操作重量是挖掘機三個重要參數(發動機功率,鏟斗容量,操作重量)之一

操作重量決定了挖掘機的級別,決定了挖掘機挖掘力的上限。

挖掘力≦m;工作重量

m:地面和履帶間的附著力系數

如果挖掘力超過這個極限,在反鏟的情況下,挖掘機將打滑,并被向前拉動,這非常危險。在正鏟情況下,挖掘機將向后打滑。

挖掘力

對于挖掘力來說,挖掘力主要分為小臂挖掘力和鏟斗挖掘力。

兩個挖掘力的作用點均為鏟斗的齒根(鏟斗的唇邊),只是動力不同,小臂挖掘力來自小臂油缸;而鏟斗挖掘力來自鏟斗油缸。

接地比壓

接地比壓的大小決定了挖掘機適合工作的地面條件。

接地壓力指機器重量對地面產生的壓力,用下面的公式表示:

接地比壓=工作重量÷全部與地面接觸的面積

履帶板

·給機器裝上合適的履帶板是很重要的。對履帶式挖掘機來說,選擇履帶的標準是:只要有可能,盡量使用最窄的履帶板。

·常用履帶類型:齒履帶板、行走速度

對于履帶式挖掘機而言,行走時間大概占整個工作時間的十分之一。

一般而言,兩速可以滿足挖掘機的行走性能。

牽引力

牽引力是指挖掘機行走時所產生的力,主要取決于挖掘機的行走馬達。

這兩個行走性能參數表明了挖掘機行走的機動靈活性及其行走能力。在各個廠家的樣本中均能體現。

爬坡能力

爬坡能力是指爬坡、下坡,或在一個堅實、平整的坡上停止的能力。

兩種表示方法:角度,百分比

提升能力

提升能力是指額定穩定提升能力或額定液壓提升能力中較小的一個。

額定穩定提升能力:75%的傾翻載荷

額定液壓提升能力:87%的液壓提升能力

回轉速度

回轉速度是指挖掘機空載時,穩定回轉所能達到的平均最大速度。

這意味著定義的回轉速度,既不是指起動時的,也不是指制動時的回轉速度;也就是說,不是加速或減速的回轉速度。對于一般的挖掘工作來說,這種挖掘機在0°到180°的范圍內工作時,回轉馬達有加速或減速,當轉到270°到360°范圍內時,回轉速度達到穩定。

因此,在實際的挖掘工作中,上面定義的回轉速度是不切實際的。也就是說,需要的實際回轉性能是可用回轉扭矩表示的加速/減速。

發動機功率

總功率(gross horsepower)指在沒有消耗功率附件,如消音器、風扇、交流發電機和空氣濾清器的情況下,在發動機飛輪上測得的輸出功率。

有效的功率(net horsepower)指在裝有全部消耗功率附件,如消音器、風扇、交流發電機及空氣濾清器的情況下,在發動機飛輪上測得的輸出功率。

噪音的測定

挖掘機噪音的主要來源于發動機。

兩種噪音:操作人員耳邊的噪音測定、機器周圍噪音測定

按照規模大小的不同,挖掘機可以分為大型挖掘機、中型挖掘機和小型挖掘機

按照行走方式的不同,挖掘機可分為履帶式挖掘機和輪式挖掘機。

按照傳動方式的不同,挖掘機可分為液壓挖掘機和機械挖掘機。機械挖掘機主要用在一些大型礦山上。

按照用途來分,挖掘機又可以分為通用挖掘機,礦用挖掘機,船用挖掘機,特種挖掘機等不同的類別

按照鏟斗來分,挖掘機又可以分為正鏟挖掘機、反鏟挖掘機、拉鏟挖掘機和抓鏟挖掘機。正鏟挖掘機多用于挖掘地表以上的物料,反鏟挖掘機多用于挖掘地表以下的物料。

1、反鏟挖掘機反鏟式是我們見過最常見的,向后向下,強制切土。可以用于停機作業面以下的挖掘,基本作業方式有:溝端挖掘、溝側挖掘、直線挖掘、曲線挖掘、保持一定角度挖掘、超深溝挖掘和溝坡挖掘等。

2、正鏟挖掘機

正鏟挖掘機的鏟土動作形式。其特點是"前進向上,強制切土"。正鏟挖掘力大,能開挖停機面以上的土,宜用于開挖高度大于2m的干燥基坑,但須設置上下坡道。正鏟的挖斗比同當量的反鏟的挖掘機的斗要大一些,可開挖含水量不大于27%的一

至三類土,且與自卸汽車配合完成整個挖掘運輸作業,還可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正鏟挖土機的開挖方式根據開挖路線與運輸車輛的相對位置的不同,挖土和卸土的方式有以下兩種:正向挖土,側向卸土;正向挖土,反向卸土。

3、拉鏟挖掘機

拉鏟挖土機也叫索鏟挖土機。其挖土特點是:"向后向下,自重切土"。宜用于開挖停機面以下的Ⅰ、Ⅱ類土。工作時,利用慣性力將鏟斗甩出去,挖得比較遠,挖土半徑和挖土深度較大,但不如反鏟靈活準確。尤其適用于開挖大而深的基坑或水下挖土。

4、抓鏟挖土機

抓鏟挖土機也叫抓斗挖土機。其挖土特點是:"直上直下,自重切土"。宜用于開挖停機面以下的Ⅰ、Ⅱ類土,在軟土地區常用于開挖基坑、沉井等。尤其適用于挖深而窄的基坑,疏通舊有渠道以及挖取水中淤泥等,或用于裝載碎石、礦渣等松散料等。開挖方式有溝側開挖和定位開挖兩種。如將抓斗做成柵條狀,還可用于儲木場裝載礦石塊、木片、木材等。

