主要內容§1概述§2基本結構和特點§3挖掘機的主要參數§4工作裝置§5回轉機構§6行走裝置§7液壓系統§8整機平衡及穩定性§1概述§1-1挖掘機概述§1-2挖掘機簡史§1-3挖掘機之最§1-4挖掘機分類一、挖掘機發展簡史及國內現狀

挖掘機從1837年的蒸汽機驅動的“動力鏟”誕生至今，挖掘機問世至今已經有170多年的歷史，其發展史大致可分為三個時期（俗稱三代）：

第一代：電動機、內燃機的出現，使挖掘機有了適用的動力裝置，解決了工程挖掘機械移動的動力源難題，促進了挖掘機的誕生和發展。目前國內礦山使用的電鏟就屬于第一代產品。第二代：1950年德國開發的第一臺液壓挖掘機誕生了，液壓傳動代替機械傳動是挖掘機技術上的一次飛躍，挖掘機的液壓化是第二代產品的標志，史稱傳動革命階段。第三代：電子技術尤其是計算機技術的廣泛應用，使挖掘機有了合適的控制系統，在1985年左右，挖掘機的電子化是挖掘機第三代產品的標志。可稱為操縱和控制革命。機械動力驅動挖掘機。最初由美國人在1837年，利用蒸汽動力原理設計的。全回轉式機械動力挖掘機。1895年里查德·德溫開發。這種挖掘機的上部挖掘機構裝有發動機，下部行走體能夠全回轉。這對于現在的挖掘機結構的發展具有重要意義。挖掘機的問世已經有170年了……挖掘機歷史

1924年，柴油發動機進入了挖掘機發動機領域，逐漸淘汰了汽油發動機，一直到現在。1948年以后，各制造廠家相繼制造完成了現代的新型液壓挖掘機，并且逐步改善達到今日的水平。挖掘機歷史§1-2挖掘機簡史從20世紀60年代中期起，液壓挖掘機進入推廣和蓬勃發展階段，各國挖掘機制造廠和品種增加很快，產量已達挖掘機總產量的80%以上。20世紀70年代起，液壓挖掘機廣泛采用高壓變量系統，向高速、高壓、大功率發展，產量占挖掘機總產量的90%以上。目前液壓挖掘機產量已幾乎占挖掘機總產量的100%。§1-3挖掘機之最最大的挖掘機：美國馬利昂公司生產的斗容量50-150m3剝離用挖掘機，B-E（布比賽路斯-伊利）公司生產的斗容量168.2m3的步行式拉鏟挖掘機。最小的挖掘機：（研究階段）日本正在研究進入人體血管的醫用挖掘機。生產歷史最悠久的國家：美國最早采用液壓技術的國家：德國發展最快的國家：日本需求增長最快的國家：中國一、挖掘機發展簡史及國內現狀

我國挖掘機事業誕生于新中國成立初期的1954年，經過近50年的發展，也只是達到國外液壓挖掘機發展的第二時期，挖掘機的液壓化即國外的第二代產品。但借助一些國外的液壓公司，能實現機電一體化以及實現一些較為簡單電腦控制，因此，目前國內挖掘機也就只能算是第二代與第三代之間。中國第一拖拉機工程機械公司于1993年初試制成東方紅一WY32型履帶式液壓挖掘機．該機整機質量為32t，標準鏟斗容量為1.25m3，發動機標定功率為125kW(170馬力)．各項性能都達到了一定的水平。水陸兩用挖掘機和挖掘裝載機在我國正在加速發展中．水陸兩用挖掘機目前國內主要有貴陽礦山機器廠、撫順挖掘機廠上海建筑機械廠，江蘇水利機械廠、金湖水總船廠，西南車輛廠、江蘇水建船廠等七家生產。中國挖掘機現狀1、2009年中國挖掘機保有量超過63萬臺2、2010年新挖掘機銷量超90000臺3、每年以10%的速度在增加4、中國正在搞開發建設，一些大項目特別是西部大開發正在進行需要大量的挖掘機。5、現有的挖掘機的維修，將來二手機的修理，翻新都需要售后服務人員來完成。6、若干年后到后市場時代我們更有用武之地。中國挖掘機現狀

到20世紀80年代末，我國挖掘機生產廠已有30多家，生產機型達40余種。中、小型液壓挖掘機已形成系列。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的發展。引進德國利勃海爾(Liebherr)公司、德國德瑪克(Demag)公司、引進了日本小松制作所的PC100、PC120、PC200、PC220、PC300、PC400型液壓挖掘機。這些企業經過幾年的努力已達到一定的規模和水平。例如，玉柴機器股份有限公司在20世紀90年代初開發的小型液壓挖掘機，連續多年批量出口歐、美等國家，成為我國挖掘機行業能批量出口的企業。工程機機械工程機機械工程機機械工程機機械工程機機械工程機機械挖掘機機之最最最小的的挖掘掘機：：（研究階階段））進入入人體體血管管的醫醫用挖挖掘機機生產歷歷史最最悠久久的國國家：：美國國最早采采用液液壓技技術的的國家家：德德國，，1950年發展最最快的的國家家：日日本需求增增長最最快的的國家家：中中國挖掘機機械—2單斗液液壓挖挖掘機機—概述4、生產產制造造情況況美國特特雷克克斯-O&K公司：RH40-E：102～106t，477KW，7.0m3；RH70：122t，522KW，7.2m3，反反鏟鏟；RH90-C：170t，760KW，10.0m3；RH120-E：283t，1008KW，15.0m3；RH170：374t，1492KW，18.0m3；RH200：525t，1880KW，26.0m3；RH340