挖掘機(jī)(excavator),又稱(chēng)挖土機(jī),是一種用鏟斗挖掘或低于承機(jī)面的物料,并裝入運(yùn)輸車(chē)輛或卸至堆料場(chǎng)的土方機(jī)械。挖掘機(jī)由動(dòng)力裝置、工作裝置、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)組成,多用于土壤、煤、泥沙等物料的挖掘。其重要的三個(gè)參數(shù)為操作重量、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和鏟斗斗容。
工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)的裝置。它由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗等三部分鉸接而成。動(dòng)臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)都用往復(fù)式雙作用液壓缸控制。為了適應(yīng)各種不同施工作業(yè)的需要,挖掘機(jī)可以配裝多種工作裝置,如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土、沖擊錘等多種作業(yè)機(jī)具。
回轉(zhuǎn)速度是指挖掘機(jī)空載時(shí),穩(wěn)定回轉(zhuǎn)所能達(dá)到的平均大速度。
這意味著定義的回轉(zhuǎn)速度,既不是指起動(dòng)時(shí)的,也不是指制動(dòng)時(shí)的回轉(zhuǎn)速度;也就是說(shuō),不是加速或減速的回轉(zhuǎn)速度。對(duì)于一般的挖掘工作來(lái)說(shuō),這種挖掘機(jī)在0°到180°的范圍內(nèi)工作時(shí),回轉(zhuǎn)馬達(dá)有加速或減速,當(dāng)轉(zhuǎn)到270°到360°范圍內(nèi)時(shí),回轉(zhuǎn)速度達(dá)到穩(wěn)定。
因此,在實(shí)際的挖掘工作中,上面定義的回轉(zhuǎn)速度是不切實(shí)際的。也就是說(shuō),需要的實(shí)際回轉(zhuǎn)性能是可用回轉(zhuǎn)扭矩表示的加速/減速。
20世紀(jì)70年代,為了節(jié)省能源消耗和減少對(duì)環(huán)境污染,使挖掘機(jī)的操作輕便和安全作業(yè),降低挖掘機(jī)噪音,改善駕駛員工作條件,逐步在挖掘上應(yīng)用電子和自動(dòng)控制技術(shù)。隨著對(duì)挖掘機(jī)的工作效率、節(jié)能環(huán)保、操作輕便、安全舒適、可靠耐用等方面性能要求的提高,促使了機(jī)電液一體化在挖掘機(jī)上的應(yīng)用,并使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。20世紀(jì)80年代,以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù),特別是微機(jī)、微處理器、傳感器和檢測(cè)儀表在挖掘機(jī)上的應(yīng)用,推動(dòng)了電子控制技術(shù)在挖掘機(jī)上應(yīng)用和推廣,并已成為挖掘機(jī)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,亦即目前的挖掘上設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速及油門(mén)控制系統(tǒng)、功率優(yōu)化系統(tǒng)、工作模式控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等電控系統(tǒng)。
負(fù)荷傳感控制從20世紀(jì)70年代開(kāi)始興起,各工程機(jī)械液壓件生產(chǎn)廠(chǎng)商紛紛推出了一系列有關(guān)產(chǎn)品。這種系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性和操縱性,即使不熟練的司機(jī)也能很快適應(yīng)。比例流量分配閥的出現(xiàn)進(jìn)一步推動(dòng)了負(fù)荷傳感技術(shù)在挖掘機(jī)上的應(yīng)用,使挖掘機(jī)操縱性進(jìn)一步提高,解決了西方國(guó)家由于熟練司機(jī)的缺乏而帶來(lái)的問(wèn)題。因此,負(fù)荷傳感控制挖掘機(jī)在發(fā)達(dá)國(guó)家的需求將會(huì)進(jìn)一步上升。
電液比例控制在80年代初就開(kāi)始應(yīng)用于工程機(jī)械,到目前已經(jīng)在液壓挖掘機(jī)上得到了大量應(yīng)用。電液比例技術(shù)用于工程機(jī)械,可以省去復(fù)雜、龐大的液壓信號(hào)傳遞管路,用電信號(hào)傳遞液壓參數(shù),不但能加快系統(tǒng)響應(yīng),而且使整個(gè)挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)控制更方便、靈活。進(jìn)入90年代后,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,電液比例控制更進(jìn)一步”智能化”,電液比例泵和比例閥的應(yīng)用日益增多,從而出現(xiàn)了”智能化液壓挖掘機(jī)”。