挖掘機 [1] ,又稱挖掘機械(excavating machinery),又稱挖土機,是用鏟斗挖掘高于或低于承機面的物料,并裝入運輸車輛或卸至堆料場的土方機械。
挖掘機挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過預松后的土壤和巖石。從近幾年工程機械的發(fā)展來看,挖掘機的發(fā)展相對較快,挖掘機已經(jīng)成為工程建設中主要的工程機械之一。 挖掘機重要的三個參數(shù):操作重量(質(zhì)量),發(fā)動機功率和鏟斗斗容。
初挖掘機是手動的,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)動斗回轉(zhuǎn)挖掘機到電力驅(qū)動和內(nèi)燃機驅(qū)動回轉(zhuǎn)挖掘機、應用機電液一體化技術的全自動液壓挖掘機的逐步發(fā)展過程。臺液壓挖掘機由法國波克蘭工廠發(fā)明成功。由于液壓技術的應用,20世紀40年代有了在拖拉機上配裝液壓反鏟地懸掛式挖掘機。1951 年,臺全液壓反鏟挖掘機由位于法國的 Poclain( 波克蘭 ) 工廠推出,從而在挖掘機的技術發(fā)展領域開創(chuàng)了全新空間,20世紀50年代初期和中期相繼研制出拖式全回轉(zhuǎn)液壓挖掘機和履帶式全液壓挖掘機。初期試制的液壓挖掘機是采用飛機和機床的液壓技術,缺少適用于挖掘機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60年代起,液壓挖掘機進入推廣和蓬勃發(fā)展階段,各國挖掘機制造廠和品種增加很快,產(chǎn)量猛增。1968-1970年間,液壓挖掘機產(chǎn)量已占挖掘機總產(chǎn)量的83%,已接近
代挖掘機:電動機、內(nèi)燃機的出現(xiàn),使挖掘機有了先進而合適的電動裝置,于是各種挖掘機產(chǎn)品相繼誕生。1899年,臺電動挖掘機出現(xiàn)了。次世界大戰(zhàn)后,柴油發(fā)動機也應用在挖掘機上,這種柴油發(fā)動機(或電動機)驅(qū)動的機械式挖掘機是代挖掘機。
第二代挖掘機:隨著液壓技術的廣泛使用,使挖掘機有了更加科學適用的傳動裝置,液壓傳動代替機械傳動是挖掘機技術上的一次大飛躍。1950年德國的臺液壓挖掘機誕生了。機械傳動液壓化是第二代挖掘機。
第三代挖掘機:電子技術尤其是計算機技術的廣泛應用,使挖掘機有了自動化的控制系統(tǒng),也使挖掘機向高性能、自動化和智能化方向發(fā)展。機電一體化的萌芽約發(fā)生在1965年前后,而在批量生產(chǎn)的液壓挖掘機上采用機電一體化技術則在1985年左右,當時主要目的是為了節(jié)能。挖掘機電子化是第三代挖掘機的標志。
挖掘機行業(yè)廠商大致可以分為四類。國內(nèi)7成以上挖掘機被國外品牌所占據(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)變速傳動機構(gòu)磨損W4-60型挖掘機上采用的是機械換擋變速的傳動機構(gòu),這種傳動機構(gòu)是依靠滑動齒套在固定齒套上作軸向移動并與各擋的從動齒輪相嚙合來實現(xiàn)換擋的。在頻繁的換擋過程中,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致"跳擋"。
(2)自鎖機構(gòu)的性能下降為防止變速器"跳擋",該型挖掘機在變速器的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。當起定位自鎖作用的彈簧其彈性減弱或折斷時,自鎖機構(gòu)的自鎖性能會下降直至消失,造成變速器"跳擋"。同時,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)整不當該型挖掘機的變速器采用的是機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亦可造成變速器"跳擋"。
(4)外界負載突然變化由于挖掘機的工作性質(zhì)及該機自身的設計原因,外界負載的突然變化也會導致其變速器"跳擋"。當路面凸凹不平、機器作下坡行駛或行駛路線不當而使外界負載突然發(fā)生變化時,這種負載的突然變化會通過車輪、傳動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,造成變速器"跳擋"。
(5)操作方法不當挖掘機在坡道上行駛(尤其是下坡行駛)時,如果操作不當,也會導致變速器"跳擋"。