全液壓全回轉挖掘機

現今的挖掘機占絕大部分的是全液壓全回轉挖掘機。液壓挖掘機主要由發動機、液壓系統、工作裝置、行走裝置和電氣控制等部分組成。液壓系統由液壓泵、控制閥、液壓缸、液壓馬達、管路、油箱等組成。電氣控制系統包括監控盤、發動機控制系統、泵控制系統、各類傳感器、電磁閥等。

液壓挖掘機一般由工作裝置、上部車體和下部車體三大部分組成。據其構造和用途可以區分為:履帶式、輪胎式、步履式、全液壓、半液壓、全回轉、非全回轉、通用型、專用型、鉸接式、伸縮臂式等多種類型。

工作裝置是直接完成挖掘任務的裝置。它由動臂、斗桿、鏟斗等三部分鉸接而成。為了適應各種不同施工作業的需要,液壓挖掘機可以配裝多種工作裝置,如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土、沖擊錘,旋挖鉆等多種作業機具。

回轉與行走裝置是液壓挖掘機的機體,轉臺上部設有動力裝置和傳動系統。發動機是液壓挖掘機的動力源,大多采用柴油要在方便的場地, 也可改用電動機。

液壓傳動系統通過液壓泵將發動機的動力傳遞給液壓馬達、液壓缸等執行元件,推動工作裝置動作,從而完成各種作業。

第一代挖掘機:電動機、內燃機的出現,使挖掘機有了先進而合適的電動裝置,于是各種挖掘機產品相繼誕生。1899年,第一臺電動挖掘機出現了。第一次世界大戰后,柴油發動機也應用在挖掘機上,這種柴油發動機(或電動機)驅動的機械式挖掘機是第一代挖掘機。

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年德國的第一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,也使挖掘機向高性能、自動化和智能化方向發展。機電一體化的萌芽約發生在1965年前后,而在批量生產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能。挖掘機電子化是第三代挖掘機的標志。

傳動機構通過液壓泵將發動機的動力傳遞給液壓馬達、液壓缸等執行元件,推動工作裝置動作,從而完成各種作業。

中國的挖掘機生產起步較晚,從1954年撫順挖掘機廠生產第一臺斗容量為1m³的機械式單斗挖掘機至今,大體上經歷了測繪仿制、自主研制開發和發展提高等三個階段。

新中國成立初期,以測繪仿制前蘇聯20世紀30~40年代的W501.W502.W1001.W1002等型機械式單斗挖掘機為主,開始了中國的挖掘機生產歷史。由于當時國家經濟建設的需要,先后建立起十多家挖掘機生產廠。1967年開始,中國自主研制液壓挖掘機。早期開發成功的產品主要有上海建筑機械廠的WYl00型、貴陽礦山機器廠的W4-60型、合肥礦山機器廠的WY60型挖掘機等。隨后又出現了長江挖掘機廠的WYl60型和杭州重型機械廠的WY250型挖掘機等。它們為中國液壓挖掘機行業的形成和發展邁出了極其重要的一步。

到20世紀80年代末,中國挖掘機生產廠已有30多家,生產機型達40余種。中、小型液壓挖掘機已形成系列,斗容有0.1~2.5 立方米等12個等級、20多種型號,還生產0.5-4.立方米以及大型礦用10立方米、12立方米機械傳動單斗挖掘機,1立方米隧道挖掘機,4立方米長臂挖掘機,1000立方米/h的排土機等,還開發了斗容量0.25立方米的船用液壓挖掘機,斗容量0.4立方米、0.6立方米、0.8m³的水陸兩用挖掘機等。但總的來說,中國挖掘機生產的批量小、分散,生產工藝及產品質量等與國際先進水平相比,有很大的差距。

改革開放以來,積極引進、消化、吸收國外先進技術,以促進中國挖掘機行業的發展。其中貴陽礦山機器廠、上海建筑機械廠、合肥礦山機器廠、長江挖掘機廠等分別引進德國利勃海爾(Liebherr)公司的A912.R912.R942.A922.R922.R962.R972.R982型液壓挖掘機制造技術。稍后幾年,杭州重型機械廠引進德國德瑪克(Demag)公司的H55和H85型液壓挖掘機生產技術,北京建筑機械廠引進德國奧加凱(0&K)公司的RH6和MH6型液壓挖掘機制造技術。與此同時,還有山東推土機總廠(其挖掘機生產基地改名為山重建機有限公司,包括STRONG和JCM兩個品牌)、黃河工程機械廠、江西長林機械廠、山東臨沂工程機械廠等聯合引進了日本小松制作所的PC100、PC120.PC200、PC220.PC300、PC400型液壓挖掘機(除發動機外)的全套制造技術。這些廠通過數年引進技術的消化、吸收、移植,使國產液壓挖掘機產品性能指標全面提高到20世紀80年代的國際水平,產量也逐年提高。由于國內對液壓挖掘機需求量的不斷增加且多樣化,在國有大、中型企業產品結構的調整,牽動了一些其他機械行業的制造廠加入液壓挖掘機行業。

業內人士指出,中國單斗液壓挖掘機應向全液壓方向發展;斗容量宜控制在0.1-15 m³;而對于大型及多斗挖掘機,由于液壓元件的制造、裝配精度要求高,施工現場維修條件差等,則仍以機械式為主。應著手研究、運用電液控制技術,以實現液壓挖掘機操縱的自動化。

