挖掘机发展与技术动向

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工程机械是以取代手工作业来
提高作业效率而开发的机械。挖掘
机主要进行挖掘作业。与其它工程
机械相反，液压挖掘机因其多功能
性，其用途从最初的挖掘”为
目的推广到种类繁多的工程施工
中。从表1所示可见液压挖掘机仍
为工程机械高速增长的机种。本
文主要介绍挖掘机发展，以及最
新机型并简述其技术动向。
1 机械式及液压挖掘机的诞生
1.1 机械式挖掘机的诞生
挖掘机诞生于1838年，以蒸汽
为动力，吊臂操作依靠钢缆作业，
以车轮来行走。随着技术的发展及
机器的大型化，行走机构逐渐转变
为接地比压较低的履带行走装置
(1912年)。在中国台湾鸟山头水坝
施工中挖掘机单次作业可完成2m3
的挖掘量。动力系统则于1903年
出现电机驱动，1914年出现燃料
机驱动。工作装置结构则发生变
化但依然以钢缆传递动力。这
样，现代挖掘机的雏形就已形
成，并且具备初期阶段挖掘机
械的使用要求。
1.2 液压挖掘机的诞生
1948年液压挖掘机由Ca r l o和
液压挖掘机诞生于约60年前，
此后在种类繁多的工程机械中迅速
发展成为最具市场成长性，需求量
约占全球工程机械需求量近半的机
种。液压挖掘机的成长伴随着城镇
化的进程，在发达国家人口密集的
城市，由于多种多样的建设需要，
具备通用性的液压挖掘机被广泛应
用于工程施工中。
挖掘机发展与技术动向
蒋运劲
(广西交通职业技术学院，广西 南宁 530023)
表1 工程机械销售情况及十二五”展望
序
号 主要产品名称 2009年
销售量/台
2015年
目标/台
1 挖掘机 101559 230000
2 装载机 149355 250000
3 推土机 8599 15000
4 平地机 3608 5000
5 塔式起重机 29300 40000
6 叉车 138908 280000
7 压路机 19852 28000
8 摊铺机 1678 2700
9 拖式混凝土泵 5880 14000
10 路面铣刨机 152 800
11 轮式起重机 18494 55000
12 履带式起重机 1043 2200
13 旋挖钻机 1174 2000
14 液压静力压桩机 325 700
15 非公路自卸车 2650 1000
16 混凝土搅拌站 4949 8000
17 混凝土搅拌运输车 23539 60000
18 混凝土泵车 5880 12000
Mario Bruneri首次开发出来。1961
新三菱重工引进生产技术，由日立
于1965年生产出日本第-台液压挖
掘机。从此以后，液压挖掘机以其
便利的操作性能急速取代传统的机
械式挖掘机。
2 液压挖掘机的发展
1968年首台液压挖掘机诞生，
以铲斗容量为主要参数，可称为现
今主流20t挖掘机鼻祖的16.4t挖掘
机开始销售。
早期20t液压挖掘机为保证挖
掘装置的复合动作采用了两泵两阀
控制，液压泵为变量泵，可双泵合
流，流量可由操作杆进行控制。据
记载，普通的挖掘作业动作周期为
18〜25s，在速度上即使与当前的
挖掘机相比性能也毫不逊色。
2.1 动力发展
图1所示为发动机功率及液压
油压力的发展。第-代产品发动机
功率为85PS，压力为175kgf/cm2
，
而20t挖掘机发动机功率为166PS，
压力为370kgf/cm2
，两个参数值均
增加约2倍，挖掘力、回转力、行
走牵引力、作业速度等主要性能较
第-代产品得到大幅提升。
由于性能方面的提升，对于燃