挖掘機的國內發(fā)展

我國的挖掘機生產(chǎn)起步較晚，從1954年撫順挖掘機廠生產(chǎn)早期的臺斗容量為1m3的機械式單斗挖掘機至今，大體上經(jīng)歷了測繪制作、自主研制開發(fā)和發(fā)展提高等三個階段。

新中國成立初期，以測繪制作前蘇聯(lián)20世紀30～40年代的W501、W502、W1001、W1002等型機械式單斗挖掘機為主，開始了我國的挖掘機生產(chǎn)歷史。由于當時國家經(jīng)濟建設的需要，先后建立起十多家挖掘機生產(chǎn)廠。1967年開始，我國自主研制液壓挖掘機。(4)外界負載突然變化由于挖掘機的工作性質及該機自身的設計原因，外界負載的突然變化也會導致其變速器'跳擋'。早期開發(fā)成功的產(chǎn)品主要有上海建筑機械廠的WYl00型、貴陽礦山機器廠的W4-60型、合肥礦山機器廠的WY60型挖掘機等。隨后又出現(xiàn)了長江挖掘機廠的WYl60型和杭州重型機械廠的WY250型挖掘機等。它們?yōu)槲覈簤和诰驒C行業(yè)的形成和發(fā)展邁出了極其重要的一步。

到20世紀80年代末，我國挖掘機生產(chǎn)廠已有30多家，生產(chǎn)機型達40余種。中、小型液壓挖掘機已形成系列，斗容有0.1～2.5m3等12個等級、20多種型號，還生產(chǎn)0.5-4.0m3以及大型礦用10m3、12m3機械傳動單斗挖掘機，1m3隧道挖掘機，4m3長臂挖掘機，1000m3／h的排土機等，還開發(fā)了斗容量O.25m3的船用液壓挖掘機，斗容量O.4m3、O.6m3、0.8m3的水陸兩用挖掘機等。電氣控制系統(tǒng)包括監(jiān)控盤、發(fā)動機控制系統(tǒng)、泵控制系統(tǒng)、各類傳感器、電磁閥等。但總的來說，我國挖掘機生產(chǎn)的批量小、分散，生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質量等與世界水平相比，有很大的差距。

改革開放以來，積極引進、消化、吸收國外先進技術，以促進我國挖掘機行業(yè)的發(fā)展。其中貴陽礦山機器廠、上海建筑機械廠、合肥礦山機器廠、長江挖掘機廠等分別引進德國利勃海爾(Liebherr)公司的A912、R912、R942、A922、R922、R962、R972、R982型液壓挖掘機制造技術。稍后幾年，杭州重型機械廠引進德國德瑪克(Demag)公司的H55和H85型液壓挖掘機生產(chǎn)技術，北京建筑機械廠引進德國奧加凱(0K)公司的RH6和MH6型液壓挖掘機制造技術。解決這一問題的方法是采用現(xiàn)場總線，用一條串行線將所有的傳感器、控制器和執(zhí)行器連接起來，在保證系統(tǒng)具有強大功能的同時，具有簡單的結構和高可靠性。與此同時，還有山東推土機總廠、黃河工程機械廠、江西長林機械廠、山東臨沂工程機械廠等聯(lián)合引進了日本小松制作所的PC100、PC120、PC200、PC220、PC300、PC400型液壓挖掘機(除發(fā)動機外)的全套制造技術。這些廠通過數(shù)年引進技術的消化、吸收、移植，使國產(chǎn)液壓挖掘機產(chǎn)品性能指標普遍提高到20世紀80年代的國際水平，產(chǎn)量也逐年提高。由于國內對液壓挖掘機需求量的不斷增加且多樣化，在國有大、中型企業(yè)產(chǎn)品結構的調整，牽動了一些其他機械行業(yè)的制造廠加入液壓挖掘機行業(yè)。

業(yè)內人士指出，我國單斗液壓挖掘機應向全液壓方向發(fā)展；斗容量宜控制在0.1-15m3；而對于大型及多斗挖掘機，由于液壓元件的制造、裝配精度要求高，施工現(xiàn)場維修條件差等，則仍以機械式為主。應著手研究、運用電液控制技術，以實現(xiàn)液壓挖掘機操縱的自動化。濾芯的保養(yǎng)濾芯起到過濾油路或氣路中雜質的作用，阻止其侵入系統(tǒng)內部而造成故障。

