液壓挖掘機(jī)發(fā)展概況

1、單斗液壓挖掘機(jī)發(fā)展概況挖掘機(jī)械是以開挖土方、石方為主要用途的一種通用的或?qū)Ｓ玫臋C(jī)械設(shè)備。是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中最廣泛使用的重要工程機(jī)械。應(yīng)用于礦山開采、水利水電施工、工業(yè)與民用建筑、交通運(yùn)輸工程、油田建設(shè)、港口建設(shè)、農(nóng)田土壤改良、林業(yè)工程、國(guó)防建設(shè)等工程中。對(duì)于節(jié)省人力、減輕體力勞動(dòng)、保證工程質(zhì)量、縮短工期、降低工程造價(jià)和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，具有非常重要的作用。挖掘機(jī)械有兩大類型：間歇作業(yè)式（單斗）挖掘機(jī)和連續(xù)作業(yè)式（多斗）挖掘機(jī)。間歇作業(yè)的單斗挖掘機(jī)有機(jī)械傳動(dòng)的單斗挖掘機(jī)（以下簡(jiǎn)稱機(jī)械式挖掘機(jī)）和液壓傳動(dòng)的單斗挖掘機(jī)（以下簡(jiǎn)稱液壓挖掘機(jī)）兩大類。連續(xù)作業(yè)式挖掘機(jī)包括斗輪式挖掘機(jī)、橫向或縱向鏈斗式挖掘機(jī)

2、、輪斗式挖溝機(jī)、滾切式挖掘機(jī)和隧道聯(lián)合掘進(jìn)機(jī)等。工程施工中應(yīng)用最廣泛的是間歇作業(yè)式單斗挖掘機(jī)，約占挖掘機(jī)械總量的90以上。目前，單斗挖掘機(jī)中應(yīng)用最廣泛的是液壓挖掘機(jī)，約占單斗挖掘機(jī)平均總產(chǎn)量的98以上。1.國(guó)外液壓挖掘機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)況 自1836年蒸氣驅(qū)動(dòng)的機(jī)械式單斗挖掘機(jī)問世以來，至今由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的機(jī)械式單斗挖掘機(jī)已有170多年的歷史。而液壓挖掘機(jī)的發(fā)展卻只有60多年的歷史。1951年法國(guó)poclain公司首先生產(chǎn)了全回轉(zhuǎn)的、部分機(jī)構(gòu)由液壓驅(qū)動(dòng)的（半液壓）挖掘機(jī)。1954年德國(guó)Demag公司制造出世界上第一臺(tái)全液壓B504型挖掘機(jī)，機(jī)重15t，功率約50 ph，斗容量0.4 m³，挖掘機(jī)

3、的所有工作機(jī)構(gòu)全部由液壓驅(qū)動(dòng)。由于當(dāng)時(shí)液壓傳動(dòng)技術(shù)尚處于探索階段，適合挖掘機(jī)用的液壓元件還不過關(guān)，因此影響了液壓挖掘機(jī)的發(fā)展。1963年在西歐市場(chǎng)上，液壓挖掘機(jī)僅占挖掘機(jī)的總產(chǎn)量15%左右。到了上世紀(jì)六十年代中、后期，由于解決了液壓技術(shù)上的問題，促使中、小型液壓挖掘機(jī)迅速發(fā)展，德國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)等許多國(guó)家都在生產(chǎn)液壓挖掘機(jī)。19681970年間液壓挖掘機(jī)的產(chǎn)量已占挖掘機(jī)總產(chǎn)量的88%以上。上世紀(jì)七十年代以后，中、小型液壓挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)經(jīng)過不斷試驗(yàn)和改進(jìn)更加趨于成熟；研制出高壓力、耐沖擊負(fù)荷的液壓元件和液壓系統(tǒng)，以及可靠耐用的傳動(dòng)零部件，改進(jìn)挖掘機(jī)的生產(chǎn)制造技術(shù)和工藝，大大地提高了液壓挖掘機(jī)的

