挖掘机

挖掘机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，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。 挖掘机最重要的三个参数：操作重量（质量），发动机功率和铲斗斗容。

发展历史

第一代挖掘机：电动机、内燃机的出现，使挖掘机有了先进而合适的电动装置，于是各种挖掘机产品相继诞生。1899年，第一台电动挖掘机出现了。第一次世界大战后，柴油发动机也应用在挖掘机上，这种柴油发动机(或电动机)驱动的机械式挖掘机是第一代挖掘机。

第二代挖掘机：随着液压技术的广泛使用，使挖掘机有了更加科学适用的传动装置，液压传动代替机械传动是挖掘机技术上的一次大飞跃。1950年德国的第一台液压挖掘机诞生了。机械传动液压化是第二代挖掘机。

第三代挖掘机：电子技术尤其是计算机技术的广泛应用，使挖掘机有了自动化的控制系统，也使挖掘机向高性能、自动化和智能化方向发展。机电一体化的萌芽约发生在1965年前后，而在批量生产的液压挖掘机上采用机电一体化技术则在1985年左右，当时主要目的是为了节能。挖掘机电子化是第三代挖掘机的标志。

挖掘机行业厂商大致可以分为四类。国内7成以上挖掘机被国外品牌所占据，国产品牌尚以小挖和中挖为主，但国产挖掘机份额正在逐步提升，2012年同比提高3.6%。

发展概况

国内

中国的挖掘机生产起步较晚，从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为1m³的机械式单斗挖掘机至今，大体上经历了测绘仿制、自主研制开发和发展提高等三个阶段。

新中国成立初期，以测绘仿制前苏联20世纪30～40年代的W501.W502.W1001.W1002等型机械式单斗挖掘机为主，开始了中国的挖掘机生产历史。由于当时国家经济建设的需要，先后建立起十多家挖掘机生产厂。1967年开始，中国自主研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WYl00型、贵阳矿山机器厂的W4-60型、合肥矿山机器厂的WY60型挖掘机等。随后又出现了长江挖掘机厂的WYl60型和杭州重型机械厂的WY250型挖掘机等。它们为中国液压挖掘机行业的形成和发展迈出了极其重要的一步。

到20世纪80年代末，中国挖掘机生产厂已有30多家，生产机型达40余种。中、小型液压挖掘机已形成系列，斗容有0.1～2.5 立方米等12个等级、20多种型号，还生产0.5-4.立方米以及大型矿用10立方米、12立方米机械传动单斗挖掘机，1立方米隧道挖掘机，4立方米长臂挖掘机，1000立方米/h的排土机等，还开发了斗容量0.25立方米的船用液压挖掘机，斗容量0.4立方米、0.6立方米、0.8m³的水陆两用挖掘机等。但总的来说，中国挖掘机生产的批量小、分散，生产工艺及产品质量等与国际先进水平相比，有很大的差距。

改革开放以来，积极引进、消化、吸收国外先进技术，以促进中国挖掘机行业的发展。其中贵阳矿山机器厂、上海建筑机械厂、合肥矿山机器厂、长江挖掘机厂等分别引进德国利勃海尔(Liebherr)公司的A912.R912.R942.A922.R922.R962.R972.R982型液压挖掘机制造技术。稍后几年，杭州重型机械厂引进德国德玛克(Demag)公司的H55和H85型液压挖掘机生产技术，北京建筑机械厂引进德国奥加凯(0&K)公司的RH6和MH6型液压挖掘机制造技术。与此同时，还有山东推土机总厂(其挖掘机生产基地改名为山重建机有限公司，包括STRONG和JCM两个品牌)、黄河工程机械厂、江西长林机械厂、山东临沂工程机械厂等联合引进了日本小松制作所的PC100、PC120.PC200、PC220.PC300、PC400型液压挖掘机(除发动机外)的全套制造技术。这些厂通过数年引进技术的消化、吸收、移植，使国产液压挖掘机产品性能指标全面提高到20世纪80年代的国际水平，产量也逐年提高。由于国内对液压挖掘机需求量的不断增加且多样化，在国有大、中型企业产品结构的调整，牵动了一些其他机械行业的制造厂加入液压挖掘机行业。

业内人士指出，中国单斗液压挖掘机应向全液压方向发展；斗容量宜控制在0.1-15 m³；而对于大型及多斗挖掘机，由于液压元件的制造、装配精度要求高，施工现场维修条件差等，则仍以机械式为主。应着手研究、运用电液控制技术，以实现液压挖掘机操纵的自动化。

我国自上世纪六十年代末开始研制、发展挖掘机产品，经过短短40余年，特别是改革开放30余年来，中国挖掘机制造行业发展尤为迅速。国家统计局数据显示，2010年，中国挖掘机制造行业规模以上企业有252家，实现销售额1697.85亿元，实现产品销售利润253.67亿元，利润总计为214.06亿元，同比增幅均超过80%。

中国挖掘机市场平均以30%速度递增，成为世界用量最大的市场之一。从发展情况看，中国正处在道路交通、能源水利、城市建设等各方面基础设施建设的高峰期，挖掘机市场需求量逐年上升，2010年全国挖掘机实际累计销售总量超过16.5万台，同比增长达到了74.5%。

2010年末，国内各大企业纷纷扩建挖掘机生产产能，其它企业更是纷纷开辟挖掘机机种系列，试图通过挖掘机市场的快速增长带动企业盈利增长。事实上，既有对风险因素的考虑，又有收益方面的考量，由于银行信贷在推动保障房建设上并不积极，从而间接导致2011年二季度工程机械市场销量的萎缩。2011年5月，挖掘机国内销售13956台，同比下降12.4%，单月首现同比下降;1-5月累计销售115589台，同比增长38.1%，相比1-4月下降12个百分点。