發展

我國自上世紀六十年代末開始研制、發展挖掘機產品,經過短短40余年,特別是改革開放30余年來,中國挖掘機制造行業發展尤為迅速。國家統計局數據顯示,2010年,中國挖掘機制造行業規模以上企業有252家,實現銷售額1697.85億元,實現產品銷售利潤253.67億元,利潤總計為214.06億元,同比增幅均超過80%。

中國挖掘機市場平均以30%速度遞增,成為世界用量最大的市場之一。從發展情況看,中國正處在道路交通、能源水利、城市建設等各方面基礎設施建設的高峰期,挖掘機市場需求量逐年上升,2010年全國挖掘機實際累計銷售總量超過16.5萬臺,同比增長達到了74.5%。

2010年末,國內各大企業紛紛擴建挖掘機生產產能,其它企業更是紛紛開辟挖掘機機種系列,試圖通過挖掘機市場的快速增長帶動企業盈利增長。事實上,既有對風險因素的考慮,又有收益方面的考量,由于銀行信貸在推動保障房建設上并不積極,從而間接導致2011年二季度工程機械市場銷量的萎縮。2011年5月,挖掘機國內銷售13956臺,同比下降12.4%,單月首現同比下降;1-5月累計銷售115589臺,同比增長38.1%,相比1-4月下降12個百分點。

數據顯示,2011年1-5月份國產品牌市場份額進一步提升至37%。國內挖掘機產能居首的三一重工,已達到了年產銷上萬臺的規模,而行業前四名的產能都達到了4000臺/年以上的水平。其它企業產能放大的速度也相當強勁。今后一個階段,國內品牌挖掘機對進口機及二手機市場份額的擠占或許將成為常態。

根據工程機械在線透露的數據,截至2014年9月份,6噸以下迷你挖掘機銷量共計1006臺,其中外資品牌市場占有率55.0%,國產品牌市場占有率45.0%。此外,6噸以上挖掘機銷量為3139臺,外資品牌市場占有率61.0%,國產品牌市場占有率僅39.0%。據三一重工方面的資料顯示,2011年至2013年,公司挖掘機國內市場占有率分別達到11.56%、15.8%、13.7%,超越卡特,蟬聯行業第一。今年上半年,其市場占有率再次超過15%,業內人士認為,公司拿下本年度第一,實現"四載銷冠"已無懸念。

整體而言,挖掘機的國內保有量較低,但是產品價格偏高,銷售模式中以融資租賃或銀行按揭為主,一旦信貸有所放松,挖掘機銷量將會是反彈最好的產品。可以預測,2011-2013年,隨著世界中國經濟的復蘇回暖,房地產以及城鎮化建設的加快進行,各噸位挖掘機銷售情況也將持續增長,扣除不確定性因素,2011-2013年各噸位挖掘機將以超15%的增速增長。

隨著挖掘機制造行業競爭的不斷加劇,大型挖掘機制造企業間并購整合與資本運作日趨頻繁,國內優秀的挖掘機制造企業愈來愈重視對行業市場的研究,特別是對行業發展環境和產品購買者的深入研究。也正因為如此,一大批國內優秀的挖掘機品牌迅速崛起,逐漸成為中國乃至世界挖掘機制造行業中的翹楚!

國外

第一臺手動挖掘機問世至今已有130多年的歷史,期間經歷了由蒸汽驅動半回轉挖掘機到電力驅動和內燃機驅動全回轉挖掘機,應用機電液一體化技術的全自動液壓挖掘機的逐步發展過程。

工業發達國家的挖掘機生產較早,法國、德國、美國、俄羅斯、日本等是斗容量3.5-40 m3單斗液壓挖掘機的主要生產國,從20世紀80年代開始生產特大型挖掘機。例如,美國馬利昂公司生產的斗容量50-150 m3的剝離用挖掘機,斗容量132 m3的步行式拉鏟挖掘機;B-E(布比賽路斯一伊利)公司生產的斗容量168.2 m3的步行式拉鏟挖掘機,斗容量107 m3的剝離用挖掘機等,是世界上目前最大的挖掘機。

從20世紀后期開始,國際上挖掘機的生產向大型化、微型化、多功能化、專用化和自動化的方向發展。

1、開發多品種、多功能、高質量及高效率的挖掘機。為滿足市政建設和農田建設的需要,國外發展了斗容量在0.25 m3以下的微型挖掘機,最小的斗容量僅0.01 m3。另外,數量最多的中、小型挖掘機趨向于一機多能,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、高空作業架、鉸盤及拉鏟等,以滿足各種施工的需要。與此同時,發展專門用途的特種挖掘機,如低比壓、低噪聲、水下專用和水陸兩用挖掘機等。

2、迅速發展全液壓挖掘機,不斷改進和革新控制方式,使挖掘機由簡單的杠桿操縱發展到液壓操縱、氣壓操縱、液壓伺服操縱和電氣控制、無線電遙控、電子計算機綜合程序控制。在危險地區或水下作業采用無線電操縱,利用電子計算機控制接收器和激光導向相結合,實現挖掘機作業操縱的完全自動化。所有這一切,挖掘機的全液壓化為其奠定了基礎和創造了良好前提。

