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挖掘机 [1]  ，又称挖掘机械（excavating machinery），又称挖土机，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。

挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。挖掘机最重要的三个参数：操作重量（质量），发动机功率和铲斗斗容。

最初挖掘机是手动的，从发明到2013年已经有一百三十多年了，期间经历了由蒸汽驱动斗回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机、应用机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。第一台液压挖掘机由法国波克兰工厂发明成功。由于液压技术的应用，20世纪40年代有了在拖拉机上配装液压反铲地悬挂式挖掘机。1951 年，第一台全液压反铲挖掘机由位于法国的 Poclain（波克兰）工厂推出，从而在挖掘机的技术发展领域开创了全新空间，20世纪50年代初期和中期相继研制出拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压挖掘机。初期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于挖掘机各种工况的液压元件，制造质量不够稳定，配套件也不齐全。从20世纪60年代起，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段，各国挖掘机制造厂和品种增加很快，产量猛增。1968-1970年间，液压挖掘机产量已占挖掘机总产量的83%，已接近100% [2]  。

第一代挖掘机：电动机、内燃机的出现，使挖掘机有了先进而合适的电动装置，于是各种挖掘机产品相继诞生。1899年，第一台电动挖掘机出现了。第一次世界大战后，柴油发动机也应用在挖掘机上，这种柴油发动机（或电动机）驱动的机械式挖掘机是第一代挖掘机。

第二代挖掘机：随着液压技术的广泛使用，使挖掘机有了更加科学适用的传动装置，液压传动代替机械传动是挖掘机技术上的一次大飞跃。1950年德国的第一台液压挖掘机诞生了。机械传动液压化是第二代挖掘机。

第三代挖掘机：电子技术尤其是计算机技术的广泛应用，使挖掘机有了自动化的控制系统，也使挖掘机向高性能、自动化和智能化方向发展。机电一体化的萌芽约发生在1965年前后，而在批量生产的液压挖掘机上采用机电一体化技术则在1985年左右，当时主要目的是为了节能。挖掘机电子化是第三代挖掘机的标志。

挖掘机行业厂商大致可以分为四类。国内7成以上挖掘机被国外品牌所占据，国产品牌尚以小挖和中挖为主，但国产挖掘机份额正在逐步提升，2012年同比提高3.6%。

常见的挖掘机结构包括动力装置、工作装置、回转机构、操纵机构、传动机构、行走机构和辅助设施等。

传动机构通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。

行走装置

行走装置即底盘，包括履带架和行走系统，主要由履带架、行走马达+减速机及其管路、驱动轮、导向轮、托链轮、支重轮、履带、张紧缓冲装置组成，其功能为支承挖掘机的重量，并把驱动轮传递的动力转变为牵引力，实现整机的行走。

车架总成（即履带行走架总成）为整体焊接件，采用X形结构，其主要优点是具有高的承载能力。车架总成由左纵梁（即左履带架）、主车架（即中间架）、右纵梁（即右履带架）三部分焊接而成。车架总成的重量为2吨。

中央回转接头是联接回转平台与底盘油路的液压元件，它保证回转平台旋转任意角度后，行走马达还能正常配油，现用回转接头是5通 [4]  。

工作装置

工作装置是液压挖掘机的主要组成部分，目前SY系列挖掘机配置的是反铲工作装置，它主要用于挖掘停机面以下的土壤，但也可以挖掘最大切削高度以下的土壤，除了可以挖坑、开沟、装载外还可以进行简单平整场地工作。挖掘作业适应于开挖Ⅰ~Ⅳ级土，Ⅴ级以上用液压锤或需爆破手段。

反铲工作装置由动臂、斗杆、铲斗、摇杆、连杆及包含动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸在内的工作装置液压管路等主要部分组成。

动力传输路线表

1．行走动力传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——中央回转接头——行走马达（液压能转化为机械能）——减速箱——驱动轮——轨链履带——实现行走

2．回转运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——回转马达（液压能转化为机械能）——减速箱——回转支承——实现回转

3．动臂运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——动臂油缸（液压能转化为机械能）——实现动臂运动