数据显示，2011年1-5月份国产品牌市场份额进一步提升至37%。国内挖掘机产能居首的三一重工，已达到了年产销上万台的规模，而行业前四名的产能都达到了4000台/年以上的水平。其它企业产能放大的速度也相当强劲。今后一个阶段，国内品牌挖掘机对进口机及二手机市场份额的挤占或许将成为常态。

根据工程机械在线透露的数据，截至2014年9月份，6吨以下迷你挖掘机销量共计1006台，其中外资品牌市场占有率55.0%，国产品牌市场占有率45.0%。此外，6吨以上挖掘机销量为3139台，外资品牌市场占有率61.0%，国产品牌市场占有率仅39.0%。据三一重工方面的资料显示，2011年至2013年，公司挖掘机国内市场占有率分别达到11.56%、15.8%、13.7%，超越卡特，蝉联行业第一。今年上半年，其市场占有率再次超过15%，业内人士认为，公司拿下本年度第一，实现"四载销冠"已无悬念。

整体而言，挖掘机的国内保有量较低，但是产品价格偏高，销售模式中以融资租赁或银行按揭为主，一旦信贷有所放松，挖掘机销量将会是反弹最好的产品。可以预测，2011-2013年，随着世界中国经济的复苏回暖，房地产以及城镇化建设的加快进行，各吨位挖掘机销售情况也将持续增长，扣除不确定性因素，2011-2013年各吨位挖掘机将以超15%的增速增长。

随着挖掘机制造行业竞争的不断加剧，大型挖掘机制造企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内优秀的挖掘机制造企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对行业发展环境和产品购买者的深入研究。也正因为如此，一大批国内优秀的挖掘机品牌迅速崛起，逐渐成为中国乃至世界挖掘机制造行业中的翘楚!

国外

工业发达国家的挖掘机生产较早，法国、德国、美国、俄罗斯、日本等是斗容量3.5-40 m3单斗液压挖掘机的主要生产国，从20世纪80年代开始生产特大型挖掘机。例如，美国马利昂公司生产的斗容量50-150 m3的剥离用挖掘机，斗容量132 m3的步行式拉铲挖掘机；B-E(布比赛路斯一伊利)公司生产的斗容量168.2 m3的步行式拉铲挖掘机，斗容量107 m3的剥离用挖掘机等，是世界上目前最大的挖掘机。

从20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。

1)开发多品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机。为满足市政建设和农田建设的需要，国外发展了斗容量在0.25 m3以下的微型挖掘机，最小的斗容量仅0.01 m3。另外，数量最多的中、小型挖掘机趋向于一机多能，配备了多种工作装置——除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、振捣器、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。与此同时，发展专门用途的特种挖掘机，如低比压、低噪声、水下专用和水陆两用挖掘机等。

2)迅速发展全液压挖掘机，不断改进和革新控制方式，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制。在危险地区或水下作业采用无线电操纵，利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合，实现挖掘机作业操纵的完全自动化。所有这一切，挖掘机的全液压化为其奠定了基础和创造了良好前提。

3)重视采用新技术、新工艺、新结构，加快标准化、系列化、通用化发展速度。例如，德国阿特拉斯公司生产的挖掘机装有新型的发动机转速调节装置，使挖掘机按最适合其作业要求的速度来工作；美国林肯一贝尔特公司新C系列LS-5800型液压挖掘机安装了全自动控制液压系统，可自动调节流量，避免了驱动功率的浪费。还安装了CAPS(计算机辅助功率系统)，提高挖掘机的作业功率，更好地发挥液压系统的功能；日本住友公司生产的FJ系列五种新型号挖掘机配有与液压回路连接的计算机辅助的功率控制系统，利用精控模式选择系统，减少燃油、发动机功率和液压功率的消耗，并延长了零部件的使用寿命；德国奥加凯(O&K)公司生产的挖掘机的油泵调节系统具有合流特性，使油泵具有最大的工作效率；日本神钢公司在新型的904.905.907.909型液压挖掘机上采用智能型控制系统，即使无经验的驾驶员也能进行复杂的作业操作；德国利勃海尔公司开发了ECO(电子控制作业)的操纵装置，可根据作业要求调节挖掘机的作业性能，取得了高效率、低油耗的效果；美国卡特匹勒公司在新型B系统挖掘机上采用最新的3114T型柴油机以及扭矩载荷传感压力系统、功率方式选择器等，进一步提高了挖掘机的作业效率和稳定性。韩国斗山工程机械公司在DH280型挖掘机上采用了EPOS——电子功率优化系统，根据发动机负荷的变化，自动调节液压泵所吸收的功率，使发动机转速始终保持在额定转速附近，即发动机始终以全功率运转，这样既充分利用了发动机的功率、提高挖掘机的作业效率，又防止了发动机因过载而熄火。

4)更新设计理论，提高可靠性，延长使用寿命。美、英、日等国家推广采用有限寿命设计理论，以替代传统的无限寿命设计理论和方法，并将疲劳损伤累积理论、断裂力学、有限元法、优化设计、电子计算机控制的电液伺服疲劳试验技术、疲劳强度分析方法等先进技术应用于液压挖掘机的强度研究方面，促进了产品的优质高效率和竞争力。美国提出了考核动强度的动态设计分析方法，并创立了预测产品失效和更新的理论。日本制定l了液压挖掘机构件的强度评定程序，研制了可靠性信息处理系统。在上述基础理论的指导下，借助于大量试验，缩短了新产品的研究周期，加速了液压挖掘机更新换代的进程，并提高其可靠性和耐久性。例如，液压挖掘机的运转率达到85%～95%，使用寿命超过1万小时。