：552t，1880/2240KW，34.0m3；RH400：1000t，3280KW，45.0～50.0m3；挖掘機機械—2單斗液液壓挖挖掘機機—概述4、生產產制造造情況況德國德德馬格格公司司：H255：13m3；H455：28m3；H685：38m3；H740：40m3；挖掘機機械—2單斗液液壓挖挖掘機機—概述4、生產產制造造情況況德國利利勃海海爾公公司：R994：20m3；R995：26.5m3；R996：36m3；挖掘機械—2單斗液壓挖挖掘機—概述4、生產制造造情況美國卡特彼彼勒公司：正鏟：5130B：9～11m3；5230B：12.5～17m3；反鏟：5130BME：8.5～18.3m3；5230BME：13～27.5m3；挖掘機械—2單斗液壓挖挖掘機—概述4、生產制造造情況日本日立公公司：EX2500：16.5m3；EX3600：21m3；EX5500：29m3；EX8000：40m3；挖掘機械—2單斗液壓挖挖掘機—概述4、生產制造造情況日本小松公公司：PC3000：14.9m3；PC4000：21m3；PC5500：28m3；PC8000：38m3；液壓式挖掘掘機的分類類按功能用途途分類按作用方式式分類按鏟斗容量量分類按工作質量量分類按行走形式式分類按工作裝置置分類按傳動方式式分類液壓挖掘機機的分類方方法有多種種，但主要要有下列分分類方法：日立EX8000液壓式挖掘掘機的分類類§1-4挖掘機分類類……正鏟履帶式反鏟輪胎式抓斗起重電鏟周期作業式式（單斗））液壓式機械式連續作業式式（多斗））斗輪式輪斗式挖掘機汽車式步履式§1-4挖掘機分類類……正鏟履帶式反鏟輪胎式抓斗起重電鏟周期作業式式（單斗））液壓式機械式連續作業式式（多斗））斗輪式輪斗式挖掘機汽車式步履式§1-4挖掘機分類類連續作業式式挖掘機工程機械（（連續作業業式）§1-4挖掘機分類類機械式單斗斗挖掘機1-4：單斗液液壓挖挖掘機機單斗液壓挖挖掘機§1-4挖掘機分類類按鏟斗容量量按鏟斗容積積分：輕型：鏟斗斗容量在0.3—1m3之間的單斗斗挖掘機。。中型；鏟鏟斗容量量在1—05m3之間的單單斗挖掘掘機。重型：鏟鏟斗容量量在5—15m3以上的單單斗挖掘掘機。巨型：鏟鏟斗容量量在15m3以上的單單斗挖掘掘機。液壓式挖挖掘機的的分類§1-4挖掘機按按機重分分類微型挖掘掘機：整整機機重量≤≤6t小型挖掘掘機：6t＜整機重重量≤13t中型挖掘掘機：13t＜整機重重量≤40t大型挖掘掘機：40t＜整機重重量≤100t特大型挖挖掘機：：100t＜整機重重量國內外普普遍使用用原則是是：6t以下的小小（微））型機以以履帶（（全部））反鏟為為主，多多用途10t-22t之間的挖挖掘機輪輪式與履履式混用用，以履履式占絕絕大多數數，挖掘掘為主兼兼顧多用用途.22t以上的挖挖掘機全全部為履履帶式挖挖掘機40t以上的大大型機以以正鏟為為主，單單用途：：挖掘大部分挖挖掘機是是履帶式式。這有有兩個理理由：（a）挖掘機機一旦進進入作業業現場就就不大移移動，只只行走較較短的距距離。（b）地面接接觸面積積大，能能夠在較較松軟的的地方作作業。在在凹凸不不平的地地面行駛駛時，能能夠承受受猛烈的的沖擊。。輪胎式挖挖掘機，，因其具具有橡膠膠輪胎，，機動性性好，適適合于城城市內的的道路和和下水道道施工。。但不適適用于松松軟地基基部位的的作業。。按行走形形式分類類履帶式輪輪胎式式汽汽車式液壓式挖挖掘機的的分類前端附件件工作裝裝置因作作業內容容而異。。按工作裝裝置分類類反鏟裝置置：主要適用用于從地地表面向向下挖掘掘，更換鏟斗斗可進行行各種作作業。正鏟裝置置：主要是大大型挖掘掘機的工工作裝置置。主要用于于地表上上面的挖挖掘。液壓式挖挖掘機的的分類反鏟裝置置正鏟裝置置挖掘機按按動力傳傳動方式式可分為為：機械式挖挖掘機和液壓式挖挖掘機。液壓式挖挖掘機運運行靈活活，維修修簡便，，可配備備多種工工作裝置置。近年年來，成成了挖掘掘機的主主流機型型。挖掘機按按動力傳傳動方式式分類液壓式挖挖掘機的的分類機械式挖挖掘機液壓式挖挖掘機。§2基本結構構和特點點§2-1履帶式挖挖掘機基基本結構構§2-2液壓挖掘掘機工作作原理§2-3液壓挖掘掘機工作作特點§2-4相關知識識1、挖掘機機主要部部件圖1水箱發動機液壓泵空濾電池池小臂油缸缸鏟斗油缸缸鏟斗大臂油缸缸行走馬達達引導輪履帶板支重輪小臂大臂托帶輪張緊裝置置回轉馬達達總成回轉接頭頭回油濾芯芯吸油濾芯芯回轉支承承總成主控閥1、挖掘機機主要部部件圖2配重駕駛室X車架履帶式挖挖掘機基基本結構構駕駛室行走部分底盤工作裝置和平臺總成挖掘機的的結構回轉支承“斗”單斗液壓壓挖掘機機的構造造常用的全全回轉式式液壓挖挖掘機的的動力裝裝置、傳傳動系統統的主要要部分、、回轉機機構、輔輔助設備備和駕駛駛室等都都安裝在在可回轉轉的平臺臺上，通通常稱為為上部轉轉臺。因因此又可可將單斗斗液壓挖挖掘機概概括成工工作裝置置、上部部轉臺和和行走機機構等三三部分。。