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挖掘機(jī) [1]  ，又稱挖掘機(jī)械（excavating machinery），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(duì)較快，挖掘機(jī)已經(jīng)成為工程建設(shè)中最主要的工程機(jī)械之一。挖掘機(jī)最重要的三個(gè)參數(shù)：操作重量（質(zhì)量），發(fā)動(dòng)機(jī)功率和鏟斗斗容。

最初挖掘機(jī)是手動(dòng)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(dòng)斗回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)到電力驅(qū)動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)、應(yīng)用機(jī)電液一體化技術(shù)的全自動(dòng)液壓挖掘機(jī)的逐步發(fā)展過程。第一臺(tái)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，第一臺(tái)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100% [2]  。

第一代挖掘機(jī)：電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)，使挖掘機(jī)有了先進(jìn)而合適的電動(dòng)裝置，于是各種挖掘機(jī)產(chǎn)品相繼誕生。1899年，第一臺(tái)電動(dòng)挖掘機(jī)出現(xiàn)了。第一次世界大戰(zhàn)后，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也應(yīng)用在挖掘機(jī)上，這種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（或電動(dòng)機(jī)）驅(qū)動(dòng)的機(jī)械式挖掘機(jī)是第一代挖掘機(jī)。

第二代挖掘機(jī)：隨著液壓技術(shù)的廣泛使用，使挖掘機(jī)有了更加科學(xué)適用的傳動(dòng)裝置，液壓傳動(dòng)代替機(jī)械傳動(dòng)是挖掘機(jī)技術(shù)上的一次大飛躍。1950年德國的第一臺(tái)液壓挖掘機(jī)誕生了。機(jī)械傳動(dòng)液壓化是第二代挖掘機(jī)。

第三代挖掘機(jī)：電子技術(shù)尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使挖掘機(jī)有了自動(dòng)化的控制系統(tǒng)，也使挖掘機(jī)向高性能、自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展。機(jī)電一體化的萌芽約發(fā)生在1965年前后，而在批量生產(chǎn)的液壓挖掘機(jī)上采用機(jī)電一體化技術(shù)則在1985年左右，當(dāng)時(shí)主要目的是為了節(jié)能。挖掘機(jī)電子化是第三代挖掘機(jī)的標(biāo)志。

挖掘機(jī)行業(yè)廠商大致可以分為四類。國內(nèi)7成以上挖掘機(jī)被國外品牌所占據(jù)，國產(chǎn)品牌尚以小挖和中挖為主，但國產(chǎn)挖掘機(jī)份額正在逐步提升，2012年同比提高3.6%。

常見的挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)包括動(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)和輔助設(shè)施等。

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過液壓泵將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給液壓馬達(dá)、液壓缸等執(zhí)行元件，推動(dòng)工作裝置動(dòng)作，從而完成各種作業(yè)。

行走裝置

行走裝置即底盤，包括履帶架和行走系統(tǒng)，主要由履帶架、行走馬達(dá)+減速機(jī)及其管路、驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、托鏈輪、支重輪、履帶、張緊緩沖裝置組成，其功能為支承挖掘機(jī)的重量，并把驅(qū)動(dòng)輪傳遞的動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)闋恳?，?shí)現(xiàn)整機(jī)的行走。

車架總成（即履帶行走架總成）為整體焊接件，采用X形結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點(diǎn)是具有高的承載能力。車架總成由左縱梁（即左履帶架）、主車架（即中間架）、右縱梁（即右履帶架）三部分焊接而成。車架總成的重量為2噸。

中央回轉(zhuǎn)接頭是聯(lián)接回轉(zhuǎn)平臺(tái)與底盤油路的液壓元件，它保證回轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)任意角度后，行走馬達(dá)還能正常配油，現(xiàn)用回轉(zhuǎn)接頭是5通 [4]  。

工作裝置

工作裝置是液壓挖掘機(jī)的主要組成部分，目前SY系列挖掘機(jī)配置的是反鏟工作裝置，它主要用于挖掘停機(jī)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、開溝、裝載外還可以進(jìn)行簡單平整場地工作。挖掘作業(yè)適應(yīng)于開挖Ⅰ~Ⅳ級(jí)土，Ⅴ級(jí)以上用液壓錘或需爆破手段。