5)加强对驾驶员的劳动保护，改善驾驶员的劳动条件。液压挖掘机采用带有坠物保护结构和倾翻保护结构的驾驶室，安装可调节的弹性座椅，用隔音措施降低噪声干扰。

6)进一步改进液压系统。中、小型液压挖掘机的液压系统有向变量系统转变的明显趋势。因为变量系统在油泵工作过程中，压力减小时用增大流量来补偿，使液压泵功率保持恒定，亦即装有变量泵的液压挖掘机可经常性地充分利用油泵的最大功率。当外阻力增大时则减少流量(降低速度)，使挖掘力成倍增加；采用三回路液压系统。产生三个互不影响的独立工作运动。实现与回转机构的功率匹配。将第三泵在其他工作运动上接通，成为开式回路第二个独立的快速运动。此外，液压技术在挖掘机上普遍使用，为电子技术、自动控制技术在挖掘机的应用与推广创造了条件。

7)迅速拓展电子化、自动化技术在挖掘机上的应用。20世纪70年代，为了节省能源消耗和减少对环境污染，使挖掘机的操作轻便和安全作业，降低挖掘机噪音，改善驾驶员工作条件，逐步在挖掘上应用电子和自动控制技术。随着对挖掘机的工作效率、节能环保、操作轻便、安全舒适、可靠耐用等方面性能要求的提高，促使了机电液一体化在挖掘机上的应用，并使其各种性能有了质的飞跃。20世纪80年代，以微电子技术为核心的高新技术，特别是微机、微处理器、传感器和检测仪表在挖掘机上的应用，推动了电子控制技术在挖掘机上应用和推广，并已成为挖掘机现代化的重要标志，亦即先进的挖掘上设有发动机自动怠速及油门控制系统、功率优化系统、工作模式控制系统、监控系统等电控系统。

8)更注重环境保护，CAT、小松等厂家纷纷推出满足三次排放要求的挖掘机。

结构构成

常见的挖掘机结构包括，动力装置，工作装置，回转机构，操纵机构，传动机构，行走机构和辅助设施等。

传动机构通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。

行走装置

行走装置即底盘, 包括履带架和行走系统, 主要由履带架、行走马达+减速机及其管路、驱动轮、导向轮、托链轮、支重轮、履带、张紧缓冲装置组成，其功能为支承挖掘机的重量，并把驱动轮传递的动力转变为牵引力，实现整机的行走。

车架总成（即履带行走架总成）为整体焊接件, 采用X 形结构，其主要优点是具有高的承载能力. 车架总成由左纵梁（即左履带架）、主车架（即中间架）、右纵梁（即右履带架）三部分焊接而成. 车架总成的重量为2吨.

工作装置

工作装置是液压挖掘机的主要组成部分，目前SY系列挖掘机配置的是反铲工作装置，它主要用于挖掘停机面以下的土壤，但也可以挖掘最大切削高度以下的土壤，除了可以挖坑、开沟、装载外还可以进行简单平整场地工作。挖掘作业适应于开挖Ⅰ~Ⅳ级土，Ⅴ级以上用液压锤或需爆破手段。

反铲工作装置由动臂、斗杆、铲斗、摇杆、连杆及包含动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸在内的工作装置液压管路等主要部分组成。

动力传输路线表

1.行走动力传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——中央回转接头——行走马达（液压能转化为机械能）——减速箱——驱动轮——轨链履带——实现行走

2回转运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——回转马达（液压能转化为机械能）——减速箱——回转支承——实现回转

3动臂运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——动臂油缸（液压能转化为机械能）——实现动臂运动

4斗杆运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——斗杆油缸（液压能转化为机械能）——实现斗杆运动

5铲斗运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——铲斗油缸（液压能转化为机械能）——实现铲斗运动

动力系统的构成及功能

·进气系统——网罩→胶管→空滤→胶管→增压器→胶管→中冷器→胶管→发动机 ·排气系统——增压器→膨胀节→消声器→排气管 ·冷却系统——水箱→胶管→节温器→水泵→柴油机→胶管→水箱 ·油门控制系统——步进电机→减速机→蜗轮蜗杆传动→油门拉线→柴油机油门—高怠速、低怠速限位开关 ·燃油系统

进油系：燃油箱→胶管→手油泵→粗滤器→精滤器→柴油机

回油系：柴油机→胶管→燃油箱 （回油量比较大，用它来进行部份冷却）

分类

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。

按照规模大小的不同，挖掘机可以分为大型挖掘机、中型挖掘机和小型挖掘机

按照行走方式的不同，挖掘机可分为履带式挖掘机和轮式挖掘机。

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。

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

按照铲斗来分，挖掘机又可以分为正铲挖掘机、反铲挖掘机、拉铲挖掘机和抓铲挖掘机。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。

1.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。

2.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。

3.拉铲挖掘机

4.抓铲挖土机

抓铲挖土机也叫抓斗挖土机。其挖土特点是：“直上直下，自重切土”。宜用于开挖停机面以下的Ⅰ、Ⅱ类土，在软土地区常用于开挖基坑、沉井等。尤其适用于挖深而窄的基坑，疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于装载碎石、矿渣等松散料等。开挖方式有沟侧开挖和定位开挖两种。如将抓斗做成栅条状，还可用于储木场装载矿石块、木片、木材等。

现今的挖掘机占绝大部分的是全液压全回转挖掘机。液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。

液压挖掘机一般由工作装置、上部车体和下部车体三大部分组成。据其构造和用途可以区分为：履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。

工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。为了适应各种不同施工作业的需要，液压挖掘机可以配装多种工作装置，如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤，旋挖钻等多种作业机具。