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挖掘機發(fā)展趨勢（二）

多功能組合

為提，各種液壓挖掘機節(jié)能控制措施的結合將更加廣泛。在以往的系統(tǒng)中，液壓泵上已經(jīng)集成有多種功能，但由于各種條件的限制，一般不超過三種。制冷劑的進給速率由膨脹閥控制,但蒸發(fā)器中的壓力因膨脹閥的調節(jié)動作及壓縮機的吸入動作而保持在較低的水平。如液壓泵中，就集成有壓力切斷、正流量控制和功率限制功能，目前市場上比較流行的各種液壓泵原理圖中，也都集成有多種功能。隨著液壓技術的發(fā)展，有可能在泵上集成更多的功能。

可變參數(shù)控制

為使挖掘機更好地適應各種工況下的負載要求，動力系統(tǒng)內部一些控制元件的設定參數(shù)將不再是固定值，而是能隨著挖掘機具體工作狀況而改變。例如，在日立建機生產(chǎn)的EX系列挖掘機上，負荷傳感閥上的壓力補償器設定壓差就能隨工作狀況而改變，增強了挖掘機工作時的適應性。劣質濾芯的過濾能力較差，其過濾層的面各人和材料質量都不符合要求，會嚴重影響機器的正常使用?？梢灶A測，在將來的挖掘機動力系統(tǒng)中，將會有更多的控制參數(shù)可以調節(jié)，從而使挖掘機工作效率更高、操縱更容易。

泵-發(fā)動機匹配控制將進一步”智能化”

借助計算機控制技術，泵與發(fā)動機的匹配控制將進一步實現(xiàn)”智能化”，兩者之間的結合將更密切，實現(xiàn)一體化控制。在這種控制中，控制器能根據(jù)工作狀況的變化，自動對液壓泵和發(fā)動機進行調整，在保證輸出功率滿足工作需要的同時，使燃油消耗量非常低。

現(xiàn)場總線技術和嵌入式系統(tǒng)將大量應用

隨著液壓挖掘機“智能化”程度的提高，各種傳感器、控制器將遍布挖掘機各處，這將導致挖掘機內部充斥各種導線、接頭，使控制系統(tǒng)變得復雜、可靠性降低。發(fā)動機功率總功率（grosshorsepower）指在沒有消耗功率附件，如風扇、交流發(fā)電機及空氣濾清器的情況下，在發(fā)動機飛輪上測得的輸出功率。解決這一問題的方法是采用現(xiàn)場總線，用一條串行線將所有的傳感器、控制器和執(zhí)行器連接起來，在保證系統(tǒng)具有強大功能的同時，具有簡單的結構和高可靠性。

目前，在行走機械領域，已經(jīng)有了這樣一種現(xiàn)場總線，稱為CAN總線，但還未在挖掘機上得到普遍應用。液壓系統(tǒng)由液壓泵、控制閥、液壓缸、液壓馬達、管路、油箱等組成。電子技術的發(fā)展使控制芯片的體積更小，功能更強，在挖掘機上幾乎不占任何空間，能完全嵌入到各種部件內部，這也是將來液壓挖掘機節(jié)能控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。

挖掘機應急處置方法

在挖掘機的行駛過程中，若出現(xiàn)變速器'跳擋'時，應及時使機器停機(或繼續(xù)行駛)，然后查找原因，排除故障。具體方法是：

(1)在平路上行駛時出現(xiàn)'跳擋'，可按正常的停機要領停機，認真查找原因，排除故障。

(2)上坡行駛時出現(xiàn)'跳擋'，可將擋位置于低-速位置或Ⅰ擋位置，待機器行駛到坡頂時再停機，排除故障；若減擋不成功或又一次出現(xiàn)'跳擋'時，應按坡道停機的動作要領及要求停機，然后排除故障。

(3)在下坡道上行駛時出現(xiàn)'跳擋'，應按加擋的動作要領將擋位置于高-速的位置或采取'搶擋'(緊急減擋)措施，待機器行駛到坡底后再停機檢查，排除故障；若'加擋'、'搶擋'不成功或又一次出現(xiàn)'跳擋'(此時為空擋)時，駕駛員可將發(fā)動機轉速控制在中速(防止發(fā)動機熄火)，采用'點剎'的方法使機器滑至坡底，然后排除故障。如果'加擋'，'搶擋'不成功或又一次出現(xiàn)'跳擋'(此時為空擋)，并且機器又處在下大坡道時(此時機器會以很快的速度向坡底'俯沖')，應迅速地按照下坡停機的動作要領及要求停要,然后扣除故障。1968～1970年間，液壓挖掘機產(chǎn)量已占挖掘機總產(chǎn)量的83％，目前已接近100％。