4、使用壽命和可靠性；許多國(guó)家和公司實(shí)現(xiàn)了液壓挖掘機(jī)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化；一些國(guó)家相繼研制出機(jī)重100 t以上的大型液壓挖掘機(jī)，如1979年德國(guó)O+k公司的RH300型挖掘機(jī)（機(jī)重475 t，功率1735 kw，正鏟斗容22 m³，挖煤斗容34 m3）。上世紀(jì)八十年代以后到現(xiàn)在的三十年間，液壓挖掘機(jī)從技術(shù)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)工藝和實(shí)驗(yàn)研究、從整機(jī)到零部件結(jié)構(gòu)、從內(nèi)部系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作性能到機(jī)體外觀、從使用性能參數(shù)到使用可靠性和壽命、從制造廠商數(shù)的增長(zhǎng)到產(chǎn)品銷售形式和售后服務(wù)，都發(fā)生了重大的、空前的變化，是一次真正的液壓挖掘機(jī)技術(shù)革命。液壓挖掘機(jī)成為工程中的智能機(jī)械，工程機(jī)械的領(lǐng)頭兵，被廣泛應(yīng)用在

5、各種各樣的工程領(lǐng)域。挖掘土石方的工程中大約5565的作業(yè)量靠液壓挖掘機(jī)來完成。21世紀(jì)以來，世界液壓挖掘機(jī)的年銷售量大約為1520萬臺(tái)左右。近年來國(guó)外液壓挖掘機(jī)主要發(fā)展情況如下：（1）.小型液壓挖掘機(jī)得到迅猛發(fā)展。2002年前后歐美市場(chǎng)小型液壓挖掘機(jī)的銷售量約為挖掘機(jī)總銷量的40%50%?，F(xiàn)在最小的液壓挖掘機(jī)機(jī)重0.50.8t,功率10kw,斗容量小于0.1 m3³。 （2）.發(fā)展大型和巨型液壓挖掘機(jī)滿足露天礦日益增長(zhǎng)的需要。例如Terex/O+K公司的RH400型，機(jī)重980t,功率2×1640 kw,斗容量 50 m³；日立公司的EX8000型，機(jī)重805t，

6、功率2×1400 kw,斗容量 40 m3。 （3）.液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高壓化。液壓系統(tǒng)的最大壓力達(dá)到3540 Mpa高壓化的液壓元件重量輕、傳動(dòng)能力大、傳動(dòng)效率高。 （4）.采用低能耗、低廢氣排放量的發(fā)動(dòng)機(jī)，嚴(yán)格遵守防污染、低噪音的環(huán)保要求。國(guó)外挖掘機(jī)普遍提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，增大工作裝置的挖掘力和加快行走速度。 （5）.液壓挖掘機(jī)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)智能化監(jiān)控控制和模式開關(guān)操作，使挖掘機(jī)經(jīng)常處于最佳工作狀態(tài)作業(yè)。提高了作業(yè)可靠性，延長(zhǎng)挖掘機(jī)使用壽命（6）.司機(jī)室汽車化，大視野、低噪音、緩沖減震，內(nèi)部設(shè)有各種監(jiān)控儀表和操作設(shè)備，有采暖、通風(fēng)等各種生活設(shè)置，以及GPS定位系統(tǒng)，司機(jī)工作環(huán)境舒適、方便和

7、安全，勞動(dòng)條件得到很大改善（7）.應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論和方法設(shè)計(jì)挖掘機(jī)，例如：有限壽命設(shè)計(jì)理論、疲勞損傷累計(jì)理論、斷裂力學(xué)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元法、有限壽命設(shè)計(jì)等。工作裝置、行走底架、回轉(zhuǎn)平臺(tái)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，按應(yīng)力分布不同而合理應(yīng)用不同的鋼材，減輕整機(jī)重量、降低制造成本、提高使用可靠性和壽命。（8）.十分重視挖掘機(jī)的試驗(yàn)研究工作。各著名的液壓挖掘機(jī)制造公司都有自己的實(shí)驗(yàn)室或試驗(yàn)基地，對(duì)液壓挖掘機(jī)進(jìn)行各種試驗(yàn)研究。如：鋼結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)、整機(jī)可靠性試驗(yàn)、液壓系統(tǒng)控制試驗(yàn)、人機(jī)工程學(xué)試驗(yàn)、各種零部件試驗(yàn)等等。 2我國(guó)液壓挖掘機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)況我國(guó)自1959年開始研究斗容量為0.3 m3 (軍用）半液壓輪胎式挖掘