回转与行走装置是液压挖掘机的机体，转台上部设有动力装置和传动系统。发动机是液压挖掘机的动力源，大多采用柴油要在方便的场地， 也可改用电动机。

液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。

相关参数

操作重量

操作重量决定了挖掘机的级别，决定了挖掘机挖掘力的上限。

挖掘力≦m;工作重量

m：地面和履带间的附着力系数

如果挖掘力超过这个极限，在反铲的情况下，挖掘机将打滑，并被向前拉动，这非常危险。在正铲情况下，挖掘机将向后打滑。

挖掘力

对于挖掘力来说，挖掘力主要分为小臂挖掘力和铲斗挖掘力。

接地比压

接地比压的大小决定了挖掘机适合工作的地面条件。

接地压力指机器重量对地面产生的压力，用下面的公式表示：

接地比压=工作重量÷全部与地面接触的面积

履带板

·给机器装上合适的履带板是很重要的。对履带式挖掘机来说，选择履带的标准是：只要有可能，尽量使用最窄的履带板。

行走速度

对于履带式挖掘机而言，行走时间大概占整个工作时间的十分之一。

一般而言，两速可以满足挖掘机的行走性能。

牵引力

牵引力是指挖掘机行走时所产生的力，主要取决于挖掘机的行走马达。

这两个行走性能参数表明了挖掘机行走的机动灵活性及其行走能力。在各个厂家的样本中均能体现。

爬坡能力

爬坡能力是指爬坡、下坡，或在一个坚实、平整的坡上停止的能力。

两种表示方法：角度，百分比

提升能力

提升能力是指额定稳定提升能力或额定液压提升能力中较小的一个。

额定稳定提升能力：75%的倾翻载荷

额定液压提升能力：87%的液压提升能力

回转速度

回转速度是指挖掘机空载时，稳定回转所能达到的平均最大速度。

这意味着定义的回转速度，既不是指起动时的，也不是指制动时的回转速度；也就是说，不是加速或减速的回转速度。对于一般的挖掘工作来说，这种挖掘机在0°到180°的范围内工作时，回转马达有加速或减速，当转到270°到360°范围内时，回转速度达到稳定。

因此，在实际的挖掘工作中，上面定义的回转速度是不切实际的。也就是说，需要的实际回转性能是可用回转扭矩表示的加速/减速。

发动机功率

总功率（gross horsepower）指在没有消耗功率附件，如消音器、风扇、交流发电机和空气滤清器的情况下，在发动机飞轮上测得的输出功率。

有效的功率（net horsepower）指在装有全部消耗功率附件，如消音器、风扇、交流发电机及空气滤清器的情况下，在发动机飞轮上测得的输出功率。

噪音的测定

挖掘机噪音的主要来源于发动机。

两种噪音：操作人员耳边的噪音测定、机器周围噪音测定

基本常识

2．挖掘机进入施工现场后，驾驶员应先观察工作面地质及四周环境情况，挖掘机旋转半径内不得有障碍物，以免对车辆造成划伤或损坏。

3．机械发动后，禁止任何人员站在铲斗内，铲臂上及履带上，确保安全生产。

4．挖掘机在工作中，禁止任何人员在回转半径范围内或铲斗下面工作停留或行走，非驾驶人员不得进入驾驶室乱摸乱动，不得带培训驾驶员，以免造成电器设备的损坏。

5．挖掘机在挪位时，驾驶员应先观察并鸣笛，后挪位，避免机械边有人造成安全事故，挪位后的位置要确保挖掘机旋转半径的空间无任何障碍，严禁违章操作。

6．工作结束后，应将挖掘机挪离低洼处或地槽(沟)边缘，停放在平地上，关闭门窗并锁住。

7．驾驶员必须做好设备的日常保养、检修、维护工作，做好设备使用中的每日记录，发现车辆有问题，不能带病作业，并及时汇报修理。

8．必须做到驾驶室内干净、整洁，保持车身表面清洁、无灰尘、无油污；工作结束后养成擦车的习惯。

9．驾驶员要及时做好日台班记录，对当日的工作内容做好统计，对工程外零工或零项及时办好手续，并做好记录，以备结帐使用。

10．驾驶人员在工作期间严禁中午喝酒和酒后驾车工作，如发现，给予经济处罚，造成的经济损失，由本人承担。

11．对人为造成车辆损坏，要分析原因，查找问题，分清职责，按责任轻重进行经济处罚。

12．要树立高度的责任心，确保安全生产，认真做好与建方沟通和服务工作，搞好双边关系，树立良好的工作作风，为企业的发展和效益尽心尽责，努力工作。

13．挖掘机操作属于特种作业，需要特种作业操作证才能驾驶挖掘机作业。

14．做保养是必须遵循保养禁忌。

常见故障

1."跳挡"的原因

(1)变速传动机构磨损W4-60型挖掘机上采用的是机械换挡变速的传动机构，这种传动机构是依靠滑动齿套在固定齿套上作轴向移动并与各挡的从动齿轮相啮合来实现换挡的。在频繁的换挡过程中，上述各啮合齿轮的轮齿端面易被磨成锥形，造成其啮合性能降低而导致"跳挡"。

(2)自锁机构的性能下降为防止变速器"跳挡"，该型挖掘机在变速器的Ⅱ、Ⅲ挡和Ⅳ、Ⅴ挡拨叉轴上方的箱盖孔内和Ⅰ、倒挡拨叉内均安有起自锁作用的钢球及弹簧。当起定位自锁作用的弹簧其弹性减弱或折断时，自锁机构的自锁性能会下降直至消失，造成变速器"跳挡"。同时，定位钢球或拨叉轴上的凹槽若出现磨损，也可造成变速器"跳挡"。

(3)换挡装置调整不当该型挖掘机的变速器采用的是机械式人力换挡的方式，若变速杆、纵轴、横轴及竖固定螺钉松动亦可造成变速器"跳挡"。

(4)外界负载突然变化由于挖掘机的工作性质及该机自身的设计原因，外界负载的突然变化也会导致其变速器"跳挡"。当路面凸凹不平、机器作下坡行驶或行驶路线不当而使外界负载突然发生变化时，这种负载的突然变化会通过车轮、传动轴作用在变速器的挡位啮合齿轮上，使挡位啮合齿轮因产生轴向推力而脱开，造成变速器"跳挡"。