§2-1履帶式挖挖掘機的的基本結結構工作裝置置——動臂、斗斗桿、鏟鏟斗、液壓油缸缸、連桿桿、銷軸軸、管路路上部轉臺臺——發動機、、駕駛室減震器主泵、、主閥、回轉轉機構回轉支承、回回轉接頭、轉臺、液壓油油箱、燃油箱箱、控制油路、電電器部件、配配重行走機構——履帶架、履帶、引導輪輪、支重輪、、托輪、終傳動動、張緊裝置置挖掘機的結構構駕駛室行走部分底盤工作裝置和平臺總成挖掘機的結構構回轉支承“斗”挖掘機的擬人人化比喻液壓挖掘機既既是工程中最最常用的機械械，又是最典典型的仿生機機器：大力士士獨臂機器人人！人挖掘機上身上車部分下肢下車部分腰身回轉支承腿腳行走四輪一帶鞋子履帶板大腦下肢鞋子上肢液壓挖掘機的的結構人挖掘機手指斗齒手掌鏟斗小胳膊斗桿（小臂）大胳膊動臂（大臂）肌肉油缸、馬達人體上肢VS挖掘機工作裝裝置上臂肌肉前臂肌肉手掌手指液壓挖掘機的的結構§2-1履帶式挖掘機機的基本結構構工作裝置——動臂、斗桿、、鏟斗、液壓油缸、連連桿、銷軸、、管路上部轉臺——發動機、駕駛室減震器主泵、、主閥、回轉轉機構回轉支承、回回轉接頭、轉臺、液壓油油箱、燃油箱箱、控制油路、電電器部件、配配重行走機構——履帶架、履帶、引導輪輪、支重輪、、托輪、終傳動動、張緊裝置置§2-1履帶式挖掘機機的基本結構構回轉平臺發動機系統液壓系統駕駛室電氣系統覆蓋件§2-1履帶式挖掘機機的基本結構構回轉支承行走架支重輪拖鏈輪引導輪驅動輪履帶張緊裝置§2-1履帶式挖掘機機的基本結構構動臂斗桿搖桿動臂油缸斗桿油缸鏟斗油缸鏟斗連桿單斗液壓挖掘掘機的結構工作裝置——動臂、斗桿、、鏟斗、液壓油缸、連連桿、銷軸、、管路上部轉臺——發動機、駕駛室減震器主泵、、主閥、回轉轉機構回轉支承、回回轉接頭、轉臺、液壓油油箱、燃油箱箱、控制油路、電電器部件、配配重行走機構——履帶架、履帶、引導輪輪、支重輪、、托輪、終傳動動、張緊裝置置1-1挖掘機的基本結構工作裝置——動臂、斗桿、、鏟斗、液壓壓油缸、連桿桿、銷軸、管管路車體部分——發動機、減震震器主泵、主主閥、駕駛室室、回轉機構構、回轉支承承、回轉接頭頭、轉臺、液液壓油箱、燃燃油箱、控制制油路、電器器部件、配重重底盤部分——履帶架、履帶帶、引導輪、、支重輪、托托輪、終傳動動、張緊裝置置挖掘機基本結結構分為：1、工作裝置部部分；2、車體部分；；3、底盤部分。。（見圖）1-2車體部分發動機——機器動力之源源，把燃油燃燃燒產生的熱熱能通過曲軸軸連桿機構轉轉變成機械能能主泵——通過減振器與與發動機飛輪輪相連接，將將飛輪輸出的的機械能轉變變成高壓油流流即液壓能主閥——把由主泵輸出出的高壓油，，按照工作裝裝置的動作的的需要進行分分流，從而實實現工作裝置置的不同作業業回轉機構——由回轉馬達和和回轉減速機機構構成，與與回轉支承相相嚙合來完成成機器任意角角度的回轉動動作1-3車體部分配重——使機器的重心心盡量靠近車車體的回轉中中心，以保證證車體的動態態穩定性減小小回轉支承的的轉動阻力，，并實現回轉轉快速平穩中心回轉接頭頭——使機器在任意意方位回轉時時，將上部車車體的液壓油油流通過其內內部的旋轉油油道持續不斷斷地提供給車車體下部的行行走馬達，回回轉接頭內部部的各油道用用抗磨性能好好和耐高壓的的密封件隔開開駕駛室——內部安裝有操操縱手柄、電電器開關、監監控面板、空空調和收音機機等，駕駛座座椅可根據操操作手的要求求進行調整1-4車體部分：電器控制系統對主泵和發動動機復合控制制，實現功率率匹配和燃油油節省觸式功率增強強功能四種作業模式式選擇附加裝置流量量選擇自動降速功能能行走速度選擇擇回轉剎車功能能發動機自動暖暖機和過熱防防止功能1-5工作裝置—動臂、斗桿、鏟斗、油缸動臂油缸——兩支油缸分別別安裝在動臂臂兩側，通過過其伸縮運動動來調整機器器作業的挖掘掘高度和挖掘掘深度斗桿油缸——安裝在動臂的的上部，通過過其伸縮運動動實現斗桿(小臂)的前后動作，，進行斗桿挖挖掘或卸載作作業鏟斗油缸——安裝在斗桿(小臂)上部，通過其其伸縮運動實實現鏟斗挖掘掘及卸載作業業整個工作裝置置在作業過程程中需要通過過各個工作裝裝置的復合動動作，才能更更好地實現快快捷、省時、、高效率的作作業功能1-6底盤部分履帶架架（X架）——底盤部部分的的主結結構件件，連連接行行走部部分的的四輪輪一帶帶，平平穩支支撐車車體并并實現現機器器的行行走支重輪輪——支承機機器的的重量量并使使機器器重量量均勻勻分布布在接接地履履帶上上托輪——托起轉轉動的的上部部履帶帶，使使整條條履帶帶能夠夠平穩穩轉動動履帶——把機器器的重重量均均布在在地面面上并并通過過自身身的轉轉動實實現機機器的的行走走；增增大與與地面面的接接觸面面積，，可減減小接接地比比壓，，從而而使機機器能能夠在在沼澤澤地等等松軟軟的地地面進進行行行走和和作業業；根根據需需要，，用戶戶可選選擇加加寬履履帶板板或加加長履履帶；；履帶帶內注注有潤潤滑脂脂已減減小磨磨損1-7底盤部分引導輪輪——與漲緊緊油缸缸、漲漲緊彈彈簧相相連接接，漲漲緊履履帶并并使履履帶張張緊度度適當當；在在履帶帶前部部受到到外力力沖擊擊時，，通過過引導導輪將將沖擊擊力傳傳到張張緊彈彈簧起起緩沖沖作用用，防防止履履帶損損傷終傳動動——包括行行走馬馬達和和行走走減速速機構構，作作為驅驅動輪輪為機機器行行走提提供動動力，，將液液壓能能通過過行走走馬達達轉變變成機機械能能，經經過齒齒輪減減速機機構進進行減減速，，轉矩矩增加加，由由鏈輪輪帶動動履帶帶轉動動實現現機器器的行行走§2-2液壓挖挖掘機機工作作原理理§2-3液壓挖挖掘機機工作作特點點多自由由度作作業機機械。。