8、機(jī)并制出樣機(jī)，但是由于技術(shù)基礎(chǔ)差等各種原因而使試驗(yàn)中途夭折。1967年參考引進(jìn)的國(guó)外樣機(jī)，由當(dāng)時(shí)的一機(jī)部天津工程機(jī)械研究所與上海建筑機(jī)械廠、撫順挖掘機(jī)廠和貴陽(yáng)礦山機(jī)械廠合作，分別研制出0.4、0.5和0.3 m3³的液壓挖掘機(jī) 。雖然受到各種條件的限制，未能定型轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)，但是卻取得了初步的研制經(jīng)驗(yàn)。七十年代初期，國(guó)內(nèi)進(jìn)入全面研制液壓挖掘機(jī)的新階段。相繼開發(fā)出1.0 m3（上建）、2.0 m3（杭州重型機(jī)器廠）、0.6 m3（定量和變量，輪胎式和履帶式；貴礦）、0.4 m3（北京建筑機(jī)械廠）液壓挖掘機(jī)和0.2 m3³（北建）液壓挖掘裝載機(jī)等，有六種級(jí)別十個(gè)型號(hào)。其中上建的

9、1.0 m3、貴礦的0.6 m3輪胎式、北建的0.4 m3液壓挖掘機(jī)和0.2 m3挖掘裝載機(jī)，由于采用定量液壓系統(tǒng)，元器件在國(guó)內(nèi)能夠配套，在1975年前后產(chǎn)品基本定型和投入批量生產(chǎn)。其后開發(fā)和定型批量生產(chǎn)的有合肥礦山機(jī)器廠的0.6 m3、長(zhǎng)江挖掘機(jī)廠的1.6 m3杭重的2.5 m3等液壓挖掘機(jī)，并且在一些挖掘機(jī)上開始采用變量液壓系統(tǒng)。一些老產(chǎn)品經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)和更新。19811983年間，新開發(fā)的產(chǎn)品有貴礦定量型0.6 m3履帶式挖掘機(jī)、北建0.1 m3小型挖掘機(jī)、長(zhǎng)挖0.25 m3輪胎式挖掘機(jī)、上建0.15 m3小型挖掘機(jī)、撫挖變量型1.0 m3挖掘機(jī)等。到1983年，形成系列并正式生產(chǎn)的中小型

10、液壓挖掘機(jī)有斗容量0.1 2.5 m3十個(gè)級(jí)別近三十個(gè)型號(hào)。到1987年前后，我國(guó)液壓挖掘機(jī)的年平均產(chǎn)量約為700800臺(tái)，占挖掘機(jī)年總產(chǎn)量的55%以上。當(dāng)時(shí)在我國(guó)產(chǎn)量較大、應(yīng)用較多的國(guó)產(chǎn)液壓挖掘機(jī)有：上建WY100（1.0 m3），貴礦WLY40（0.4 m3）和WLY60（0.6 m3），合礦WY60（0.6 m3）和以后的WY80（0.8 m3），長(zhǎng)挖WY160(1.6 m3)，撫挖WY100B（1.0 m3），以及北建WZ2C挖掘裝載機(jī)(挖斗0.2 m3，裝載斗0.7 m3)。天津工程機(jī)械研究所、浙江大學(xué)、太原重機(jī)學(xué)院等單位，開展液壓挖掘機(jī)的整機(jī)性能和零部件的試驗(yàn)研究、工作裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)

