挖掘機(jī) [1] ,又稱(chēng)挖掘機(jī)械(excavating machinery),又稱(chēng)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(chē)輛或卸至堆料場(chǎng)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(guò)預(yù)松后的土壤和巖石。從近幾年工程機(jī)械的發(fā)展來(lái)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)中主要的工程機(jī)械之一。 挖掘機(jī)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。
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(guò)程。臺(tái)液壓挖掘機(jī)由法國(guó)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(tái)全液壓反鏟挖掘機(jī)由位于法國(guó)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(kāi)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(guó)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
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,臺(tái)電動(dòng)挖掘機(jī)出現(xiàn)了。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(guó)的臺(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(lèi)。國(guó)內(nèi)7成以上挖掘機(jī)被國(guó)外品牌所占據(jù),國(guó)產(chǎn)品牌尚以小挖和中挖為主,但國(guó)產(chǎn)挖掘機(jī)份額正在逐步提升,2012年同比提高3.6%。
跳擋"的原因
(1)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)磨損W4-60型挖掘機(jī)上采用的是機(jī)械換擋變速的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),這種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是依靠滑動(dòng)齒套在固定齒套上作軸向移動(dòng)并與各擋的從動(dòng)齒輪相嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn)換擋的。在頻繁的換擋過(guò)程中,上述各嚙合齒輪的輪齒端面易被磨成錐形,造成其嚙合性能降低而導(dǎo)致"跳擋"。
(2)自鎖機(jī)構(gòu)的性能下降為防止變速器"跳擋",該型挖掘機(jī)在變速器的Ⅱ、Ⅲ擋和Ⅳ、Ⅴ擋撥叉軸上方的箱蓋孔內(nèi)和Ⅰ、倒擋撥叉內(nèi)均安有起自鎖作用的鋼球及彈簧。當(dāng)起定位自鎖作用的彈簧其彈性減弱或折斷時(shí),自鎖機(jī)構(gòu)的自鎖性能會(huì)下降直至消失,造成變速器"跳擋"。同時(shí),定位鋼球或撥叉軸上的凹槽若出現(xiàn)磨損,也可造成變速器"跳擋"。
(3)換擋裝置調(diào)整不當(dāng)該型挖掘機(jī)的變速器采用的是機(jī)械式人力換擋的方式,若變速桿、縱軸、橫軸及豎固定螺釘松動(dòng)亦可造成變速器"跳擋"。
(4)外界負(fù)載突然變化由于挖掘機(jī)的工作性質(zhì)及該機(jī)自身的設(shè)計(jì)原因,外界負(fù)載的突然變化也會(huì)導(dǎo)致其變速器"跳擋"。當(dāng)路面凸凹不平、機(jī)器作下坡行駛或行駛路線不當(dāng)而使外界負(fù)載突然發(fā)生變化時(shí),這種負(fù)載的突然變化會(huì)通過(guò)車(chē)輪、傳動(dòng)軸作用在變速器的擋位嚙合齒輪上,使擋位嚙合齒輪因產(chǎn)生軸向推力而脫開(kāi),造成變速器"跳擋"。
(5)操作方法不當(dāng)挖掘機(jī)在坡道上行駛(尤其是下坡行駛)時(shí),如果操作不當(dāng),也會(huì)導(dǎo)致變速器"跳擋"。