反鏟工作裝置由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、搖桿、連桿及包含動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸在內(nèi)的工作裝置液壓管路等主要部分組成。

動(dòng)力傳輸路線表

1．行走動(dòng)力傳輸路線：柴油機(jī)——聯(lián)軸節(jié)——液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）——分配閥——中央回轉(zhuǎn)接頭——行走馬達(dá)（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）——減速箱——驅(qū)動(dòng)輪——軌鏈履帶——實(shí)現(xiàn)行走

2．回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳輸路線：柴油機(jī)——聯(lián)軸節(jié)——液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）——分配閥——回轉(zhuǎn)馬達(dá)（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）——減速箱——回轉(zhuǎn)支承——實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)

3．動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)傳輸路線：柴油機(jī)——聯(lián)軸節(jié)——液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）——分配閥——?jiǎng)颖塾透祝ㄒ簤耗苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能）——實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)

4．斗桿運(yùn)動(dòng)傳輸路線：柴油機(jī)——聯(lián)軸節(jié)——液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）——分配閥——斗桿油缸（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）——實(shí)現(xiàn)斗桿運(yùn)動(dòng)

5．鏟斗運(yùn)動(dòng)傳輸路線：柴油機(jī)——聯(lián)軸節(jié)——液壓泵（機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能）——分配閥——鏟斗油缸（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）——實(shí)現(xiàn)鏟斗運(yùn)動(dòng)

動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)成及功能

·進(jìn)氣系統(tǒng)——網(wǎng)罩→膠管→空濾→膠管→增壓器→膠管→中冷器→膠管→發(fā)動(dòng)機(jī)

·排氣系統(tǒng)——增壓器→膨脹節(jié)→消聲器→排氣管

·冷卻系統(tǒng)——水箱→膠管→節(jié)溫器→水泵→柴油機(jī)→膠管→水箱

·油門控制系統(tǒng)——步進(jìn)電機(jī)→減速機(jī)→蝸輪蝸桿傳動(dòng)→油門拉線→柴油機(jī)油門—高怠速、低怠速限位開關(guān)

·燃油系統(tǒng)——

進(jìn)油系：燃油箱→膠管→手油泵→粗濾器→精濾器→柴油機(jī)

回油系：柴油機(jī)→膠管→燃油箱（回油量比較大，用它來進(jìn)行部份冷卻）

分類

編輯 播報(bào)

常見的挖掘機(jī)按驅(qū)動(dòng)方式有內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)和電力驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)兩種。其中電動(dòng)挖掘機(jī)主要應(yīng)用在高原缺氧與地下礦井和其它一些易燃易爆的場所。

按照規(guī)模大小的不同，挖掘機(jī)可以分為大型挖掘機(jī)、中型挖掘機(jī)和小型挖掘機(jī)。

按照行走方式的不同，挖掘機(jī)可分為履帶式挖掘機(jī)和輪式挖掘機(jī)。

按照傳動(dòng)方式的不同，挖掘機(jī)可分為液壓挖掘機(jī)和機(jī)械挖掘機(jī)。機(jī)械挖掘機(jī)主要用在一些大型礦山上。

按照用途來分，挖掘機(jī)又可以分為通用挖掘機(jī)、礦用挖掘機(jī)、船用挖掘機(jī)、特種挖掘機(jī)等不同的類別。

按照鏟斗來分，挖掘機(jī)又可以分為正鏟挖掘機(jī)、反鏟挖掘機(jī)、拉鏟挖掘機(jī)和抓鏟挖掘機(jī)。正鏟挖掘機(jī)多用于挖掘地表以上的物料，反鏟挖掘機(jī)多用于挖掘地表以下的物料。

1．反鏟挖掘機(jī)

反鏟式是我們見過最常見的，向后向下，強(qiáng)制切土?？梢杂糜谕C(jī)作業(yè)面以下的挖掘，基本作業(yè)方式有：溝端挖掘、溝側(cè)挖掘、直線挖掘、曲線挖掘、保持一定角度挖掘、超深溝挖掘和溝坡挖掘等。

2．正鏟挖掘機(jī)

