880252050000021.0-36.0pc8000-63000402071000028.0-48.0正铲型号飞轮功率工作重量斗容kwhpkg1bm3yd3pc400-622830643100950202.63.4pc400lc-622830644300976602.63.4pc750-6338454757001668903.8-4.55.0-5.9pc1250-74856

35、511100002425106.58.5pc1400-15657581400003086508.5-10.411.1-13.6pc1800-667690818000039683011.014.4pc3000-1940126025000055115010.0-20.013.1-26.2pc4000-61400187537000081570016.0-28.020.9-36.9pc5500-618802520500000110230020.0-34.026.2-44.5pc8000-130004020700000154320028.0-48.036.6-62.8轮式挖掘机型号飞轮功率工作重量斗容k

36、whpkg1bm3yd3pw130es-67810513230291700.20-1.140.26-14.9pw150es-68010714615322200.20-1.140.26-14.9第四章 挖掘机的发展历程及发展趋势4.1中国挖掘机行业发展历程中国工程机械行业如果以国家设立第一机械工业部五局为标志，从形成、发展到壮大，成为世界工程机械大国，经历了短短的40余年，特别是改革开放30年来，我国工程机械发展尤为迅速，以工程机械中具有代表性的产品液压挖掘机为例，1993年我国液压挖掘机总销量为2,349台，15年后的2008年我国液压挖掘机的总销量高达83,000台，15年增长35倍。 我国

37、开始研制、发展液压挖掘机产品是在上个世纪六十年代末，这与日本发展液压挖掘机产品的时间大致相同，记得1967年日本日立建机当时搞出来的uh03液压挖掘机还在中国北京民族饭店与中方人员包括本人在内进行了20多天的“技术交流”呢!作为挖掘机行业的一个老兵，从1959年手捧苏联克鲁奇科夫教授兰封面的油印讲义“挖掘机”启蒙，到今年2009年刚好50年，亲身经历并见证了这段发展史。自1967年至1977年，这10年我国有少数几家工厂开始研究，开发液压挖掘机，通过数年坚持不懈的努力，克服一个又一个的困难，终于有少量几种规格的液压挖掘机产品获得初步成功，当时有上海建筑机械厂的wy100；贵阳矿山机器厂的w4-

38、60；合肥矿山机器厂的wy60；长江挖掘机厂的wy160和杭州重型机械厂的wy250等（在此之前，个别工厂也曾试图开发液压挖掘机，但因多种原因未能成功）；这为我国液压挖掘机行业的形成迈出了重要的一步。在此同时，涌现出十几位、几十位我国第一代液压挖掘机的研究、开发人员。目前他们已经是六、七十岁的高龄老人了，中国挖掘机行业不会忘记你们的功勋，你们也会因今天中国挖掘机行业欣欣向荣，一片光辉灿烂前景而感到高兴。随着国民经济的发展和国家经济建设的需要，国产挖掘机无论从数量上和质量上难以满足大规模施工作业的需要。80年代初我国最早涉足挖掘机行业的不少挖掘机主机生产厂先后引进了当时国际上比较先进的液压挖掘机

39、制造技术。例如：贵阳矿山机器厂引进了德国利勃海尔（liebherr）公司的a912和r912型挖掘机制造技术：上海建筑机械厂引进了德国利勃海尔（liebherr）公司的r942型挖掘机制造技术：合肥矿山机器厂引进了德国利勃海尔（liebherr）公司的a922和r922型挖掘机制造技术：长江挖掘机厂引进了德国利勃海尔（liebherr）公司的r962、r972、r982型挖掘机制造技术。稍后几年，杭州重型机械厂也引进了德国德玛克（demag）公司的h55和h85型液压挖掘机制造技术；北京建筑机械厂引进了德国奥加凯（o&k）公司的rh6和mh6型液压挖掘机制造技术。这些厂通过历时数年引进技术的消

40、化、吸收、移植，使国产液压挖掘机产品性能指标全面提高到国际80年代初期的水平，产品产量也逐年有所提高，80年代初的技术引进几乎是清一色的德国各主要挖掘机生产厂的制造技术，尤其是从德国利勃海尔（liebherr）公司引进的挖掘机机型为最多。当时的技术引进过多地重视了软件的引进（如产品图样、工艺等）；忽视了硬件的引进（没有引进先进的加工设备）；过多地重视了主机而忽视了主机的配套，这与当时的客观情况，（当时工程机械分属建设部、机械部二个制造体系，其中液压挖掘机主机属建设部管理，与液压挖掘机配套的零部件则由机械部管理。）及具体决策者对技术引进的认识程度不无关系。由于国内长时期不能提供高质量和高性能的基