(5)操作方法不当挖掘机在坡道上行驶(尤其是下坡行驶)时，如果操作不当，也会导致变速器"跳挡"。

2.预防措施

(1)严格按照操作规程和驾驶要领进行操作，尽量避免换挡时"打齿"，以减少齿轮副的磨损。

(2)严格执行保养制度，加强换挡装置的维护保养。当换挡装置杆系连接不当时应及时调整，确保换挡装置性能良好。

(3)注重对自锁机构的维修与保养，对定位作用降低或失去定位效能的定位钢球、弹簧及拨叉轴，应及时修复或更换，使自锁机构的自锁性能处于良好的状态。

(4)组装变速器时，应严格按操作规程进行操作，确保变速器各机件调整正确、紧定适当。较大的下坡路面时，驾驶员应严格按照下坡的动作要领进行操作，切不可违规。

3.应急处置方法

在挖掘机的行驶过程中，若出现变速器"跳挡"时，应及时使机器停机(或继续行驶)，然后查找原因，排除故障。具体方法是：

(1)在平路上行驶时出现"跳挡"，可按正常的停机要领停机，认真查找原因，排除故障。

(2)上坡行驶时出现"跳挡"，可将挡位置于低-速位置或Ⅰ挡位置，待机器行驶到坡顶时再停机，排除故障；若减挡不成功或又一次出现"跳挡"时，应按坡道停机的动作要领及要求停机，然后排除故障。

(3)在下坡道上行驶时出现"跳挡"，应按加挡的动作要领将挡位置于高-速的位置或采取"抢挡"(紧急减挡)措施，待机器行驶到坡底后再停机检查，排除故障；若"加挡"、"抢挡"不成功或又一次出现"跳挡"(此时为空挡)时，驾驶员可将发动机转速控制在中速(防止发动机熄火)，采用"点刹"的方法使机器滑至坡底，然后排除故障。如果"加挡"，"抢挡"不成功或又一次出现"跳挡"(此时为空挡)，并且机器又处在下大坡道时(此时机器会以很快的速度向坡底"俯冲")，应迅速地按照下坡停机的动作要领及要求停要，然后扣除故障。

一：回转操作先导_次压力是否在正常范围内(正常先导压力35KG以上)；

二：回转溢流阀损坏,回转溢流压力是否在正常范围内(溢流压力:280KG)；

三：回转主阀芯是否切换到位,回转阀芯回位弹簧是否断裂；

四：配流僦磨损损坏,造成回转马达内泄；

五：回转马达泵体与柱塞磨损损坏,造成马达内泄；

六：只有回转动作慢其它动作正常,可以排除液压主泵、主溢流阀故障；

型号及斗容量

型号是60就是6吨级的斗容量在0.3立方左右

型号是120就是12吨级的斗容量在0.5立方左右

型号是160就是16吨级的斗容量在0.65立方左右

型号是200就是20吨级斗容量在0.8立方左右

型号是220就是22吨级的斗容量在1.1立方左右

型号是240就是24吨级的斗容量在1.2立方左右

型号是270就是27吨级的斗容量在1.5立方左右

型号是300就是30吨级的斗容量在1.6立方左右

型号是400就是40吨级的斗容量在1.9立方左右

型号是250就是45吨级的斗容量在2.1立方左右

以上一般是指自然挖掘堆装各种品牌挖掘机的型号不一样的

PC200-8，PC是代表小松挖掘机系列200是代表20吨级，-8代表推陈出新的代数。

卡特306，3是代表卡特挖掘机系列06是代表6吨级，推陈出新的代数是用ABCD来代表。

相较区别

铲运机、装载机、推土机、挖掘机的区别

装载机是一般在海港和物流中心可以看到，主要是装卸集装箱的。平地机是铲平路面，除雪，推土，松土，等功能，挖掘机是常见的一种工程机械，主要是用来挖掘泥土，装车，拆迁，凿地，碎石等。 铲车主要是铲土，铲雪，装车适用范围和挖掘机差不多，但作业条件有限，效率比挖机高，铲车不能在土质松软的地方和险峻的沟渠作业，一般铲车都是轮式的。 推土机主要是推土，推平，推松，等作用，所以在很多开发的地方可以看到挖机和推土机互相作业，效率十分高。铲运机顾名思义就是铲土和运输，铲运机一般在土多的地方把土铲走放在自己的"肚子"里,最多再走500米到2000米把土再卸下,放在需要土的地方!!装载机往车辆或其他设备装载散状物料的自行式装卸机械。装载机也可进行轻度的铲掘工作，通过换装相应的工作装置，还可进行推土、起重、装卸木料及钢管等作业。铲运机可以当装载机用，装载机却不能当铲运机用。推土机由拖拉机驱动的机器,有一宽而钝的水平推铲用以清除土地、道路构筑物或类似的工作。

动臂修复

检查挖掘机动臂侧板焊缝锈蚀裂纹时需要将焊缝表面漆层、锈蚀刮掉或打磨干净，观察时用小锤轻击焊缝，必要时可以使用放大镜观察。

1.产生裂纹的原因

挖掘机动臂侧板产生裂纹的原因：包括原焊缝本身有气泡、夹渣和微小龟裂，在挖掘机超负荷工作时，原焊缝处会产生微小裂纹并慢慢扩大：焊接时焊条与板材的性能不符而产生裂纹：因挖掘机动臂体积较大，难以采用可靠有效的加热保温措施，焊后未能彻底除去焊缝周边母材淬硬区，导致焊缝强度下降：挖掘机作业过程中振动冲击较大，焊缝处受力不均使焊缝开裂。

2.修复方法

焊前准备工作：用手砂轮将原焊缝裂纹处的油污、油漆、锈蚀等清除干净。用气刨机将焊缝裂纹刨割掉，刨割至侧板的本体，并将以往焊接的母材淬硬区清除干净。刨割后用角砂轮将切口打磨平整(内侧接口打磨出V形坡口)，清洗、粉色检查后，确认裂纹已全部找到并清除干净。