正鏟挖掘機(jī)的鏟土動(dòng)作形式。其特點(diǎn)是“前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土”。正鏟挖掘力大，能開挖停機(jī)面以上的土，宜用于開挖高度大于2m的干燥基坑，但須設(shè)置上下坡道。正鏟的挖斗比同當(dāng)量的反鏟的挖掘機(jī)的斗要大一些，可開挖含水量不大于27%的一至三類土，且與自卸汽車配合完成整個(gè)挖掘運(yùn)輸作業(yè)，還可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正鏟挖土機(jī)的開挖方式根據(jù)開挖路線與運(yùn)輸車輛的相對(duì)位置的不同，挖土和卸土的方式有以下兩種：正向挖土，側(cè)向卸土；正向挖土，反向卸土。

3．拉鏟挖掘機(jī)

拉鏟挖土機(jī)也叫索鏟挖土機(jī)。其挖土特點(diǎn)是：“向后向下，自重切土”。宜用于開挖停機(jī)面以下的Ⅰ、Ⅱ類土。工作時(shí)，利用慣性力將鏟斗甩出去，挖得比較遠(yuǎn)，挖土半徑和挖土深度較大，但不如反鏟靈活準(zhǔn)確。尤其適用于開挖大而深的基坑或水下挖土。

4．抓鏟挖土機(jī)

抓鏟挖土機(jī)也叫抓斗挖土機(jī)。其挖土特點(diǎn)是：“直上直下，自重切土”。宜用于開挖停機(jī)面以下的Ⅰ、Ⅱ類土，在軟土地區(qū)常用于開挖基坑、沉井等。尤其適用于挖深而窄的基坑，疏通舊有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于裝載碎石、礦渣等松散料等。開挖方式有溝側(cè)開挖和定位開挖兩種。如將抓斗做成柵條

操作重量

操作重量是挖掘機(jī)三個(gè)重要參數(shù)（發(fā)動(dòng)機(jī)功率、鏟斗容量、操作重量）之一。 [4] 

操作重量決定了挖掘機(jī)的級(jí)別，決定了挖掘機(jī)挖掘力的上限。

挖掘力≦m。

工作重量

m：地面和履帶間的附著力系數(shù)。

如果挖掘力超過這個(gè)極限，在反鏟的情況下，挖掘機(jī)將打滑，并被向前拉動(dòng)，這非常危險(xiǎn)。在正鏟情況下，挖掘機(jī)將向后打滑。

挖掘力

對(duì)于挖掘力來說，挖掘力主要分為小臂挖掘力和鏟斗挖掘力。

鏟斗挖掘力(2張)

兩個(gè)挖掘力的作用點(diǎn)均為鏟斗的齒根（鏟斗的唇邊），只是動(dòng)力不同，小臂挖掘力來自小臂油缸；而鏟斗挖掘力來自鏟斗油缸。

接地比壓

接地比壓的大小決定了挖掘機(jī)適合工作的地面條件。

接地壓力指機(jī)器重量對(duì)地面產(chǎn)生的壓力，用下面的公式表示：

接地比壓=工作重量÷全部與地面接觸的面積

履帶板

·給機(jī)器裝上合適的履帶板是很重要的。對(duì)履帶式挖掘機(jī)來說，選擇履帶的標(biāo)準(zhǔn)是：只要有可能，盡量使用最窄的履帶板。

平履帶板

·常用履帶類型：齒履帶板。

行走速度

對(duì)于履帶式挖掘機(jī)而言，行走時(shí)間大概占整個(gè)工作時(shí)間的十分之一。

一般而言，兩速可以滿足挖掘機(jī)的行走性能。

牽引力

牽引力是指挖掘機(jī)行走時(shí)所產(chǎn)生的力，主要取決于挖掘機(jī)的行走馬達(dá)。

這兩個(gè)行走性能參數(shù)表明了挖掘機(jī)行走的機(jī)動(dòng)靈活性及其行走能力。在各個(gè)廠家的樣本中均能體現(xiàn)。

爬坡能力

爬坡能力是指爬坡、下坡，或在一個(gè)堅(jiān)實(shí)、平整的坡上停止的能力。

兩種表示方法：角度，百分比

提升能力

提升能力是指額定穩(wěn)定提升能力或額定液壓提升能力中較小的一個(gè)。

額定穩(wěn)定提升能力：75%的傾翻載荷

額定液壓提升能力：87%的液壓提升能力

回轉(zhuǎn)速度

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)到的平均最大速度。

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，不是加速或減速的回轉(zhuǎn)速度。對(duì)于一般的挖掘工作來說，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，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。