3、重視采用新技術、新工藝、新結構,加快標準化、系列化、通用化發展速度。例如,德國阿特拉斯公司生產的挖掘機裝有新型的發動機轉速調節裝置,使挖掘機按最適合其作業要求的速度來工作;美國林肯一貝爾特公司新C系列LS-5800型液壓挖掘機安裝了全自動控制液壓系統,可自動調節流量,避免了驅動功率的浪費。還安裝了CAPS(計算機輔助功率系統),提高挖掘機的作業功率,更好地發揮液壓系統的功能;日本住友公司生產的FJ系列五種新型號挖掘機配有與液壓回路連接的計算機輔助的功率控制系統,利用精控模式選擇系統,減少燃油、發動機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)公司生產的挖掘機的油泵調節系統具有合流特性,使油泵具有最大的工作效率;日本神鋼公司在新型的904.905.907.909型液壓挖掘機上采用智能型控制系統,即使無經驗的駕駛員也能進行復雜的作業操作;德國利勃海爾公司開發了ECO(電子控制作業)的操縱裝置,可根據作業要求調節挖掘機的作業性能,取得了高效率、低油耗的效果;美國卡特匹勒公司在新型B系統挖掘機上采用最新的3114T型柴油機以及扭矩載荷傳感壓力系統、功率方式選擇器等,進一步提高了挖掘機的作業效率和穩定性。韓國斗山工程機械公司在DH280型挖掘機上采用了EPOS——電子功率優化系統,根據發動機負荷的變化,自動調節液壓泵所吸收的功率,使發動機轉速始終保持在額定轉速附近,即發動機始終以全功率運轉,這樣既充分利用了發動機的功率、提高挖掘機的作業效率,又防止了發動機因過載而熄火。

4、更新設計理論,提高可靠性,延長使用壽命。美、英、日等國家推廣采用有限壽命設計理論,以替代傳統的無限壽命設計理論和方法,并將疲勞損傷累積理論、斷裂力學、有限元法、優化設計、電子計算機控制的電液伺服疲勞試驗技術、疲勞強度分析方法等先進技術應用于液壓挖掘機的強度研究方面,促進了產品的優質高效率和競爭力。美國提出了考核動強度的動態設計分析方法,并創立了預測產品失效和更新的理論。日本制定l了液壓挖掘機構件的強度評定程序,研制了可靠性信息處理系統。在上述基礎理論的指導下,借助于大量試驗,縮短了新產品的研究周期,加速了液壓挖掘機更新換代的進程,并提高其可靠性和耐久性。例如,液壓挖掘機的運轉率達到85%~95%,使用壽命超過1萬小時。

5)加強對駕駛員的勞動保護,改善駕駛員的勞動條件。液壓挖掘機采用帶有墜物保護結構和傾翻保護結構的駕駛室,安裝可調節的彈性座椅,用隔音措施降低噪聲干擾。

6、進一步改進液壓系統。中、小型液壓挖掘機的液壓系統有向變量系統轉變的明顯趨勢。因為變量系統在油泵工作過程中,壓力減小時用增大流量來補償,使液壓泵功率保持恒定,亦即裝有變量泵的液壓挖掘機可經常性地充分利用油泵的最大功率。當外阻力增大時則減少流量(降低速度),使挖掘力成倍增加;采用三回路液壓系統。產生三個互不影響的獨立工作運動。實現與回轉機構的功率匹配。將第三泵在其他工作運動上接通,成為開式回路第二個獨立的快速運動。此外,液壓技術在挖掘機上普遍使用,為電子技術、自動控制技術在挖掘機的應用與推廣創造了條件。

7、迅速拓展電子化、自動化技術在挖掘機上的應用。20世紀70年代,為了節省能源消耗和減少對環境污染,使挖掘機的操作輕便和安全作業,降低挖掘機噪音,改善駕駛員工作條件,逐步在挖掘上應用電子和自動控制技術。隨著對挖掘機的工作效率、節能環保、操作輕便、安全舒適、可靠耐用等方面性能要求的提高,促使了機電液一體化在挖掘機上的應用,并使其各種性能有了質的飛躍。20世紀80年代,以微電子技術為核心的高新技術,特別是微機、微處理器、傳感器和檢測儀表在挖掘機上的應用,推動了電子控制技術在挖掘機上應用和推廣,并已成為挖掘機現代化的重要標志,亦即先進的挖掘上設有發動機自動怠速及油門控制系統、功率優化系統、工作模式控制系統、監控系統等電控系統。