根据现有维修条件，选用Φ5mm型号为E5015(J507)或E5016(J506)焊条，在350℃温度下烘烤2h，再在100℃保温，防止焊条吸潮，随用随取;焊接电流190～230A。由于挖掘机侧板厚度较大，焊接前应将焊接的部位预热至150～250℃;在焊接过程中，可采用分段、对称、倒退法施焊;在焊缝冷却过程中应不断用手锤对焊缝金属进行敲击，以消除应力;在侧板转角处施焊时，为避免、起落弧缺陷，宜连续施焊，以改善连接处的受力状况。

焊接结束后，彻底清除飞溅物、焊渣和焊瘤等，焊缝余高不得大于2.5 mm。对焊缝进行磁粉探伤检查，不允许有裂纹等缺陷。

3.防焊缝锈蚀措施

将焊缝彻底打磨、除锈并涂以防锈漆。在挖掘施工现场，对于已有的锈蚀焊缝，可根掘实际情况选择手工除锈，缺点是工人劳动强度较大，人工费用较高;亦可采用酸洗除锈方式，即以有机酸为主要基科，配以缓蚀剂、表而活性剂、除锈剂、防锈剂和成膜剂等复合材料，调制成具有除锈、防锈和底漆功能的酸洗溶液，通过清洗达到除锈和防锈目的。

此外，在使用过程中，还应注意使挖掘机经常处于清洁和干燥的环境中，保持通风良好，及时排除侵蚀性气体和湿气。

维修保养

只要管理好燃油、润滑油、水和空气，就可减少70%的故障。事实上，70%左右的故障是由于管理不善造成的。

日常检查

目视检查：起动机车前应进行目视检查。按如下顺序彻底检查机车周围环境与底部：

1、是否有机油、燃油和冷却液泄漏。

2、是否有松动的螺栓和螺母。

3、电气线路中是否有电线断裂、短路和电瓶接头松动。

4、是否有油污。

5、是否有民物积聚。

日常维护注意事项

日常检查工作是保证液压挖掘机能够长期保持高效运行的重要环节，特别是对于个体户而言，做好平时日常检查工作可以有效降低维护成本。　　首先先围绕机械转两圈检查外观以及机械底盘有无异样，以及回转支承是否有油脂流出，再检查减速制动装置以及履带的螺栓紧固件，该拧紧的拧紧，该换的及时更换，如果是轮式挖掘机就需要检查轮胎是否有异样，以及气压的稳定性。　　查看挖掘机斗齿是否有较大磨损，据了解，斗齿的磨损会大幅增加施工过程中的阻力，将严重影响工作效率，增加设备零部件磨损度。　　查看斗杆以及油缸是否有裂纹或漏油现象。检查蓄电池电解液，避免处于低水平线以下。　　空气滤芯器是防止大量含尘空气进入到挖掘机的重要部件，应该经常检查清洗。　　经常查看燃油，润滑油，液压油，冷却液等，是否需要添加，并且最好按照说明书的要求选择油液，并保持清洁。

起动后检查

1、鸣笛与所有的仪表是否完好。

2、发动机的起动状态、噪声与尾气颜色。

3、是否有机油、燃油和冷却液泄漏。

燃油的管理

要根据不同的环境温度选用不同牌号的柴油（对见表1）；柴油不能混入杂质、灰土与水，否则将使燃油泵过早磨损；劣质燃油中的石蜡与硫的含量高，会对发动机产生损害；每日作业完后燃油箱要加满燃油，防止油箱内壁产生水滴；每日作业前打开燃油箱底的放水阀放水；在发动机燃料用尽或更换滤芯后，须排尽管路中的空气。

最低环境温度 0℃ -10℃ -20℃ -30℃

柴油牌号 0# -10# -20# -35#

其它用油的管理

其他用油包括发动机油、液压油、齿轮油等；不同牌号和不同等级的用油不能混用；不同品种挖掘机用油在生产过程中添加的起化学作用或物理作用的添加剂不同；要保证用油清洁，防止杂物（水、粉尘、颗粒等）混入；根据环境温度和用途选用油的标号。环境温度高，应选用粘度大的机油，环境温度低应选用粘度小的用油；齿轮油的粘度相对较大，以适应较大的传动负载，液压油的粘度相对较小，以减少液体流动阻力。

挖掘机用油的选择

容器外界温度℃ 油液种类 更换周期h 更换量L

发动机油底壳-35-20 CD SAE 5W-30 250 24

-20-10 CD SAE 10W

-20-40 CD SAE 10W-30

-15-50 CD SAE 15W-40

0-40 CD SAE 30

回转机构箱 -20-40 CD SAE 30 1000 5.5

减振器壳体 CD SAE 30 6.8

液压油箱CD SAE 10W 5000 PC200型：239

PC220型：246

CD SAE 10W-30

CD SAE 15W-40

终传动 CD SAE90 1000 5.4

1）、合理选用液压油

1．液压油黏度

确定液压油黏度的原则是，在考虑液压回路工作温度和效率的前提下，使（用于泵和马达等元件）液压油黏度处于最佳范围（16-36x10-6mm2/s)；与环境最低温度对应的短时间冷启动的黏度≤1000X10-6mm2/s；以及对应于短时间允许的最高泄漏油温90℃时的黏度≥10X10-6mm2/s。

2．黏度指数（VI）

该指标较直接地反映了油品黏度随温度变化而改变的性质，（即油的黏温特性），油的黏度指数较高，表示该种油的黏度随温度变化而改变的程度较小；反之，较大。国外知名厂家（如美孚、壳牌等）的抗磨液压油的黏度指数均为VI≥110，国产高级抗磨液压油的黏度指数VI=95左右。而国外生产的高黏度指数液压油（HV）和多级发动机机油的黏度指数均为VI>140。这一点对于使用大型进口液压挖掘机而采用国产液压油（或将发动机机油作液压油用）的用户须特别注意。黏度指数降低将使油所适应的环境温度范围缩小，若非使用不可时，应向油品厂家查询相关资料，须对油的使用范围做适当调整，必要时还应改变设备的相关设定值（如极限温度等）。