發(fā)動(dòng)機(jī)功率

總功率（gross horsepower）指在沒有消耗功率附件，如消音器、風(fēng)扇、交流發(fā)電機(jī)和空氣濾清器的情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上測得的輸出功率。

有效的功率（net horsepower）指在裝有全部消耗功率附件，如消音器、風(fēng)扇、交流發(fā)電機(jī)及空氣濾清器的情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上測得的輸出功率。

噪音的測定

挖掘機(jī)噪音的主要來源于發(fā)動(dòng)機(jī)。

兩種噪音：操作人員耳邊的噪音測定、機(jī)器周圍噪音測定

1．挖掘機(jī)是經(jīng)濟(jì)投入大的固定資產(chǎn)，為提高其使用年限獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，設(shè)備必須做到定人、定機(jī)、定崗位，明確職責(zé)。必須調(diào)崗時(shí)，應(yīng)進(jìn)行設(shè)備交底 [4]  。

2．挖掘機(jī)進(jìn)入施工現(xiàn)場后，駕駛員應(yīng)先觀察工作面地質(zhì)及四周環(huán)境情況，挖掘機(jī)旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)不得有障礙物，以免對(duì)車輛造成劃傷或損壞。

3．機(jī)械發(fā)動(dòng)后，禁止任何人員站在鏟斗內(nèi)，鏟臂上及履帶上，確保安全生產(chǎn)。

4．挖掘機(jī)在工作中，禁止任何人員在回轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)或鏟斗下面工作停留或行走，非駕駛?cè)藛T不得進(jìn)入駕駛室亂摸亂動(dòng)，不得帶培訓(xùn)駕駛員，以免造成電器設(shè)備的損壞。

5．挖掘機(jī)在挪位時(shí)，駕駛員應(yīng)先觀察并鳴笛，后挪位，避免機(jī)械邊有人造成安全事故，挪位后的位置要確保挖掘機(jī)旋轉(zhuǎn)半徑的空間無任何障礙，嚴(yán)禁違章操作。

6．工作結(jié)束后，應(yīng)將挖掘機(jī)挪離低洼處或地槽（溝）邊緣，停放在平地上，關(guān)閉門窗并鎖住。

7．駕駛員必須做好設(shè)備的日常保養(yǎng)、檢修、維護(hù)工作，做好設(shè)備使用中的每日記錄，發(fā)現(xiàn)車輛有問題，不能帶病作業(yè)，并及時(shí)匯報(bào)修理。

8．必須做到駕駛室內(nèi)干凈、整潔，保持車身表面清潔、無灰塵、無油污；工作結(jié)束后養(yǎng)成擦車的習(xí)慣。

9．駕駛員要及時(shí)做好日臺(tái)班記錄，對(duì)當(dāng)日的工作內(nèi)容做好統(tǒng)計(jì)，對(duì)工程外零工或零項(xiàng)及時(shí)辦好手續(xù)，并做好記錄，以備結(jié)賬使用。

10．駕駛?cè)藛T在工作期間嚴(yán)禁中午喝酒和酒后駕車工作，如發(fā)現(xiàn)，給予經(jīng)濟(jì)處罰，造成的經(jīng)濟(jì)損失，由本人承擔(dān)。

11．對(duì)人為造成車輛損壞，要分析原因，查找問題，分清職責(zé)，按責(zé)任輕重進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰。

12．要樹立高度的責(zé)任心，確保安全生產(chǎn)，認(rèn)真做好與建方溝通和服務(wù)工作，搞好雙邊關(guān)系，樹立良好的工作作風(fēng)，為企業(yè)的發(fā)展和效益盡心盡責(zé)，努力工作。

13．挖掘機(jī)操作屬于特種作業(yè)，需要特種作業(yè)操作證才能駕駛挖掘機(jī)作業(yè)。

14．做保養(yǎng)是必須遵循保養(yǎng)禁忌。