8、更注重環境保護,CAT、小松等廠家紛紛推出滿足三次排放要求的挖掘機。

2、挖掘機進入施工現場后,駕駛員應先觀察工作面地質及四周環境情況,挖掘機旋轉半徑內不得有障礙物,以免對車輛造成劃傷或損壞。

3、機械發動后,禁止任何人員站在鏟斗內,鏟臂上及履帶上,確保安全生產。

4、挖掘機在工作中,禁止任何人員在回轉半徑范圍內或鏟斗下面工作停留或行走,非駕駛人員不得進入駕駛室亂摸亂動,不得帶培訓駕駛員,以免造成電器設備的損壞。

5、挖掘機在挪位時,駕駛員應先觀察并鳴笛,后挪位,避免機械邊有人造成安全事故,挪位后的位置要確保挖掘機旋轉半徑的空間無任何障礙,嚴禁違章操作。

6、工作結束后,應將挖掘機挪離低洼處或地槽(溝)邊緣,停放在平地上,關閉門窗并鎖住。

7、駕駛員必須做好設備的日常保養、檢修、維護工作,做好設備使用中的每日記錄,發現車輛有問題,不能帶病作業,并及時匯報修理。

8、必須做到駕駛室內干凈、整潔,保持車身表面清潔、無灰塵、無油污;工作結束后養成擦車的習慣。

9、駕駛員要及時做好日臺班記錄,對當日的工作內容做好統計,對工程外零工或零項及時辦好手續,并做好記錄,以備結帳使用。

10、駕駛人員在工作期間嚴禁中午喝酒和酒后駕車工作,如發現,給予經濟處罰,造成的經濟損失,由本人承擔。

11、對人為造成車輛損壞,要分析原因,查找問題,分清職責,按責任輕重進行經濟處罰。

12、要樹立高度的責任心,確保安全生產,認真做好與建方溝通和服務工作,搞好雙邊關系,樹立良好的工作作風,為企業的發展和效益盡心盡責,努力工作。

13、挖掘機操作屬于特種作業,需要特種作業操作證才能駕駛挖掘機作業。

14、做保養是必須遵循保養禁忌。

(1)變速傳動機構磨損W4-60型挖掘機上采用的是機械換擋變速的傳動機構,這種傳動機構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和Ⅰ、倒擋撥叉內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磨損,也可造成變速器"跳擋"。

(3)換擋裝置調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"。

二、預防措施

(1)嚴格按照操作規程和駕駛要領進行操作,盡量避免換擋時"打齒",以減少齒輪副的磨損。

(2)嚴格執行保養制度,加強換擋裝置的維護保養。當換擋裝置桿系連接不當時應及時調整,確保換擋裝置性能良好。

(3)注重對自鎖機構的維修與保養,對定位作用降低或失去定位效能的定位鋼球、彈簧及撥叉軸,應及時修復或更換,使自鎖機構的自鎖性能處于良好的狀態。

(4)組裝變速器時,應嚴格按操作規程進行操作,確保變速器各機件調整正確、緊定適當。較大的下坡路面時,駕駛員應嚴格按照下坡的動作要領進行操作,切不可違規。

三、應急處置方法

在挖掘機的行駛過程中,若出現變速器"跳擋"時,應及時使機器停機(或繼續行駛),然后查找原因,排除故障。具體方法是:

(1)在平路上行駛時出現"跳擋",可按正常的停機要領停機,認真查找原因,排除故障。

(2)上坡行駛時出現"跳擋",可將擋位置于低-速位置或Ⅰ擋位置,待機器行駛到坡頂時再停機,排除故障;若減擋不成功或又一次出現"跳擋"時,應按坡道停機的動作要領及要求停機,然后排除故障。

(3)在下坡道上行駛時出現"跳擋",應按加擋的動作要領將擋位置于高-速的位置或采取"搶擋"(緊急減擋)措施,待機器行駛到坡底后再停機檢查,排除故障;若"加擋"、"搶擋"不成功或又一次出現"跳擋"(此時為空擋)時,駕駛員可將發動機轉速控制在中速(防止發動機熄火),采用"點剎"的方法使機器滑至坡底,然后排除故障。如果"加擋","搶擋"不成功或又一次出現"跳擋"(此時為空擋),并且機器又處在下大坡道時(此時機器會以很快的速度向坡底"俯沖"),應迅速地按照下坡停機的動作要領及要求停要,然后扣除故障。

1、回轉操作先導_次壓力是否在正常范圍內(正常先導壓力35KG以上);

2、回轉溢流閥損壞,回轉溢流壓力是否在正常范圍內(溢流壓力:280KG);

3、回轉主閥芯是否切換到位,回轉閥芯回位彈簧是否斷裂;

4、配流僦磨損損壞,造成回轉馬達內泄;

5、回轉馬達泵體與柱塞磨損損壞,造成馬達內泄;

6、只有回轉動作慢其它動作正常,可以排除液壓主泵、主溢流閥故障;

1、產生裂紋的原因

挖掘機動臂側板產生裂紋的原因:包括原焊縫本身有氣泡、夾渣和微小龜裂,在挖掘機超負荷工作時,原焊縫處會產生微小裂紋并慢慢擴大:焊接時焊條與板材的性能不符而產生裂紋:因挖掘機動臂體積較大,難以采用可靠有效的加熱保溫措施,焊后未能徹底除去焊縫周邊母材淬硬區,導致焊縫強度下降:挖掘機作業過程中振動沖擊較大,焊縫處受力不均使焊縫開裂。

2、修復方法

焊前準備工作:用手砂輪將原焊縫裂紋處的油污、油漆、銹蝕等清除干凈。用氣刨機將焊縫裂紋刨割掉,刨割至側板的本體,并將以往焊接的母材淬硬區清除干凈。刨割后用角砂輪將切口打磨平整(內側接口打磨出V形坡口),清洗、粉色檢查后,確認裂紋已全部找到并清除干凈。

根據現有維修條件,選用Φ5mm型號為E5015(J507)或E5016(J506)焊條,在350℃溫度下烘烤2h,再在100℃保溫,防止焊條吸潮,隨用隨取;焊接電流190~230A。由于挖掘機側板厚度較大,焊接前應將焊接的部位預熱至150~250℃;在焊接過程中,可采用分段、對稱、倒退法施焊;在焊縫冷卻過程中應不斷用手錘對焊縫金屬進行敲擊,以消除應力;在側板轉角處施焊時,為避免、起落弧缺陷,宜連續施焊,以改善連接處的受力狀況。