3．其他综合性能

因现代大型液压挖掘机液压系统的工作压力较高（≥32MPa），允许液压油的最高工作油温也较高（90℃左右），所以为了保证在正常的换油周期内液压系统能正常工作，就要求为系统所选油的润滑性、氧化安定性、抗磨性、防锈防腐性、抗乳化性、抗泡性、抗剪切安定性以及极压负荷性等方面具有良好的品质。

2）、良好的液压油散热系统

对于大型液压挖掘机液压油散热系统（更确切地说应为液压油温控制系统）的改善，虽然各厂家采用的具体方式有所不同，但基本思路却是一样的，既能使液压油温度在连续作业中平衡在较为理想的范围内，又能使液压系统在冷态下投入工作时能迅速升温（达到油正常工作温度范围）。在使用了合格的液压油的前提下，当出现液压油过热时，对液压油散热温控系统的检查步骤如下：

1．液压油散热器是否有污物堵塞，导致散热效率下降，必要时清洗散热器。

2．在极端条件下检测风扇转速的系统实际工作压力，以确定该回路的液压件是否有故障、油温传感器或控制电路的工作是否正常。此时风扇转速和系统工作压力均应为最大值；否则，应对系统相应参数进行调整或更换受损元件。

3）、系统中相关液压参数的检查

大型液压挖掘机工作泵的控制方式主要有两种：带压力断流功能（即CUT-OFF功能）的极限载荷调节（GLR）和负荷感应调节（LS）方式。而CUT-OFF功能的作用是，当系统工作压力达到调定值时，变量泵的斜盘偏角减小，使泵只能保持在维持该压力所需的“残余”流量状态，以避免溢流阀溢流产生过热。为实现此目的，系统参数匹配至按技术要求使CUT-OFF阀的调定值低于回路中初级压力阀的调定值；否则，初级压力阀打开将会导致溢流过热。

同时，检查次级阀工作是否正常，此项工作一定要严格按照技术要求进行，必要时应对系统相关参数进行恢复性调整。

4）、排除非正常内泄

主要指，因系统液压油受污染造成方向阀、压力阀卡咬所引起的非正常内泄。检查的方法：测压力、查功能，或听是否有异常噪声（阀口关闭不严造成的“节流冲刷声”）或触摸检查温度是否局部过高。

5）、防止元件容积效率下降

对非正常磨损和正常磨损，都应引起重视。前者可能在很短的时间内发生，可通过检查油的品质并结合系统的功能好坏（如执行元件动作是否正常，速度是否下降等）进行判断；后者则应遵循一定的规律，应综合考察，及时采取措施。

润滑油脂管理

采用润滑油（黄油）可以减少运动表面的磨损，防止出现噪声。润滑脂存放保管时，不能混入灰尘、砂粒、水及其它杂质；推荐选用锂基型润滑脂G2-L1，抗磨性能好，适用重载工况；加注时，要尽量将旧油全部挤出并擦干净，防止沙土粘附。

滤芯的保养

滤芯起到过滤油路或气路中杂质的作用，阻止其侵入系统内部而造成故障；各种滤芯要按照（操作保养手册）的要求定期更换；更换滤芯时，应检查是否有金属附在旧滤芯上，如发现有金属颗粒奕及时诊断和采取改善措施；使用符合机器规定的纯正滤芯。伪劣滤芯的过滤能力较差，其过滤层的面各人和材料质量都不符合要求，会严重影响机器的正常使用。

定期保养的内容

①新机工作250H后就应更换燃油滤芯和附加燃油滤芯；检查发动机气门的间隙。

②日常保养；检查、清洗或更换空气滤芯；清洗冷却系统内部；检查和拧紧履带板螺栓；检查和调节履带反张紧度；检查进气加热器；更换斗齿；调节铲斗间隙；检查前窗清洗液液面；检查、调节空调；清洗驾驶室内地板；更换破碎器滤芯（选配件）。清洗冷却系统内部时，待发动机充分冷却后，缓慢拧松注水口盖，释放水箱内部压力，然后才能放水；不要在发动机工作时进行清洗工作，高速旋转的风扇会造成危险；当清洁或更换冷却液时，应将机器停放在水平地面上；要按照表3更换冷却液和防腐蚀器。防冻液与水的比例按表4要求。

冷却液种类 冷却系统内部清洗和更换周期 防腐蚀器更换周期

AF-ACL防冻液(超级防冻液) 每2年或每4000h 每1000h或更换冷却液时

AF-PTL防冻液(长效防冻液) 每年或2000h

AF-PT防冻液(冬季型) 每6个月(只在秋季添加)

表4 防冻液与水的混合比例

环境温度℃/容量L -5 -10 -15 -20 -25 -30

防冻液 PC200 5.1 6.7 8.0 9.1 10.2 11.10

PC220 5.4 7.0 8.4 9.6 10.7 11.65

水 PC200 17.1 15.5 14.2 13.1 12.0 11.10

PC220 17.9 16.3 14.9 13.7 12.6 11.65

③启动发动机前的检查项目。检查冷却液的液面位置高度（加水）；检查发动机机油油位，加机油；检查燃油油位（加燃油）；检查液压油油位（加液压油）；检查空气滤芯是否堵塞；检查电线；检查喇叭是否正常；检查铲斗的润滑；检查油水分离器中的水和沉淀物。