41、础配套件，如发动机、液压元件等，再加上主机厂自身的原因，到90年代初我国液压挖掘机的技术水平与世界先进水平相比曾一度缩小的差距又拉大了。4.2 中国挖掘机市场前景展望 2009年中国挖掘机市场与2008年相比可望增长10%以上，全年新机销售量将超过90,000台，销售额超过500亿元人民币。 从去年开始一场世界性的金融风暴横扫全球，北美，欧洲、日本等发达国家的经济受到严重摧残，银行倒闭、市场萧条、企业开工不足、失业率增长，这场金融风暴也影响到了中国，其严重程度超出预料。从去年八月份开始由于世界工程机械市场萎缩，使中国工程机械包括液压挖掘机的出口大幅度下降。据2009年1至8月份的统计，我国液压

42、挖掘机的出口量与去年同比下降72.5%。但是我们高兴地看到，我们的国内市场，由于中央实施积极的财政政策和适度从宽的货币政策，四万亿拉动内需的投资，基本建设项目的增多，促使我国国民经济从八、九月份开始企稳回升 2009年10月1日，国际货币基金组织（imf）发表世界经济展望报告指出，中国和印度正引领亚洲经济体恢复增长。报告预计，中国经济继2009年增长8.5%后，2010年将增长9.0%。中国挖掘机行业2009年尽管受世界金融危机的影响，挖掘机出口量急剧下滑，至今尚未看到复苏迹象，但挖掘机国内市场依然看好。今年1至8月份累计销量已经超过去年同期；9月份、10月份以及第四季度最后二个月，国内市场均

43、会好于去年。因此，可以肯定2009年挖掘机总销量（含出口）与去年相比增长10%是有把握的。 按省、市挖掘机的销售量区分，今年销售最大、占第一位的是四川省，其余依次是江苏、安徽、山东、内蒙，排名与往年不大一样。再从国内市场分十大用户行业来说，公路建设挖掘机需求量占全年销售量的18.7%，矿山开采占18.4%，市政建设（包括房地产业）占25.3%，这三大行业占了总需求量60%以上，未来这三大行业将继续发展，铁路建设、水利水电等行业将作为重点发展行业需求前景看好。gdp的增长水平每年如果保持在8.08.5%以上，那么2010年挖掘机需求增长810%是有可能的，这也是未来23年的期望。 仍需重视的几个

44、问题： 1、产品质量和服务 今年以来用户对产品质量和服务质量投诉比较多，其中还包括不少名牌产品；以往媒体极少报导产品质量问题，现在也可以见到质量缺陷的曝光； 2、债权问题 挖掘机行业各生产企业特别是各品牌代理店的债权问题已成为影响行业今后健康发展的关键，一个代理店的债权高达几千万，上亿是很不正常的，风险很大。产品销售不能只追求数量和市场占有率，更要重视销售质量。主机生产企业和代理店一定要引起重视，协会也应组织力量作个比较详细的调查和分析，为企业做好服务。 最后说一下，我们行业若干年后可能会出现哪些新的变化 1）中国挖掘机市场本土品牌弱势状态将逐步改变，预计五年后本土品牌挖掘机市场占有率将升至4

45、550%； 2）竞争中整合，重组，转型，淘汰出局，若干年后中国境内挖掘机生产企业将由目前的40多家减少至20家左右： 3）节能、高效、低排放、操纵舒适的挖掘机将越来越受用户青睐； 4）若干年后挖掘机用液压部件的国产化率（本土生产）将升至50%以上： 5）跟随大型挖掘机生产企业，全国将集聚多个挖掘机零部件配套基地； 6）旧挖掘机的出口量将逐步超过旧挖掘机的进口量： 7）若干年后国内从东到西，从南到北将出现多家拥有上千台工程机械，其中挖掘机在300台以上的租赁企业，挖掘机的销售模式将会发生变化； 8）挖掘机的修理、翻新、大型挖掘机的再制造将逐渐成为企业的追求之一。4.3液压挖掘机节能控制技术发展趋