焊接結束后,徹底清除飛濺物、焊渣和焊瘤等,焊縫余高不得大于2.5 mm。對焊縫進行磁粉探傷檢查,不允許有裂紋等缺陷。

3、防焊縫銹蝕措施

將焊縫徹底打磨、除銹并涂以防銹漆。在挖掘施工現場,對于已有的銹蝕焊縫,可根掘實際情況選擇手工除銹,缺點是工人勞動強度較大,人工費用較高;亦可采用酸洗除銹方式,即以有機酸為主要基科,配以緩蝕劑、表而活性劑、除銹劑、防銹劑和成膜劑等復合材料,調制成具有除銹、防銹和底漆功能的酸洗溶液,通過清洗達到除銹和防銹目的。

此外,在使用過程中,還應注意使挖掘機經常處于清潔和干燥的環境中,保持通風良好,及時排除侵蝕性氣體和濕氣。

只要管理好燃油、潤滑油、水和空氣,就可減少70%的故障。事實上,70%左右的故障是由于管理不善造成的。

日常檢查

目視檢查:起動機車前應進行目視檢查。按如下順序徹底檢查機車周圍環境與底部:

1、是否有機油、燃油和冷卻液泄漏。

2、是否有松動的螺栓和螺母。

3、電氣線路中是否有電線斷裂、短路和電瓶接頭松動。

4、是否有油污。

5、是否有民物積聚。

日常維護注意事項

日常檢查工作是保證液壓挖掘機能夠長期保持高效運行的重要環節,特別是對于個體戶而言,做好平時日常檢查工作可以有效降低維護成本。

首先先圍繞機械轉兩圈檢查外觀以及機械底盤有無異樣,以及回轉支承是否有油脂流出,再檢查減速制動裝置以及履帶的螺栓緊固件,該擰緊的擰緊,該換的及時更換,如果是輪式挖掘機就需要檢查輪胎是否有異樣,以及氣壓的穩定性。

查看挖掘機斗齒是否有較大磨損,據了解,斗齒的磨損會大幅增加施工過程中的阻力,將嚴重影響工作效率,增加設備零部件磨損度。

查看斗桿以及油缸是否有裂紋或漏油現象。檢查蓄電池電解液,避免處于低水平線以下。

空氣濾芯器是防止大量含塵空氣進入到挖掘機的重要部件,應該經常檢查清洗。

經常查看燃油,潤滑油,液壓油,冷卻液等,是否需要添加,并且最好按照說明書的要求選擇油液,并保持清潔。

起動后檢查

1、鳴笛與所有的儀表是否完好。

2、發動機的起動狀態、噪聲與尾氣顏色。

3、是否有機油、燃油和冷卻液泄漏。

燃油的管理

要根據不同的環境溫度選用不同牌號的柴油(對見表1);柴油不能混入雜質、灰土與水,否則將使燃油泵過早磨損;劣質燃油中的石蠟與硫的含量高,會對發動機產生損害;每日作業完后燃油箱要加滿燃油,防止油箱內壁產生水滴;每日作業前打開燃油箱底的放水閥放水;在發動機燃料用盡或更換濾芯后,須排盡管路中的空氣。

最低環境溫度 0℃ -10℃ -20℃ -30℃

柴油牌號 0# -10# -20# -35#

其它用油的管理

其他用油包括發動機油、液壓油、齒輪油等;不同牌號和不同等級的用油不能混用;不同品種挖掘機用油在生產過程中添加的起化學作用或物理作用的添加劑不同;要保證用油清潔,防止雜物(水、粉塵、顆粒等)混入;根據環境溫度和用途選用油的標號。環境溫度高,應選用粘度大的機油,環境溫度低應選用粘度小的用油;齒輪油的粘度相對較大,以適應較大的傳動負載,液壓油的粘度相對較小,以減少液體流動阻力。

挖掘機用油的選擇

容器外界溫度℃ 油液種類 更換周期h 更換量L

發動機油底殼-35-20 CD SAE 5W-30 250 24

-20-10 CD SAE 10W

-20-40 CD SAE 10W-30

-15-50 CD SAE 15W-40

0-40 CD SAE 30

回轉機構箱 -20-40 CD SAE 30 1000 5.5

減振器殼體 CD SAE 30 6.8

液壓油箱CD SAE 10W 5000 PC200型:239

PC220型:246

CD SAE 10W-30

CD SAE 15W-40

終傳動 CD SAE90 1000 5.4

1)、合理選用液壓油

1.液壓油黏度

確定液壓油黏度的原則是,在考慮液壓回路工作溫度和效率的前提下,使(用于泵和馬達等元件)液壓油黏度處于最佳范圍(16-36x10-6mm2/s);與環境最低溫度對應的短時間冷啟動的黏度≤1000X10-6mm2/s;以及對應于短時間允許的最高泄漏油溫90℃時的黏度≥10X10-6mm2/s。

2.黏度指數(VI)

該指標較直接地反映了油品黏度隨溫度變化而改變的性質,(即油的黏溫特性),油的黏度指數較高,表示該種油的黏度隨溫度變化而改變的程度較小;反之,較大。國外知名廠家(如美孚、殼牌等)的抗磨液壓油的黏度指數均為VI≥110,國產高級抗磨液壓油的黏度指數VI=95左右。而國外生產的高黏度指數液壓油(HV)和多級發動機機油的黏度指數均為VI>140。這一點對于使用大型進口液壓挖掘機而采用國產液壓油(或將發動機機油作液壓油用)的用戶須特別注意。黏度指數降低將使油所適應的環境溫度范圍縮小,若非使用不可時,應向油品廠家查詢相關資料,須對油的使用范圍做適當調整,必要時還應改變設備的相關設定值(如極限溫度等)。