利用杠杠桿原原理，，液壓壓缸推推動動動臂、、斗桿桿和鏟鏟斗產產生各各構件件之間間的相相對旋旋轉運運動，，從而而實現現人為為控制制的挖挖掘和和卸料料動作作；上部回回轉平平臺繞繞垂直直軸旋旋轉；；遠距離離懸臂臂挖掘掘和卸卸料；；靠履帶帶轉移移或移移動整整機的的工作作掌子子面。。§2-4相關知知識§2-4相關知知識土的切切削是是個很很復雜雜的過過程。。土在在楔型型刀具具的壓壓力作作用下下受到到擠壓壓和剪剪切而而開始始變形形，土土體的的原始始結構構被破破壞，，土塊塊或土土層便便被切切離。。土被切切削時時，在在刀具具上產產生三三種力力：土土的原原始結結構破破壞時時所產產生的的阻力力；土土的內內摩擦擦力；；土與與刀具具之間間的摩摩擦力力。我我們把把這三三種力力叫做做切削削阻力力。§2-4相關知知識切削阻阻力是是變化化的。。隨土土的性性質如如粘性性、干干性、、含水水量、、砂石石量變變化，，又隨隨刀具具和鏟鏟斗的的形狀狀而變變化，，還隨隨切入入厚度度和切切入過過程而而變化化。切削阻阻力一一般用用實驗驗方法法獲得得，也也可以以按經經驗公公式計計算。。合理地地設計計切削削裝置置的形形狀如如斗齒齒的切切削角角度，，鏟斗斗的寬寬度，，鏟斗斗的形形狀等等可以以減小小切削削阻力力。只有主主動挖挖掘力力大于于切削削阻力力時才才能完完成挖挖掘。。§3挖掘機機的主主要參參數§3-1操作重重量§3-2發動機機功率率§3-3斗容§3-4挖掘力力§3-5工作范范圍§3-6運輸尺尺寸§3-7回轉速速度和和扭矩矩§3-8行走速速度和和牽引引力§3-9爬坡能能力§3-10接地比比壓§3-11噪音§3-12提升能能力§3-13生產率率§3-1操作重重量操作重重量是是挖掘掘機三三個主主參數數（操操作重重量，，發動動機功功率，，斗容容）之之一。。操作重重量決決定了了挖掘掘機的的級別別，決決定了了挖掘掘機挖挖掘力力的上上限。。如果挖挖掘力力超過過這個個極限限，在在反鏟鏟的情情況下下，挖挖掘機機將打打滑，，并被被向前前拉動動，這這非常常危險險。在在正鏟鏟情況況下，，挖掘掘機將將向后后打滑滑。挖掘力力≦工作重重量：地面面和履履帶間間的附附著力力系數數挖掘機機三種種主要要重量量。操作重重量：：帶標標準工工作裝裝置、、司機機、加加滿燃燃油；；運輸重重量：：不含含司機機、含含10%燃油；；主機重重量：：不含含工作作裝置置。§3-2發動機機功率率?發動機機功率率是挖挖掘機機三個個主參參數（（操作作重量量，發發動機機功率率，斗斗容））之一一。總功率率SAEJ1995（grosshorsepower）指在沒沒有消消耗功功率附附件，，如消消音器器、風風扇、、交流流發電電機及及空氣氣濾清清器的的情況況下，，在發發動機機飛輪輪上測測得的的輸出出功率率。凈功率率SAEJ1349；ISO9249（nethorsepower）A、指在在裝有有全部部消耗耗功率率附件件，如如消音音器、、風扇扇、發發電機機及空空氣濾濾清器器的情情況下下，在在發動動機飛飛輪上上測得得的輸輸出功功率。。(GB,VOLVO)B、指在在裝有有發動動機運運行必必須的的消耗耗功率率附件件，一一般為為風扇扇的情情況下下，在在發動動機飛飛輪上上測得得的輸輸出功功率。。(ISO)§3-2發動機機功率率?額定功功率（（ratedhorsepower）定義：：飛輪功功率（（flywheelhorsepower）定義：：§3-3斗容斗容是是挖掘掘機三三個主主參數數（操操作重重量，，發動動機功功率，，斗容容）之之一。。斗容一一般分分為堆堆裝和和平裝裝兩種種，挖挖掘機機常用用標定定斗容容為堆堆裝。。鏟斗堆堆裝容容量有有兩種種計算算標準準。SAE、PCSA、ISO、GB標準：：1：1堆裝；；CECE標準準：：1：2堆裝裝。。1：11：2§3-4挖掘掘力力包括括斗斗桿桿挖挖掘掘力力和和鏟鏟斗斗挖挖掘掘力力。。兩個個挖挖掘掘力力的的動動力力不不同同，，斗斗桿桿挖挖掘掘力力來來自自斗斗桿桿油油缸缸，，鏟鏟斗斗挖挖掘掘力力來來自自鏟鏟斗斗油油缸缸。。挖掘掘力力的的作作用用點點有有兩兩種種計計算算標標準準。。ISO標準準：：作作用用在在鏟鏟斗斗刀刀板板邊邊緣緣；；SAE、PCSA、GB標準準：：作作用用在在斗斗齒齒尖尖。。斗桿桿挖挖掘掘力力鏟斗斗挖挖掘掘力力斗桿桿油油缸缸力力鏟斗斗油油缸缸力力§3-5工作作范范圍圍A最大挖掘半徑B最大地面挖掘半徑C最大挖掘深度D最大挖掘深度（8′水平）E最大垂直挖掘深度F最大挖掘高度G最大卸載高度H最小回轉半徑§3-6運輸輸尺尺寸寸A上部機構總寬度E發動機罩總高度I軌距B總寬度F配重離地間隙J履帶板寬度C駕駛室總高度G輪距K最小離地間隙D尾部回轉半徑H下部行走體長度L總長度M動臂總高度§3-7回轉轉速速度度和和扭扭矩矩回轉轉速速度度：：挖挖掘掘機機空空載載時時，，穩穩定定回回轉轉所所能能達達到到的的平平均均最最大大速速度度。。