46、势在液压挖掘机领域，节能控制的目的不仅仅是提高燃油利用率，更重要的意义在于能够取得一系列降低使用成本的效果。资料显示，工程机械将近40的故障来自液压系统，15%左右的故障来自发动机。采用节能技术后，可以提高发动机功率的利用率，减少液压系统功率损失，使动力系统与负载所需功率更好地匹配，降低了发动机和液压元件的工作强度，提高了设备在使用中的可靠性。 从国内外发展状况来看，液压挖掘机的节能控制有以下发展趋势：一、电液比例控制智能化 电液比例控制在80年代初就开始应用于工程机械，到目前已经在液压挖掘机上得到了大量应用。电液比例技术用于工程机械，可以省去复杂、庞大的液压信号传递管路，用电信号传递液压参数

47、，不但能加快系统响应，而且使整个挖掘机动力系统控制更方便、灵活。进入90年代后，随着计算机技术的发展，电液比例控制更进一步“智能化”，电液比例泵和比例阀的应用日益增多，从而出现了“智能化液压挖掘机”。这种智能化主要体现在以下几个方面。首先，计算机能够自动监测液压系统和柴油机的运行参数，如压力、柴油机转速等，hottag并能根据这些参数自动控制整个挖掘机动力系统运行在高效节能状态。其次，能够完成一些半自动操作，如平地、斜坡的修整等，对司机的熟练程度要求降低，但工作质量却能够得到大幅度提高。第三，能够根据监测到的运行参数进行故障诊断，便于挖掘机的维护。这些功能的出现，使挖掘机性能得以大幅度提高。

48、二、柴油机电喷控制 在传统的机械调速柴油机上，喷油泵的循环供油量、喷油提前角等都受到转速影响，使柴油机性能难以进一步提高。在柴油机上应用电喷控制后，可以使泵的循环供油量和喷油提前角不再受转速的影响，从而使挖掘机能够一直工作在最佳状态，而且加快了响应速度。开发柴油机电喷控制器是提高挖掘机节能性的一个重要环节。 三、负荷传感控制将继续发展 负荷传感控制从20世纪70年代开始兴起，各工程机械液压件生产厂商纷纷推出了一系列有关产品。这种系统具有良好的节能性和操纵性，即使不熟练的司机也能很快适应。比例流量分配阀的出现进一步推动了负荷传感技术在挖掘机上的应用，使挖掘机操纵性进一步提高，解决了西方国家由于熟

49、练司机的缺乏而带来的问题。因此，负荷传感控制挖掘机在发达国家的需求将会进一步上升。 四、六通多路阀继续存在 尽管采用四通阀的负荷传感系统能提供精确操作，但并非所有场合都需要精确操作，而且熟练司机也能用非负荷传感系统挖掘机完成精确操作。更重要的是，负荷传感系统价格较高，限制了它在发展中国家的应用。目前，世界上许多著名的挖掘机生产厂商，其产品中既有使用四通阀的负荷传感控制挖掘机，也有使用六通阀液压系统如正流量、负流量控制的挖掘机。成熟的制造技术和低廉的价格将会使六通多路阀继续发挥作用。 五、进一步改进阀控节能控制 在采用六通多路阀的液压系统中，仍然有许多可以改进的地方，如操纵性、节能性等，至今国外

50、各挖掘机生产厂仍在研究。 六、多功能组合 为提高挖掘机性能，各种节能措施的结合将更加广泛。在以往的系统中，液压泵上已经集成有多种功能，但由于各种条件的限制，一般不超过三种。如液压泵中，就集成有压力切断、正流量控制和功率限制功能，目前市场上比较流行的各种液压泵原理图中，也都集成有多种功能。随着液压技术的发展，有可能在泵上集成更多的功能。 七、可变参数控制 为使挖掘机更好地适应各种工况下的负载要求，动力系统内部一些控制元件的设定参数将不再是固定值，而是能随着挖掘机具体工作状况而改变。例如，在日立建机生产的ex系列挖掘机上，负荷传感阀上的压力补偿器设定压差就能随工作状况而改变，增强了挖掘机工作时的适