3.其他綜合性能

因現代大型液壓挖掘機液壓系統的工作壓力較高(≥32MPa),允許液壓油的最高工作油溫也較高(90℃左右),所以為了保證在正常的換油周期內液壓系統能正常工作,就要求為系統所選油的潤滑性、氧化安定性、抗磨性、防銹防腐性、抗乳化性、抗泡性、抗剪切安定性以及極壓負荷性等方面具有良好的品質。

2)、良好的液壓油散熱系統

對于大型液壓挖掘機液壓油散熱系統(更確切地說應為液壓油溫控制系統)的改善,雖然各廠家采用的具體方式有所不同,但基本思路卻是一樣的,既能使液壓油溫度在連續作業中平衡在較為理想的范圍內,又能使液壓系統在冷態下投入工作時能迅速升溫(達到油正常工作溫度范圍)。在使用了合格的液壓油的前提下,當出現液壓油過熱時,對液壓油散熱溫控系統的檢查步驟如下:

1.液壓油散熱器是否有污物堵塞,導致散熱效率下降,必要時清洗散熱器。

2.在極端條件下檢測風扇轉速的系統實際工作壓力,以確定該回路的液壓件是否有故障、油溫傳感器或控制電路的工作是否正常。此時風扇轉速和系統工作壓力均應為最大值;否則,應對系統相應參數進行調整或更換受損元件。

3)、系統中相關液壓參數的檢查

大型液壓挖掘機工作泵的控制方式主要有兩種:帶壓力斷流功能(即CUT-OFF功能)的極限載荷調節(GLR)和負荷感應調節(LS)方式。而CUT-OFF功能的作用是,當系統工作壓力達到調定值時,變量泵的斜盤偏角減小,使泵只能保持在維持該壓力所需的"殘余"流量狀態,以避免溢流閥溢流產生過熱。為實現此目的,系統參數匹配至按技術要求使CUT-OFF閥的調定值低于回路中初級壓力閥的調定值;否則,初級壓力閥打開將會導致溢流過熱。

同時,檢查次級閥工作是否正常,此項工作一定要嚴格按照技術要求進行,必要時應對系統相關參數進行恢復性調整。

4)、排除非正常內泄

主要指,因系統液壓油受污染造成方向閥、壓力閥卡咬所引起的非正常內泄。檢查的方法:測壓力、查功能,或聽是否有異常噪聲(閥口關閉不嚴造成的"節流沖刷聲")或觸摸檢查溫度是否局部過高。

5)、防止元件容積效率下降

對非正常磨損和正常磨損,都應引起重視。前者可能在很短的時間內發生,可通過檢查油的品質并結合系統的功能好壞(如執行元件動作是否正常,速度是否下降等)進行判斷;后者則應遵循一定的規律,應綜合考察,及時采取措施。

潤滑油脂管理

采用潤滑油(黃油)可以減少運動表面的磨損,防止出現噪聲。潤滑脂存放保管時,不能混入灰塵、砂粒、水及其它雜質;推薦選用鋰基型潤滑脂G2-L1,抗磨性能好,適用重載工況;加注時,要盡量將舊油全部擠出并擦干凈,防止沙土粘附。

濾芯的保養

濾芯起到過濾油路或氣路中雜質的作用,阻止其侵入系統內部而造成故障;各種濾芯要按照(操作保養手冊)的要求定期更換;更換濾芯時,應檢查是否有金屬附在舊濾芯上,如發現有金屬顆粒奕及時診斷和采取改善措施;使用符合機器規定的純正濾芯。偽劣濾芯的過濾能力較差,其過濾層的面各人和材料質量都不符合要求,會嚴重影響機器的正常使用。

定期保養的內容

①新機工作250H后就應更換燃油濾芯和附加燃油濾芯;檢查發動機氣門的間隙。

②日常保養;檢查、清洗或更換空氣濾芯;清洗冷卻系統內部;檢查和擰緊履帶板螺栓;檢查和調節履帶反張緊度;檢查進氣加熱器;更換斗齒;調節鏟斗間隙;檢查前窗清洗液液面;檢查、調節空調;清洗駕駛室內地板;更換破碎器濾芯(選配件)。清洗冷卻系統內部時,待發動機充分冷卻后,緩慢擰松注水口蓋,釋放水箱內部壓力,然后才能放水;不要在發動機工作時進行清洗工作,高速旋轉的風扇會造成危險;當清潔或更換冷卻液時,應將機器停放在水平地面上;要按照表3更換冷卻液和防腐蝕器。防凍液與水的比例按表4要求。

冷卻液種類 冷卻系統內部清洗和更換周期 防腐蝕器更換周期

AF-ACL防凍液(超級防凍液) 每2年或每4000h 每1000h或更換冷卻液時

AF-PTL防凍液(長效防凍液) 每年或2000h

AF-PT防凍液(冬季型) 每6個月(只在秋季添加)

表4 防凍液與水的混合比例

環境溫度℃/容量L -5 -10 -15 -20 -25 -30

防凍液 PC200 5.1 6.7 8.0 9.1 10.2 11.10

PC220 5.4 7.0 8.4 9.6 10.7 11.65

水 PC200 17.1 15.5 14.2 13.1 12.0 11.10

PC220 17.9 16.3 14.9 13.7 12.6 11.65

③啟動發動機前的檢查項目。檢查冷卻液的液面位置高度(加水);檢查發動機機油油位,加機油;檢查燃油油位(加燃油);檢查液壓油油位(加液壓油);檢查空氣濾芯是否堵塞;檢查電線;檢查喇叭是否正常;檢查鏟斗的潤滑;檢查油水分離器中的水和沉淀物。