④每100保养项目。动臂缸缸头销轴；动臂脚销；动臂缸缸杆端；斗杆缸缸头销轴；动臂、斗杆连接销；斗杆缸缸杆端；铲斗缸缸头销轴；半杆连杆连接销；斗杆、铲斗缸缸杆端；铲斗缸缸头销轴；斗杆连杆连接销；检查回转机构箱内的油位（加机油）；从燃油箱中排出水和沉淀物。

⑤每250H保养项目。检查终传动箱内的油位（加齿轮油）；检查蓄电池电解液；更换发动机油底壳中的油，更换发动机滤芯；润滑回转支承（2处）；检查风扇皮带的张紧度，并检查空调压缩机皮带的张紧度，并作调整。

⑥每500h保养项目。同时进行每100和250H保养项目；更换燃油滤芯；检查回转小齿轮润滑脂的高度（加润滑脂）；检查和清洗散热器散热片、油冷却器散热片和冷疑器散热片；更换液压油滤芯；更换终传动箱内的油（仅首次在500h时进行，以后1000h一次）；清洗空调器系统内部和外部的空气滤芯；更换液压油通气口滤芯。

⑦每1000h保养项目。同时进行每100、250和500h保养项目；更换回转机构箱内的油；检查减振器壳体的油位（回机油）；检查涡轮增压器的所有紧固件；检查涡轮增压器转子的游隙；发电机皮带张紧度的检查及更换；更换防腐蚀滤芯；更换终传动箱内的油。

⑧每2000h保养项目。先完成每100、250、500和1000h的保养项目；清洗液压油箱滤网；清洗、检查涡轮增压器；检查发电机、启动电机；检查发动机气门间隙（并调整）；检查减振器。

⑨4000h以上的保养。每4000h增加对水泵的检查；每5000h增加更换液压油的项目。

⑩长期存放。机器长期存放时，为防止液压缸活塞杆生锈，应把工作装置着地放置；整机洗净并干燥后存放在室内干燥的环境中；如条件上所限只能在室外存放时，应把机器停放在排水良好的水泥地面上；存放前加满燃油箱，润滑各部位，更换液压油和机油，液压缸活塞杆外露的金属表面涂一薄层黄油，拆下蓄电池的负极接线端子，或将蓄电池卸下单独存放；根据最低环境温度在冷却水中加入适当比例的防冻液；每月启动发动机一次并操作机器，以便润滑各运动部件，同时给蓄电池充电；打开空调制冷运转5-10min。

挖掘机液压泵磨损

挖掘机液压泵严重磨损对挖掘机有着致命的影响，因此挖掘机出现此类问题必须及时解决。维修挖掘机液压泵时从以下三点查找故障原因：

(1)检查动臂油缸的内漏情况

最简单的方法是把动臂升起，看其是否有明显的自由下降。若下落明显则拆卸油缸检查，密封圈如已磨损应予更换。

(2)检查操纵阀

首先清洗安全阀，检查阀芯是否磨损，如磨损应更换。安全阀安装后若仍无变化，再检查操纵阀阀芯磨损情况，其间隙使用限度一般为0.06MM，磨损严重应更换。

(3)测量液压泵的压力

若压力偏低，则进行调整，加压力仍调不上去，则说明液压泵严重磨损。

一、一般造成动臂带载不能提升的主要原因为：

1、挖掘机液压泵严重磨损

在低速运转时泵内泄漏严重;高速运转时，泵压力稍有提高，但由于泵的磨损及内泄，容积效率显著下降，很难达到额定压力。液压泵长时间工作又加剧了磨损，油温升高，由此造成液压元件磨损及密封件的老化、损坏，丧失密封能力，液压油变质，最后导致故障发生。

2、液压元件选型不合理

动臂油缸规格为70/40非标准系列，密封件亦为非标准件，制造成本高且密封件更换不便。动臂油缸缸径小，势必使系统调定压力高。

3、液压系统设计不合理

操纵阀与全液压转向器为单泵串联，安全阀调定压力分16MPA，而液压泵的额定工作压力也为16MPA。液压泵经常在满负载或长时间超负荷(高压)情况下工作，并且系统有液力冲击，长期不换油，液压油受污染，加剧液压泵磨损，以致液压泵泵壳炸裂(后曾发现此类故障)。

二、改进及效果

(1)改进液压系统设计

经过多次论证，最后采用先进的优先阀与负荷传感全液压转向器形式，。新系统能够按照转向要求，优先向其分配流量，无论负载大小、方向盘转速高低均能保证供油充足，剩余部分可全部供给工作装置回路使用，从而消除了由于转向回路供油过多而造成功率损失，提高了系统效率，降低了液压泵的工作压力。减少挖掘机液压泵严重磨损。

(2)优化设计动臂油缸和液压泵造型

降低系统工作压力。通过优化计算，动臂油缸采用标准系列80/4。液压泵排量由10ML/R提高为14ML/R，系统调定压力为14MPA，满足了动臂油缸举升力和速度要求。

(3)加强日常检查和维护

在使用过程中还应注意装载机的正确使用与维护，定期添加或更换液压油，保持液压油的清洁度，加强日常检查和维护。这样才能避免挖掘机液压泵严重磨损。

投资分析

与2012年四季度我们做出的预计相比，可以说强周期行业前2个月的复苏远不及预期，预计未来3至6个月强周期行业的复苏仍将步履艰难。电工电器2013年前2个月销售产值为0.61万亿元，同比增长11.79%；国内电源建设前2月完成投资385亿元，同比增长-14.5%，电力设备亮点减少。2012年下半年以来铁路投资的快速恢复成为推动经济弱复苏的因素之一，但铁道部的撤销短期内会对铁路投资产生不利影响。

尽管这两年来我们对经济转型程度和持续时间之久仍远远超出我们的预期，未来我们仍将在这艰难转型的大背景下努力寻找那些具有活力的新领域和具备持续增长能力和增长空间的公司。维持行业看好评级，风险在于经济调整持续的时间超出预期。