標注注的的回回轉轉速速度度，，既既不不是是指指起起動動時時，，也也不不是是指指制制動動時時的的回回轉轉速速度度。。對對于于一一般般的的挖挖掘掘工工況況，，挖挖掘掘機機在在0°°～180°°的范范圍圍內內工工作作時時，，回回轉轉馬馬達達有有加加速速和和減減速速，，當當轉轉到到270°°～360°°范圍圍內內時時，，回回轉轉速速度度達達到到穩穩定定。。在實實際際的的挖挖掘掘工工作作中中，，標標注注的的回回轉轉速速度度并并無無實實際際意意義義需要要的的實實際際回回轉轉性性能能可可用用回回轉轉扭扭矩矩表表示示。。§3-8行走速度度與牽引引力對于履帶帶式挖掘掘機而言言，行走走時間大大概占整整個工作作時間的的10%。雙速可以以滿足挖挖掘機的的行走性性能。牽引力是是指挖掘掘機行走走時所產產生的力力，主要要影響因因素包括括行走馬馬達低速速檔排量量、工作作壓力、、驅動輪輪節圓直直徑、機機重。牽引力/機重=0.7~0.85行走速度度與牽引引力表明明了挖掘掘機行走走的機動動靈活性性及其行行走能力力。§3-9爬坡能力力爬坡能力力是指爬爬坡、下下坡，或或在一個個堅實、、平整的的坡上停停止的能能力。兩種表示示方法：：角度，，百分分比。爬坡角度度θ，一般為為35°。tanθθ=b/a，一般為為70%。微型機指指標一般般為30°或58%。§3-10接地比壓壓接地比壓壓的大小小決定了了挖掘機機適合工工作的地地面條件件。接地壓力力指機器器重量對對地面產產生的壓壓力。理論值。。因為履履帶不能能完全與與地面接接觸；由由于整機機重心的的偏移，，履帶上上的壓力力不均勻勻。接地比壓壓§3-11噪音挖掘機的的噪音主主要來源源于發動動機。兩種噪音音：司機耳邊邊噪音機外幅射射噪音§3-12提升能力力提升能力力是指額額定穩定定提升能能力或額額定液壓壓提升能能力中較較小的一一個。額定穩定定提升能能力：75%的傾翻載載荷。額定液壓壓提升能能力：87%的液壓提提升能力力。§3-13生產率生產率是是挖掘機機主要技技術經濟濟指標之之一。理論生產產率：在在“計算條件件”下連續工工作一小小時的生生產率。。“計算條件件”是：1、操作熟熟練；2、常見工工作條件件和工作作尺寸；；3、工作、、運輸工工具的位位置恰當當。技術生產產率：在在“給定條件件”下連續工工作一小小時的生生產率。。實際生產產率：機機器工作作一段時時間所得得到的實實際平均均生產率率。它在在技術生生產率的的基礎上上受機器器利用率率和操作作熟練程程度兩方方面影響響。§4工作裝置置§4-1工作裝置置特點§4-2工作裝置置類別§4-3反鏟裝置置§4-4其它工作作裝置§4-5工作裝置置組合應應用強度箱型截面面、兩種種流行形形式：厚板小截截面：同同等強度度條件下下，重量量略大一一些。薄板大截截面：同同等強度度條件下下，重量量略小一一些，但但要仔細細驗算薄薄板是否否失穩。。最終目的的：重量量輕，強強度高，，剛性好好。有效的工工具：計計算機有有限元應應力分析析。可信的數數據：實實際電測測應力分分析。§4-1工作裝置置特點應力應力集中中：如支支耳，孔孔，焊縫縫（貼角角，對接接，坡口口），形形狀突變變，焊縫縫過于集集中，不不同材料料的焊接接性能（（板材與與鑄鍛件件）等。。板材質量量。焊縫的疲疲勞強度度。實踐踐證明，，破碎錘錘更容易易使構件件發生疲疲勞破壞壞。控制焊接接變形。。去應力措措施：振振動，打打磨，時時效等。。§4-1工作裝置置特點要求耐磨磨的部分分斗齒：主主斗齒、、齒體、、側斗齒齒。刀板：主主刀板、、側刀板板。銷軸：中中碳合金金鋼+中頻淬火火。軸套：⑴⑴調質處處理的中中碳合金金鋼鋼基基+內壁噴涂涂自潤滑滑和減磨磨及耐磨磨材料，，⑵銅銅基鑲嵌嵌式，⑶⑶方方便調整整的T型套端面面噴涂碳碳化鎢，，⑷表表面處理理的高硬硬度合金金鋼。調整墊片片：鋼制制、高分分子材料料如橡膠膠和樹脂脂。§4-1工作裝置置特點§4-2工作裝置置類別工作裝置置是挖掘掘機的主主要組成成部分之之一。可可以更換換的多種種工作裝裝置極大大地拓展展了挖掘掘機的應應用。常見的工工作裝置置類型有有：鏟斗：以挖掘掘、裝載載物料為為主，包包括反鏟鏟、正鏟鏟；抓斗：深井作作業、裝裝卸物料料；吸盤：吸盤可可以吸附附廢鋼等等材料，，包括電電磁吸盤盤和永久久吸盤；；破碎錘：破碎水水泥、石石塊，拆拆除作業業；液壓剪：剪斷水水泥建筑筑的鋼筋筋等；液壓螺旋旋鉆：鉆孔、、取土。。§4-3反鏟裝置置反鏟是單單斗液壓壓挖掘機機最常用用的結構構型式，，主要用用于挖掘掘停機面面以下土土壤。動臂、斗斗桿和鏟鏟斗等主主要部件件彼此鉸鉸接，在在液壓缸缸的作用用下各部部件繞鉸鉸接點轉轉動，完完成挖掘掘、提升升和卸土土等動作作。……標準鏟斗斗V型鏟斗平整斗巖石斗§4-3反鏟裝置置——鏟斗有利于物物料的自自由流動動。