④每100保養項目。動臂缸缸頭銷軸;動臂腳銷;動臂缸缸桿端;斗桿缸缸頭銷軸;動臂、斗桿連接銷;斗桿缸缸桿端;鏟斗缸缸頭銷軸;半桿連桿連接銷;斗桿、鏟斗缸缸桿端;鏟斗缸缸頭銷軸;斗桿連桿連接銷;檢查回轉機構箱內的油位(加機油);從燃油箱中排出水和沉淀物。

⑤每250H保養項目。檢查終傳動箱內的油位(加齒輪油);檢查蓄電池電解液;更換發動機油底殼中的油,更換發動機濾芯;潤滑回轉支承(2處);檢查風扇皮帶的張緊度,并檢查空調壓縮機皮帶的張緊度,并作調整。

⑥每500h保養項目。同時進行每100和250H保養項目;更換燃油濾芯;檢查回轉小齒輪潤滑脂的高度(加潤滑脂);檢查和清洗散熱器散熱片、油冷卻器散熱片和冷疑器散熱片;更換液壓油濾芯;更換終傳動箱內的油(僅首次在500h時進行,以后1000h一次);清洗空調器系統內部和外部的空氣濾芯;更換液壓油通氣口濾芯。

⑦每1000h保養項目。同時進行每100、250和500h保養項目;更換回轉機構箱內的油;檢查減振器殼體的油位(回機油);檢查渦輪增壓器的所有緊固件;檢查渦輪增壓器轉子的游隙;發電機皮帶張緊度的檢查及更換;更換防腐蝕濾芯;更換終傳動箱內的油。

⑧每2000h保養項目。先完成每100、250、500和1000h的保養項目;清洗液壓油箱濾網;清洗、檢查渦輪增壓器;檢查發電機、啟動電機;檢查發動機氣門間隙(并調整);檢查減振器。

⑨4000h以上的保養。每4000h增加對水泵的檢查;每5000h增加更換液壓油的項目。

⑩長期存放。機器長期存放時,為防止液壓缸活塞桿生銹,應把工作裝置著地放置;整機洗凈并干燥后存放在室內干燥的環境中;如條件上所限只能在室外存放時,應把機器停放在排水良好的水泥地面上;存放前加滿燃油箱,潤滑各部位,更換液壓油和機油,液壓缸活塞桿外露的金屬表面涂一薄層黃油,拆下蓄電池的負極接線端子,或將蓄電池卸下單獨存放;根據最低環境溫度在冷卻水中加入適當比例的防凍液;每月啟動發動機一次并操作機器,以便潤滑各運動部件,同時給蓄電池充電;打開空調制冷運轉5-10min。

挖掘機液壓泵磨損

挖掘機液壓泵嚴重磨損對挖掘機有著致命的影響,因此挖掘機出現此類問題必須及時解決。維修挖掘機液壓泵時從以下三點查找故障原因:

(1)檢查動臂油缸的內漏情況

最簡單的方法是把動臂升起,看其是否有明顯的自由下降。若下落明顯則拆卸油缸檢查,密封圈如已磨損應予更換。

(2)檢查操縱閥

首先清洗安全閥,檢查閥芯是否磨損,如磨損應更換。安全閥安裝后若仍無變化,再檢查操縱閥閥芯磨損情況,其間隙使用限度一般為0.06MM,磨損嚴重應更換。

(3)測量液壓泵的壓力

若壓力偏低,則進行調整,加壓力仍調不上去,則說明液壓泵嚴重磨損。

一、一般造成動臂帶載不能提升的主要原因為:

1、挖掘機液壓泵嚴重磨損

在低速運轉時泵內泄漏嚴重;高速運轉時,泵壓力稍有提高,但由于泵的磨損及內泄,容積效率顯著下降,很難達到額定壓力。液壓泵長時間工作又加劇了磨損,油溫升高,由此造成液壓元件磨損及密封件的老化、損壞,喪失密封能力,液壓油變質,最后導致故障發生。

2、液壓元件選型不合理

動臂油缸規格為70/40非標準系列,密封件亦為非標準件,制造成本高且密封件更換不便。動臂油缸缸徑小,勢必使系統調定壓力高。

3、液壓系統設計不合理

操縱閥與全液壓轉向器為單泵串聯,安全閥調定壓力分16MPA,而液壓泵的額定工作壓力也為16MPA。液壓泵經常在滿負載或長時間超負荷(高壓)情況下工作,并且系統有液力沖擊,長期不換油,液壓油受污染,加劇液壓泵磨損,以致液壓泵泵殼炸裂(后曾發現此類故障)。

二、改進及效果

(1)改進液壓系統設計

經過多次論證,最后采用先進的優先閥與負荷傳感全液壓轉向器形式,。新系統能夠按照轉向要求,優先向其分配流量,無論負載大小、方向盤轉速高低均能保證供油充足,剩余部分可全部供給工作裝置回路使用,從而消除了由于轉向回路供油過多而造成功率損失,提高了系統效率,降低了液壓泵的工作壓力。減少挖掘機液壓泵嚴重磨損。

(2)優化設計動臂油缸和液壓泵造型

降低系統工作壓力。通過優化計算,動臂油缸采用標準系列80/4。液壓泵排量由10ML/R提高為14ML/R,系統調定壓力為14MPA,滿足了動臂油缸舉升力和速度要求。

(3)加強日常檢查和維護

在使用過程中還應注意裝載機的正確使用與維護,定期添加或更換液壓油,保持液壓油的清潔度,加強日常檢查和維護。這樣才能避免挖掘機液壓泵嚴重磨損。