11、、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的有限元計(jì)算、智能化監(jiān)控和操縱系統(tǒng)等科研工作。雖然我國(guó)的液壓挖掘機(jī)有進(jìn)步，但是技術(shù)水平、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量、使用可靠性等還存在諸多問題，與國(guó)外相比有很大的差距。這種狀況滿足不了日益增長(zhǎng)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)需要。為了加快我國(guó)液壓挖掘機(jī)的發(fā)展，提高液壓挖掘機(jī)的水平，從上世紀(jì)八十年代初期開始，我國(guó)全面引進(jìn)德國(guó)先進(jìn)的液壓挖掘機(jī)技術(shù)（技術(shù)圖紙和生產(chǎn)制造技術(shù)）。引進(jìn)的情況如下：引進(jìn)德國(guó)LIEBHERR公司技術(shù)的有上建（R942），貴礦（R912和輪式A912），合礦（R922和輪式A922），長(zhǎng)挖（R962、R972和R982）；北建引進(jìn)德國(guó)O+K公司的RH6和輪式MH6挖掘機(jī)技術(shù)；杭重引進(jìn)德國(guó)DE

12、MAG公司的55和85挖掘機(jī)技術(shù)，太原重型機(jī)器廠引進(jìn)H121挖掘機(jī)技術(shù)等。以后又有企業(yè)與日本小松公司合作，如:臨沂工程機(jī)械公司（PC100、120）、山東推土機(jī)廠（PC200、220）黃河工程機(jī)械廠PC300、400）。配合引進(jìn)工作，國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)廠進(jìn)行了技術(shù)改造，增添了先進(jìn)的工藝設(shè)備和加工手段；在國(guó)內(nèi)定點(diǎn)選擇了合作的配套件廠家。在消化、吸收引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家對(duì)自己的挖掘機(jī)系列產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)、制造工藝進(jìn)行了更新?lián)Q代，開發(fā)出如WY60A、WY160A、WY100、WYL20、WY252等液壓挖掘機(jī)。到1992年前后，我國(guó)液壓挖掘機(jī)的產(chǎn)銷量約為1500臺(tái)左右。九十年代初期，天津工程機(jī)械研

13、究所與玉林柴油機(jī)廠聯(lián)合開發(fā)WY1.3（1.3t）小型液壓挖掘機(jī)，與柳州工程機(jī)械廠聯(lián)合開發(fā)WY40（40t）液壓挖掘機(jī)。此外，一些別類挖掘機(jī)如：加長(zhǎng)臂挖掘機(jī)、濕地和河海灘涂地用的低比壓挖掘機(jī)、水陸兩用挖掘機(jī)、隧洞短臂挖掘機(jī)等也得到發(fā)展和應(yīng)用。 上世紀(jì)八、九十年代我國(guó)的經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，各種工程（例如長(zhǎng)江三峽、小浪底水電站、鐵路和高速公路、市政工程、房屋建筑等）相繼開工，受工期限制，急需大量高質(zhì)量的工程機(jī)械，尤其是挖掘機(jī)。我國(guó)的挖掘機(jī)產(chǎn)業(yè)卻受到技術(shù)不足、資金短缺、特別是國(guó)產(chǎn)化配套件的質(zhì)量不過關(guān)，各工廠面臨體制改革等等因素制約，而停步不前。九十年代初我國(guó)每年從國(guó)外進(jìn)口的挖掘機(jī)和走私的二手挖掘機(jī)約1萬臺(tái)。

14、這一現(xiàn)象受到國(guó)外挖掘機(jī)生產(chǎn)廠家的關(guān)切，紛紛到中國(guó)來尋求商機(jī)。1995年前后我國(guó)液壓挖掘機(jī)步入合資(或外商獨(dú)資)辦廠的新階段，開辟了挖掘機(jī)發(fā)展的新紀(jì)元。到1997年主要合資或獨(dú)資企業(yè)有：成都工程機(jī)械廠與日本神戶制鋼合資成立成都神鋼建設(shè)機(jī)械有限公司，合肥礦山機(jī)器廠與日本日立建機(jī)合資成立合肥日立挖掘機(jī)有限公司（現(xiàn)為 “日立建機(jī)（中國(guó)）有限公司”） ，山東推土機(jī)廠與日本小松公司成立小松山推工程機(jī)械有限公司，常州林業(yè)機(jī)械廠與韓國(guó)現(xiàn)代公司合資成立常州現(xiàn)代工程機(jī)械有限公司（現(xiàn)為“現(xiàn)代（江蘇）工程機(jī)械有限公司”），徐州工程機(jī)械集團(tuán)公司與美國(guó)卡特彼勒公司合資成立卡特彼勒（徐州）工程機(jī)械有限公司，韓國(guó)獨(dú)資的大宇（