使物料易易于卸凈凈。鏟斗寬度度與物料料顆粒直直徑之比比應大于于4:1。利用斗齒齒增大挖挖掘線比比壓，以以便于切切削。針對不同同的作業業對象，，選取不不同的鏟鏟斗。鏟斗寬度度選擇的的原則寬的鏟斗斗適用于于較軟的的土壤，，窄的鏟鏟斗適用用于較硬硬的物料料。鏟斗寬度度與單位位挖掘力力成反比比，寬度度越小，，單位挖挖掘力越越大。窄型鏟斗寬型鏟斗§4-3反鏟裝置——鏟斗鏟斗的寬度度與大小臂臂的壽命預期的小臂臂和大臂的的壽命周期期取決于鏟鏟斗的寬度度。小臂與大臂臂的壽命鏟斗的寬度度標準斗窄斗寬斗§4-3反鏟裝置——鏟斗鏟斗的容量量要與機器相相匹配如果選取的的鏟斗比推推薦的容量量大得多，，挖掘機的的瞬時轉動動慣量將會會變得很大大。這使循循環周期增增長，且對對整個機器器的壽命和和穩定性都都有不利影影響；對液液壓部件、、大臂、小小臂和機機架同樣也也有不利影影響。§4-3反鏟裝置——鏟斗大小臂的選選取與鏟斗斗容量相對較短的的大小臂具具有較大的的挖掘力，，宜配較大大容量的鏟鏟斗，可提提高生產率率，但是同同時以降低低挖掘范圍圍為代價。。較長的大小小臂，尤其其是超長臂臂挖掘機，，具有較小小的挖掘力力，宜配較較小容量的的鏟斗，優優點是擴大大挖掘范圍圍。§4-3反鏟裝置——鏟斗選擇合適的的鏟斗具有有下列優點點：降低工作裝裝置的故障障率，降低工作循循環時間；；降低燃油消消耗；提高單位挖挖掘力；提高生產率率；提高機器的的耐用性；；提高機器的的穩定性。。§4-3反鏟裝置——鏟斗§4-3反鏟裝置——挖掘力挖掘力可分分為油缸理理論挖掘力力、整機理理論挖掘力力和實際挖挖掘力三類類。只有實實際挖掘力力大于挖掘掘阻力才能能完成挖掘掘。油缸理論挖挖掘力=工作裝置油油缸的推力力×相應的杠桿桿比其中工作裝裝置油缸的的推力=液壓系統壓壓力×油缸大腔作作用面積。。§4-3反鏟裝置——挖掘力整機理論挖挖掘力需考考慮：工作油缸的的閉鎖能力力；整機的工作作穩定性；；整機與地面面的附著能能力；構件及整機機重量。實際挖掘力力需考慮：：液壓系統和和連桿機構構的效率；；油缸小腔背背壓；土壤阻力；；工作裝置結結構強度；；其它因素，，如停機坡坡度、風力力等等。§4-3反鏟裝置——挖掘圖§4-3反鏟裝置——挖掘性能挖掘性能取取決于實際際斗齒挖掘掘力、生產產率和工作作尺寸三方方面。就工作裝置置而言，歸歸結于挖掘掘力、工作作裝置動作作速度和工工作尺寸三三方面。挖掘力和挖挖掘速度是是一對統一一于挖掘功功率之下的的矛盾，挖挖掘力是矛矛盾的主要要方面。§4-4其它工作裝裝置——正鏟裝置以挖掘地面面以上為主主，且大多多用于采礦礦裝巖作業業，工作作對象堅硬硬，須采用用切削厚度度較小、挖挖掘行程較較長的挖掘掘方式，故故一般以斗斗桿挖掘為為主。根據挖掘對對象不同可可分為：通用正鏟：以挖掘土土方為主。。挖掘裝載裝裝置：以裝載巖巖石為主。。……抓斗分液壓壓抓斗和鋼鋼繩抓斗兩兩類，液壓壓挖掘機一一般采用液液壓抓斗。。抓斗裝置置按用途不不同有：圓井抓斗木材抓斗松散料抓斗斗挖土抓斗梅花(多顎)抓斗……§4-4其它工作裝裝置——抓斗裝置起重裝置是是反鏟的替替換裝置，，主要用于于吊裝物料料。它有三三種不同形形式。起重重量受以下下三個條件件限制：傾翻載荷（（不得超過過75%）。液壓油缸能能力（不得得超過87%）。結構強度。。§4-4其它工作裝裝置——起重裝置§4-4其它工作裝裝置——挖掘平整裝裝置能保證工作作機構沿水水平面或傾傾斜面作長長距離運動動，伸縮臂式、、鉸接式主要用來打打樁、開挖挖凍土和巖巖層、破壞壞路面表層層、搗實土土壤等工作作。§4-4其它工作裝裝置——液壓破碎錘錘§4-4其它工作裝裝置——抓鉗裝置用在疏松和和開挖凍土土層或瀝青青路面等工工程中。它是在反鏟鏟基礎上增增加了一個個松土器。。§4-4其它工作裝裝置——快換裝置隨著多種工工作裝置的的廣泛應用用，更換作作業裝置頻頻繁，且不不易更換。。快換裝置能能方便、快快捷地進行行作業裝置置的更換，，包括液壓壓式和機械械式。工作裝置組組合應用：：標準動臂、、標準斗桿桿、標準鏟鏟斗用于大大多數作業業；短動臂長斗斗桿用于坡坡道平整作作業和挖掘掘基坑；超長臂反鏟鏟用于疏浚浚河道和坡坡道平整作作業；拐臂式用于于挖掘墻基基。……§4-5工作裝置組組合應用§5回轉機構§5-1回轉運動§5-2回轉支承§5-3回轉平臺§5-1回轉運動挖掘機的回回轉時間約約占工作循循環時間的的50%以上，能量量消耗約占占25-40%，液壓發熱熱量約占系系統總發熱熱量的30-40%。在角加速度度和回轉力力矩允許的的前提下，，回轉時間間越短越好好。角加速度的的大小受最最大回轉扭扭矩的限制制，最大回回轉扭矩不不應超過機機器的附著著力矩。回轉機構可可分為：a、半回轉b、全回轉兩種種型式。§5-2回轉支承回轉支承實實際上就是是一個帶內內齒圈的、、放大了的的滾動軸承承。內齒圈固定定在行走架架上，外圈圈固定在轉轉臺上，安安裝在轉臺臺上的液壓壓馬達+減速機驅動動小齒輪帶帶著回轉轉轉臺轉動。。剛度由轉臺臺和行走架架保證。