挖掘機(jī) ,又稱挖掘機(jī)械,又稱挖土機(jī),是用鏟斗挖掘高于或低于承機(jī)面的物料,并裝入運(yùn)輸車輛或卸至堆料場的土方機(jī)械。
挖掘機(jī)挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過預(yù)松后的土壤和巖石。從近幾年工程機(jī)械的發(fā)展來看,挖掘機(jī)的發(fā)展相對較快,挖掘機(jī)已經(jīng)成為工程建設(shè)中主要的工程機(jī)械之一。 挖掘機(jī)重要的三個參數(shù):操作重量(質(zhì)量),發(fā)動機(jī)功率和鏟斗斗容。
初挖掘機(jī)是手動的,從發(fā)明到2013年已經(jīng)有一百三十多年了,期間經(jīng)歷了由蒸汽驅(qū)動斗回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)到電力驅(qū)動和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)、應(yīng)用機(jī)電液一體化技術(shù)的全自動液壓挖掘機(jī)的逐步發(fā)展過程。臺液壓挖掘機(jī)由法國波克蘭工廠發(fā)明成功。由于液壓技術(shù)的應(yīng)用,20世紀(jì)40年代有了在拖拉機(jī)上配裝液壓反鏟地懸掛式挖掘機(jī)。1951 年,臺全液壓反鏟挖掘機(jī)由位于法國的 Poclain( 波克蘭 ) 工廠推出,從而在挖掘機(jī)的技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域開創(chuàng)了全新空間,20世紀(jì)50年代初期和中期相繼研制出拖式全回轉(zhuǎn)液壓挖掘機(jī)和履帶式全液壓挖掘機(jī)。初期試制的液壓挖掘機(jī)是采用飛機(jī)和機(jī)床的液壓技術(shù),缺少適用于挖掘機(jī)各種工況的液壓元件,制造質(zhì)量不夠穩(wěn)定,配套件也不齊全。從20世紀(jì)60年代起,液壓挖掘機(jī)進(jìn)入推廣和蓬勃發(fā)展階段,各國挖掘機(jī)制造廠和品種增加很快,產(chǎn)量猛增。1968-1970年間,液壓挖掘機(jī)產(chǎn)量已占挖掘機(jī)總產(chǎn)量的83%,已接近。
中國的挖掘機(jī)生產(chǎn)起步較晚,從1954年撫順挖掘機(jī)廠生產(chǎn)臺斗容量為1m³的機(jī)械式單斗挖掘機(jī)至今,大體上經(jīng)歷了測繪仿制、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,以測繪仿制前蘇聯(lián)20世紀(jì)30~40年代的W501.W502.W1001.W1002等型機(jī)械式單斗挖掘機(jī)為主,開始了中國的挖掘機(jī)生產(chǎn)歷史。由于當(dāng)時國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,先后建立起十多家挖掘機(jī)生產(chǎn)廠。1967年開始,中國自主研制液壓挖掘機(jī)。早期開發(fā)成功的產(chǎn)品主要有上海建筑機(jī)械廠的WYl00型、貴陽礦山機(jī)器廠的W4-60型、合肥礦山機(jī)器廠的WY60型挖掘機(jī)等。隨后又出現(xiàn)了長江挖掘機(jī)廠的WYl60型和杭州重型機(jī)械廠的WY250型挖掘機(jī)等。它們?yōu)橹袊簤和诰驒C(jī)行業(yè)的形成和發(fā)展邁出了極其重要的一步。
從20世紀(jì)后期開始,國際上挖掘機(jī)的生產(chǎn)向大型化、微型化、多功能化、專用化和自動化的方向發(fā)展。
1)開發(fā)多品種、多功能、高質(zhì)量及率的挖掘機(jī)。為滿足市政建設(shè)和農(nóng)田建設(shè)的需要,國外發(fā)展了斗容量在0.25 m3以下的微型挖掘機(jī),小的斗容量僅0.01 m3。另外,數(shù)量多的中、小型挖掘機(jī)趨向于一機(jī)多能,配備了多種工作裝置——除正鏟、反鏟外,還配備了起重、抓斗、平坡斗、裝載斗、耙齒、破碎錐、麻花鉆、電磁吸盤、振搗器、推土板、沖擊鏟、集裝叉、高空作業(yè)架、鉸盤及拉鏟等,以滿足各種施工的需要。與此同時,發(fā)展專門用途的特種挖掘機(jī),如低比壓、低噪聲、水下專用和水陸兩用挖掘機(jī)等。
2)迅速發(fā)展全液壓挖掘機(jī),不斷改進(jìn)和革新控制方式,使挖掘機(jī)由簡單的杠桿操縱發(fā)展到液壓操縱、氣壓操縱、液壓伺服操縱和電氣控制、無線電遙控、電子計算機(jī)綜合程序控制。在危險地區(qū)或水下作業(yè)采用無線電操縱,利用電子計算機(jī)控制接收器和激光導(dǎo)向相結(jié)合,實現(xiàn)挖掘機(jī)作業(yè)操縱的完全自動化。所有這一切,挖掘機(jī)的全液壓化為其奠定了基礎(chǔ)和創(chuàng)造了良好前提。
3)重視采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu),加快標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展速度。例如,德國阿特拉斯公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)裝有新型的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置,使挖掘機(jī)按適合其作業(yè)要求的速度來工作;美國林肯一貝爾特公司新C系列LS-5800型液壓挖掘機(jī)安裝了全自動控制液壓系統(tǒng),可自動調(diào)節(jié)流量,避免了驅(qū)動功率的浪費(fèi)。