15、煙臺(tái)）工程機(jī)械有限公司(現(xiàn)為“斗山工程機(jī)械（中國(guó))有限公司”），以及以貴礦為主的貴州詹陽(yáng)機(jī)械工業(yè)有限公司（現(xiàn)為“貴州詹陽(yáng)動(dòng)力重機(jī)有限公司”）等。國(guó)內(nèi)合資獨(dú)資公司按原國(guó)外公司的技術(shù)要求生產(chǎn)該公司的品牌挖掘機(jī)，采用國(guó)際著名公司的配套件，使在中國(guó)制造的挖掘機(jī)技術(shù)性能和質(zhì)量提升到國(guó)際水平。這種狀況促使國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家變革，新興廠不斷增加，老廠改制重組，機(jī)型更新?lián)Q代。各廠皆提高了挖掘機(jī)的性能和制造質(zhì)量，由國(guó)產(chǎn)化配套轉(zhuǎn)向全球配套采購(gòu)，使挖掘機(jī)水平靠近國(guó)際挖掘機(jī)的水平。國(guó)內(nèi)制造的品牌機(jī)性能和質(zhì)量與國(guó)外進(jìn)口機(jī)相差不多，但是性價(jià)比高，其價(jià)格是進(jìn)口機(jī)的7080，售后服務(wù)能及時(shí)得到保證。受到廣大用戶的歡迎。到2000年

16、國(guó)內(nèi)制造的液壓挖掘機(jī)銷售量達(dá)到8000臺(tái)以上。國(guó)外許多挖掘機(jī)的配套廠家到中國(guó)開辦挖掘機(jī)專用的配套件廠，如上海帝人制機(jī)、天津亞實(shí)履帶等。國(guó)內(nèi)有關(guān)配套件廠家或自行研發(fā)，或與國(guó)外廠家合資，改進(jìn)產(chǎn)品性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，投入到挖掘機(jī)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中。在21世紀(jì)的前十年，國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)制造企業(yè)的數(shù)量猛增至6070家，合資、獨(dú)資、國(guó)企、民營(yíng)各公司齊頭并進(jìn)生產(chǎn)各種型式的液壓挖掘機(jī)，其中主要生產(chǎn)廠約有40余家。挖掘機(jī)的產(chǎn)銷量年年翻番。一些新興公司在三、五年間產(chǎn)銷量即增至數(shù)千臺(tái)。20032005年間，每年的銷售量為35000臺(tái)左右，其重要的原因是小型液壓挖掘機(jī)遍地開花、快速發(fā)展，占有挖掘機(jī)總銷量的2025比重。外企新產(chǎn)品頻出，如新一代帶有GPS定位系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的小松PC8型液壓挖掘機(jī)，斗山公司DH500LC，合肥日立建機(jī)ZX850、ZX1200等；一些國(guó)內(nèi)企業(yè)自主創(chuàng)新，研發(fā)出自己的高質(zhì)量高性能的環(huán)保型挖掘機(jī)，如：貴州詹陽(yáng)動(dòng)力重機(jī)有限公司2004年研制出行駛速度50km/h的輪式挖掘機(jī)，2008年又生產(chǎn)出100km/h的輪式挖掘機(jī)并投入批量生產(chǎn)；四川邦立重機(jī)有限公司開發(fā)出整機(jī)質(zhì)量100t、120t、165t的大型液壓挖掘機(jī)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，可以代替部分進(jìn)口機(jī)；邦立重機(jī)還生產(chǎn)電力驅(qū)動(dòng)的礦用中大型液壓挖掘機(jī)和鋼廠用的液壓抓鋼機(jī)，在國(guó)內(nèi)已有數(shù)百臺(tái)銷量。根據(jù)2008年對(duì)國(guó)內(nèi)40多家主要生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，共生產(chǎn)液壓