51、应性。可以预测，在将来的挖掘机动力系统中，将会有更多的控制参数可以调节，从而使挖掘机工作效率更高、操纵更容易。 八、泵发动机匹配控制将进一步“智能化” 借助计算机控制技术，泵与发动机的匹配控制将进一步实现“智能化”，两者之间的结合将更密切，实现一体化控制。在这种控制中，控制器能根据工作状况的变化，自动对液压泵和发动机进行调整，在保证输出功率满足工作需要的同时，使燃油消耗量最低。 九、现场总线技术和嵌入式系统将大量应用 随着液压挖掘机“智能化”程度的提高，各种传感器、控制器将遍布挖掘机各处，这将导致挖掘机内部充斥各种导线、接头，使控制系统变得复杂、可靠性降低。解决这一问题的方法是采用现场总线，用

52、一条串行线将所有的传感器、控制器和执行器连接起来，在保证系统具有强大功能的同时，具有简单的结构和高可靠性。目前，在行走机械领域，已经有了这样一种现场总线，称为can总线，但还未在挖掘机上得到普遍应用。电子技术的发展使控制芯片的体积更小，功能更强，在挖掘机上几乎不占任何空间，能完全嵌入到各种部件内部，这也是将来挖掘机控制系统的发展方向。第五章 挖掘机的施工技术5.1液压挖掘机的使用技巧 1、操作技术 首先要确认周围状况。回转作业时，对周围障碍物、地形要做到心中有数，安全操作；作业时，要确认履带的前后方向，避免造成倾翻或撞击；尽量不要把终传动面对挖掘方向，否则容易损伤行走马达或软管；作业时，要保证

53、左右履带与地面完全接触，提高整机的动态稳定性。 2、有效挖掘方法 当铲斗缸和连杆、斗杆缸和斗杆之间互成90度时，挖掘力最大；铲斗斗齿和地面保持30度角时，挖掘力最佳即切土阻力最小；用斗杆挖掘时，应保证斗杆角度范围在从前面45度角到后面30度之间。同时使用动臂和铲斗，能提高挖掘效率。 3、挖掘岩石 使用铲斗挖掘岩石会对机器造成较大破坏，应尽避免；必须挖掘时，应根据岩石的裂纹方向来调整机体的位置，使铲斗能够顺利铲入，进行挖掘；把斗齿插入岩石裂缝中，用斗杆和铲斗的挖掘力进行挖掘(应留心斗齿的滑脱)；未被碎裂的岩石，应先破碎再使用铲斗挖掘。 4、坡面平整作业 进行平面修整时应将机器平放地面，防止机体摇

54、动，要把握动臂与斗杆的动作协调性，控制两者的速度对于平面修整至关重要。 5、装载作业 机体应处于水平稳定位置，否则回转卸载难以准确控制，从而延长作业循环时间；机体与卡车要保持适当距离，防止在做180度回转时机体尾部与卡车相碰；尽量进行左回转装上，这样做视野开阔、作业效率高，同时要正确掌握旋转角度，以减少用于回转的时间；卡车位置林比挖掘机低，以缩短动臂提升时间，且视线良好；先装砂土、碎石，再放置大石块，这样可以减少对车箱的撞击。 6、松软地带或水中作业 在软土地带作业时，应了解土壤松实程度，并注意限制铲斗的挖掘范围，防止滑坡、塌方等事故发生以及车体沉陷较深。 在水中作业时，应注意车体容许的水深范

55、围(水面应在托链轮中心以下)；如果水平面较高，回转支承内部将因水的进入导致润滑不良，发动机风扇叶片受水击打导致折损，电器线路元件由于水的侵入发生短路或断路。 7、吊装作业 作用液压挖掘机进行吊装操作进，应确认吊装现场周围状况，使用高强度的吊勾和钢丝绳，吊装时要尽量使用专用的吊装装置；作业方式应选择微操作模式，动作要缓慢平衡；吊绳长短适当，过长会使吊物摆动较大而难以精确控制；要正确调整铲斗位置，以防止钢线绳滑脱；施工人员尽量不要靠近吊装物，以防止因操作不当发生危险。5.2反铲挖掘机的基本作业1.沟端开挖开挖时，反铲挖掘机沿着沟端逐渐倒退，向后开挖。自卸汽车停在沟侧，动臂只要回转4045即可卸料。如果所挖沟宽为反铲挖掘机最大挖掘半径的二倍时（即反铲挖掘机每停置一处，在180的回转范围挖掘），自卸汽车只能停在反铲挖掘机侧面，动臂作90回转才能卸料。