§5-3回轉平臺安裝發動機機、泵、閥閥、油箱、、配重、駕駕駛室等諸諸多部件。。重要問題：：剛度§6行走裝置§6-1行走裝置特特點§6-2行走裝置分分類§6-3履帶式行走走裝置§6-4行走架§6-5四輪一帶行走裝置是是挖掘機的的支承部分分，它承受受機器的自自重及工作作裝置挖掘掘時的反力力，同時能能使挖掘機機作工作場場內運行或或運輸性運運行（輪式式）；根據挖掘機機的性能要要求，行走走裝置應滿滿足：較大的牽引引力，使挖挖掘機具有有良好的越越野性能，，并有較強強的爬坡和和轉彎能力力。在行走裝置置有合適總總高度的情情況下，應應有較大的的離地間隙隙，使挖掘掘機具有良良好的通過過能力。使挖掘機接接地比壓小小，且具有有較大的支支承面積制制動性能好好，且能防防止失速，，使挖掘機機工作安全全可靠。§6-1行走裝置特特點常見的行走走裝置有履履帶式和輪輪胎式兩大大類：履帶式行走走裝置牽引引力大（機機重的70-85%），接地比比壓小，越越野性能好好，通過能能力強，爬爬坡能力大大，轉彎半半徑小，但但行駛速度度低，且易易損壞道路路。輪胎式行走走裝置機動動性好，行行駛速度快快，易拖拉拉，但接地地比壓較大大，爬坡能能力小，挖挖掘時需要要專門的支支腿支撐使使機器穩定定。§6-2行走走裝裝置置分分類類履帶帶式式行行走走裝裝置置由由連連接接回回轉轉支支承承的的行行走走架架通通過過支支重重輪輪，，履履帶帶將將載載荷荷傳傳至至地地面面。。履帶帶呈呈封封閉閉環環繞繞過過驅驅動動輪輪和和引引導導輪輪，，為為減減小小上上分分支支的的撓撓度度，，履履帶帶由由1～2個托托鏈鏈輪輪支支持持。。行走走裝裝置置的的傳傳動動是是由由液液壓壓馬馬達達及及減減速速機機帶帶動動驅驅動動輪輪使使行行走走裝裝置置運運行行。。履帶帶的的松松緊緊程程度度可可由由張張緊緊裝裝置置調調整整。。§6-3履帶帶式式行行走走裝裝置置行走走架架是是履履帶帶行行走走裝裝置置的的承承重重骨骨架架。。液壓壓挖挖掘掘機機采采用用整整體體式式行行走走架架，，結結構構簡簡單單、、自自重重輕輕且且剛剛性性好好。。§6-4行走走架架履帶帶與與其其所所繞繞過過的的驅驅動動輪輪、、引引導導輪輪、、支支重重輪輪及及托托鏈鏈輪輪組組成成所所謂謂“四輪輪一一帶帶”，是是行行走走裝裝置置的的重重要要零零部部件件，，直直接接關關系系到到挖挖掘掘機機的的工工作作性性能能和和行行走走性性能能。。有齒齒的的驅驅動動輪輪帶帶動動履履帶帶鏈鏈軌軌運運動動。。引導導輪輪引引導導方方向向。。支重重輪輪支支撐撐整整機機重重量量。。托鏈鏈輪輪托托住住履履帶帶使使其其不不過過分分下下垂垂。。履帶帶太太松松時時將將黃黃油油打打進進張張緊緊裝裝置置就就可可以以自自動動張張緊緊。。§6-5四輪輪一一帶帶§7液壓壓系系統統§7-1挖掘掘機機工工作作特特點點及及對對液液壓壓系系統統的的要要求求§7-2常用用挖挖掘掘機機液液壓壓系系統統類類型型§7-3常用挖掘掘機液壓壓元件§7-4全功率控控制系統統挖掘機每每一作業業循環包包括：挖掘：主主要是鏟鏟斗和斗斗桿復合合動作，，必要時時配以動動臂動作作。回轉：主主要是動動臂和回回轉復合合動作。。卸料：主主要是鏟鏟斗和斗斗桿復合合動作，，必要時時配以動動臂動作作。返回：回回轉和動動臂或斗斗桿的復復合動作作。§7-1挖掘機工工作特點點及對液液壓系統統的要求求挖掘機液液壓系統統特殊要要求：實現主機機各動作作時，阻阻力與作作業速度度隨時變變化，要要求油缸缸和馬達達的壓力力和流量量也能相相應變化化。為充分利利用發動動機功率率和縮短短作業循循環時間間，要求求進行復復合動作作。左、右履履帶分別別驅動。。一切動作作都是可可逆的，，而且要要求無級級調速。。各作業油油缸有良良好的過過載保護護，回轉轉機構和和行走裝裝置有可可靠的制制動和限限速，要要防止動動臂因自自重快速速下降。。§7-1挖掘機工工作特點點及對液液壓系統統的要求求§7-2常用挖掘掘機液壓壓系統類類型目前常用用的挖掘掘機液壓壓系統：：總功率控控制系統統負流量控控制系統統正流量控控制系統統負荷傳感感系統電控液壓壓系統定量液壓壓系統§7-2常用挖掘掘機液壓壓系統類類型總功率控控制系統統：雙泵變量量系統。。兩主泵由由一個總總功率調調節機構構平衡調調節。兩主泵擺擺角始終終相同，，流量相相等。在變量范范圍內，，兩泵總總功率恒恒定，但但兩泵間間功率可可以不同同，甚至至可達到到一個泵泵功率為為零，另另一個為為發動機機輸出功功率。一種恒扭扭矩變量量系統。。§7-2常用挖掘掘機液壓壓系統類類型負流量控控制系統統：在主閥中中位回油油路增設設一節流流口，利利用節流流口前產產生的壓壓力來控控制主泵泵斜盤擺擺角，從從而控制制流量。。§7-2常用挖掘掘機液壓壓系統類類型負荷傳感感系統：：在主閥各各閥片處處設置壓壓力補償償閥，利利用壓力力補償閥閥平衡各各動作間間壓力差差值，保保持各主主閥前后后壓差恒恒定，這這樣流經經各主閥閥的流量量僅與主主閥開度度有關，，而與各各動作負負載大小小無關。。總功率率調節節、負負流量量控制制主泵泵動力元元件，，將發發動機機的機機械能能轉化化為液液壓能能輸出出。