臺(tái)手動(dòng)挖掘機(jī)問世至今已有130多年的歷史,期間經(jīng)歷了由蒸汽驅(qū)動(dòng)半回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)到電力驅(qū)動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)全回轉(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 [3] 。
工業(yè)發(fā)達(dá)國家的挖掘機(jī)生產(chǎn)較早,法國、德國、美國、俄羅斯、日本等是斗容量3.5-40 m3單斗液壓挖掘機(jī)的主要生產(chǎn)國,從20世紀(jì)80年代開始生產(chǎn)特大型挖掘機(jī)。例如,美國馬利昂公司生產(chǎn)的斗容量50-150 m3的剝離用挖掘機(jī),斗容量132 m3的步行式拉鏟挖掘機(jī);B-E(布比賽路斯一伊利)公司生產(chǎn)的斗容量168.2 m3的步行式拉鏟挖掘機(jī),斗容量107 m3的剝離用挖掘機(jī)等,是世界上目前的挖掘機(jī)。
從20世紀(jì)后期開始,國際上挖掘機(jī)的生產(chǎn)向大型化、微型化、多功能化、專用化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。
開發(fā)多品種、多功能、高質(zhì)量及率的挖掘機(jī)。為滿足市政建設(shè)和農(nóng)田建設(shè)的需要,國外發(fā)展了斗容量在0.25 m3以下的微型挖掘機(jī),小的斗容量僅0.01 m3。另外,數(shù)量多的中、小型挖掘機(jī)趨向于一機(jī)多能,配備了多種工作裝置——除正鏟、反鏟外,還配備了起重、抓斗、平坡斗、裝載斗、耙齒、破碎錐、麻花鉆、電磁吸盤、振搗器、推土板、沖擊鏟、集裝叉、高空作業(yè)架、鉸盤及拉鏟等,以滿足各種施工的需要。與此同時(shí),發(fā)展專門用途的特種挖掘機(jī),如低比壓、低噪聲、水下專用和水陸兩用挖掘機(jī)等。
迅速發(fā)展全液壓挖掘機(jī),不斷改進(jìn)和革新控制方式,使挖掘機(jī)由簡單的杠桿操縱發(fā)展到液壓操縱、氣壓操縱、液壓伺服操縱和電氣控制、無線電遙控、電子計(jì)算機(jī)綜合程序控制。在危險(xiǎn)地區(qū)或水下作業(yè)采用無線電操縱,利用電子計(jì)算機(jī)控制接收器和激光導(dǎo)向相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)作業(yè)操縱的完全自動(dòng)化。所有這一切,挖掘機(jī)的全液壓化為其奠定了基礎(chǔ)和創(chuàng)造了良好前提。
重視采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu),加快標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展速度。例如,德國阿特拉斯公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)裝有新型的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置,使挖掘機(jī)按適合其作業(yè)要求的速度來工作;美國林肯一貝爾特公司新C系列LS-5800型液壓挖掘機(jī)安裝了全自動(dòng)控制液壓系統(tǒng),可自動(dòng)調(diào)節(jié)流量,避免了驅(qū)動(dòng)功率的浪費(fèi)。還安裝了CAPS(計(jì)算機(jī)輔助功率系統(tǒng)),提高挖掘機(jī)的作業(yè)功率,更好地發(fā)揮液壓系統(tǒng)的功能;日本住友公司生產(chǎn)的FJ系列五種新型號(hào)挖掘機(jī)配有與液壓回路連接的計(jì)算機(jī)輔助的功率控制系統(tǒng),利用精控模式選擇系統(tǒng),減少燃油、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和液壓功率的消耗,并延長了零部件的使用壽命;德國奧加凱(O&K)公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)的油泵調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有合流特性,使油泵具有的工作效率;日本神鋼公司在新型的904.905.907.909型液壓挖掘機(jī)上采用智能型控制系統(tǒng),即使無經(jīng)驗(yàn)的駕駛員也能進(jìn)行復(fù)雜的作業(yè)操作;德國利勃海爾公司開發(fā)了ECO(電子控制作業(yè))的操縱裝置,可根據(jù)作業(yè)要求調(diào)節(jié)挖掘機(jī)的作業(yè)性能,取得了率、低油耗的效果;美國卡特匹勒公司在新型B系統(tǒng)挖掘機(jī)上采用的3114T型柴油機(jī)以及扭矩載荷傳感壓力系統(tǒng)、功率方式選擇器等,進(jìn)一步提高了挖掘機(jī)的作業(yè)效率和穩(wěn)定性。韓國斗山工程機(jī)械公司在DH280型挖掘機(jī)上采用了EPOS——電子功率優(yōu)化系統(tǒng),根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)液壓泵所吸收的功率,使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速始終保持在額定轉(zhuǎn)速附近,即發(fā)動(dòng)機(jī)始終以全功率運(yùn)轉(zhuǎn),這樣既充分利用了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、提高挖掘機(jī)的作業(yè)效率,又防止了發(fā)動(dòng)機(jī)因過載而熄火。