結構特特點：：雙泵泵串聯聯，后后面還還可以以再串串一個個先導導齒輪輪泵。。機械動動力傳傳動路路線：：發動動機飛飛輪→→彈性性聯軸軸器→→主主泵。。液壓動動力傳傳動路路線：：主泵泵→油油管→→主控控閥。。§7-3常用挖挖掘機機液壓壓系統統元件件主控閥閥控制元元件，，將主主泵輸輸出的的液壓壓能傳傳遞給給各執執行機機構，，驅動動主機機動作作。結構特特點：：內含含許多多閥桿桿和各各種插插裝閥閥、單單向閥閥等，，集成成度很很高。。控制對對象：：行走走馬達達，回回轉馬馬達，，工作作裝置置油缸缸。液壓動動力傳傳動路路線：：主控控閥→→油管管→各各種執執行元元件。。§7-3常用挖挖掘機機液壓壓系統統元件件行走馬馬達及及減速速機執行元元件，，將主主控閥閥傳遞遞過來來的液液壓能能轉化化為機機械能能輸出出，驅驅動整整機行行走及及轉向向。結構特特點：：馬達達和減減速機機集成成為一一體。。動力傳傳動路路線：：馬達達→減減速機機→驅驅動鏈鏈輪→→履帶帶。§7-3常用挖挖掘機機液壓壓系統統元件件回轉馬馬達及及減速速機執行元元件，，將主主控閥閥傳遞遞過來來的液液壓能能轉化化為機機械能能輸出出，驅驅動上上部機機構回回轉。。結構特特點：：馬達達和減減速機機集成成為一一體。。動力傳傳動路路線：：馬達達→減減速機機→回回轉支支承→→回轉轉平臺臺。§7-3常用挖挖掘機機液壓壓系統統元件件腳先導導閥控制元元件，，將先先導泵泵輸出出的液液壓能能傳遞遞至主主控閥閥行走走閥芯芯，控控制行行走動動作。。結構特特點：：兩閥閥并排排，可可以腳腳踩，，還可可以通通過操操縱桿桿手控控。液壓動動力傳傳動路路線：：先導導泵→→腳先先導閥閥→主主控閥閥行走走閥芯芯。§7-3常用挖挖掘機機液壓壓系統統元件件手先導導閥控制元元件，，將先先導泵泵輸出出的液液壓能能傳遞遞至主主控閥閥動臂臂、斗斗桿、、鏟斗斗、回回轉閥閥芯，，控制制相應應動作作。結構特特點：：十字字軸，，可前前后動動作，，也可可左右右動作作。液壓動動力傳傳動路路線：：先導導泵→→手先先導閥閥→主主控閥閥相關關閥芯芯。。§7-3常用挖挖掘機機液壓壓系統統元件件計算機機控制制器先導泵泵主泵1主泵2柴油機機速度度傳感感器油門執執行器器反饋傳傳感器器監視器器柴油機機速度度旋鈕鈕電比例例減壓壓閥泵壓力力傳感感器泵壓力力傳感感器§7-4全功率率控制制系統統全功率率控制制系統又又稱發發動機機轉速速傳感感控制制系統統（ESS），簡簡稱電電控系系統。。它監測測發動動機轉轉速。。隨著著外載載荷增增大，，泵的的功率率增加加，發發動機機的負負荷也也隨之之增大大。當當外載載荷增增大致致使發發動機機轉速速降低低到一一定程程度時時，電電控系系統發發揮作作用，，自動動調小小泵的的輸出出功率率，也也就減減小了了發動動機的的負荷荷，使使發動動機轉轉速恢恢復正正常。。隨著使使用工工況的的不同同，可可以任任意人人為設設定泵泵的功功率，，最大大限度度地發發揮機機器的的使用用效果果。§7-4全功率控制制系統重載（H）模式快速模式、、高功率模模式等。對于要求高高效率挖掘掘的工況，，將發動機機轉速設定定為最高。。此時不預預留發動機機的功率儲儲備，既泵泵的設定功功率等于或或略大于發發動機的飛飛輪功率。。作業時要要求泵功率率跟隨：當當外載荷增增大到致使使發動機轉轉速下降到到一定程度度時，電控控系統調整整給泵的電電流，自動動減小泵的的功率，使使發動機轉轉速恢復正正常。§7-4全功率控制制系統標準（S）模式也叫經濟模模式。對于挖掘時時要求有比比較好的燃燃油經濟性性，同時又又有一定的的作業效率率時，可以以通過降低低發動機轉轉速來實現現。隨著發發動機轉速速的降低，，發動機和和泵的功率率都將下降降，但是泵泵的功率下下降幅度大大于發動機機。如果降降速后發動動機的功率率比泵的功功率大很多多，此時就就沒有功率率跟隨的必必要。這個個模式一般般給泵設定定一個固定定的功率即即可（既給給泵一個固固定的電流流），但是是根據具體體的發動機機應該有防防熄火措施施，一般情情況下當發發動機轉速速下降超過過250轉/分鐘時，電電控系統應應該調小泵泵的功率。。§7-4全功率控制制系統精細（F）模式這個模式主主要是做一一些動作緩緩慢而細致致的工作，，例如起重重、吊裝焊焊接等。要要求的流量量更低但是是動作必須須穩定，因因此以控制制系統流量量為主，一一般給泵設設定一個固固定的功率率即可（既既給泵一個個固定的電電流）。。此時發動動機轉速降降得很低，，容易熄火火，尤其是是低速性能能不好的發發動機更應應該注意，，必須在電電控系統上上設置防熄熄火功能。。§7-4全功率控制制系統THEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEENDTHEEND平地模式對于平整場場地，司機機操作時手手柄動作大大而斗桿擺擺動速度慢慢一些將更更容易控制制，當然發發動機將轉轉速降得更更低一些為為好。控控制速度實實際上就是是控制流量量，這個模模式有多種種方法可以以控制進