4．斗杆运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——斗杆油缸（液压能转化为机械能）——实现斗杆运动

5．铲斗运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——铲斗油缸（液压能转化为机械能）——实现铲斗运动

动力系统的构成及功能

·进气系统——网罩→胶管→空滤→胶管→增压器→胶管→中冷器→胶管→发动机

·排气系统——增压器→膨胀节→消声器→排气管

·冷却系统——水箱→胶管→节温器→水泵→柴油机→胶管→水箱

·油门控制系统——步进电机→减速机→蜗轮蜗杆传动→油门拉线→柴油机油门—高怠速、低怠速限位开关

·燃油系统——

进油系：燃油箱→胶管→手油泵→粗滤器→精滤器→柴油机

回油系：柴油机→胶管→燃油箱（回油量比较大，用它来进行部份冷却）

分类

编辑 播报

常见的挖掘机按驱动方式有内燃机驱动挖掘机和电力驱动挖掘机两种。其中电动挖掘机主要应用在高原缺氧与地下矿井和其它一些易燃易爆的场所。

按照规模大小的不同，挖掘机可以分为大型挖掘机、中型挖掘机和小型挖掘机。

按照行走方式的不同，挖掘机可分为履带式挖掘机和轮式挖掘机。

按照传动方式的不同，挖掘机可分为液压挖掘机和机械挖掘机。机械挖掘机主要用在一些大型矿山上。

按照用途来分，挖掘机又可以分为通用挖掘机、矿用挖掘机、船用挖掘机、特种挖掘机等不同的类别。

按照铲斗来分，挖掘机又可以分为正铲挖掘机、反铲挖掘机、拉铲挖掘机和抓铲挖掘机。正铲挖掘机多用于挖掘地表以上的物料，反铲挖掘机多用于挖掘地表以下的物料。

1．反铲挖掘机

反铲式是我们见过最常见的，向后向下，强制切土。可以用于停机作业面以下的挖掘，基本作业方式有：沟端挖掘、沟侧挖掘、直线挖掘、曲线挖掘、保持一定角度挖掘、超深沟挖掘和沟坡挖掘等。

2．正铲挖掘机

正铲挖掘机的铲土动作形式。其特点是“前进向上，强制切土”。正铲挖掘力大，能开挖停机面以上的土，宜用于开挖高度大于2m的干燥基坑，但须设置上下坡道。正铲的挖斗比同当量的反铲的挖掘机的斗要大一些，可开挖含水量不大于27%的一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业，还可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正铲挖土机的开挖方式根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：正向挖土，侧向卸土；正向挖土，反向卸土。

3．拉铲挖掘机

拉铲挖土机也叫索铲挖土机。其挖土特点是：“向后向下，自重切土”。宜用于开挖停机面以下的Ⅰ、Ⅱ类土。工作时，利用惯性力将铲斗甩出去，挖得比较远，挖土半径和挖土深度较大，但不如反铲灵活准确。尤其适用于开挖大而深的基坑或水下挖土。

4．抓铲挖土机

抓铲挖土机也叫抓斗挖土机。其挖土特点是：“直上直下，自重切土”。宜用于开挖停机面以下的Ⅰ、Ⅱ类土，在软土地区常用于开挖基坑、沉井等。尤其适用于挖深而窄的基坑，疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于装载碎石、矿渣等松散料等。开挖方式有沟侧开挖和定位开挖两种。如将抓斗做成栅条

操作重量

操作重量是挖掘机三个重要参数（发动机功率、铲斗容量、操作重量）之一。 [4] 

操作重量决定了挖掘机的级别，决定了挖掘机挖掘力的上限。

挖掘力≦m。

工作重量

m：地面和履带间的附着力系数。

如果挖掘力超过这个极限，在反铲的情况下，挖掘机将打滑，并被向前拉动，这非常危险。在正铲情况下，挖掘机将向后打滑。

挖掘力

对于挖掘力来说，挖掘力主要分为小臂挖掘力和铲斗挖掘力。

铲斗挖掘力(2张)

两个挖掘力的作用点均为铲斗的齿根（铲斗的唇边），只是动力不同，小臂挖掘力来自小臂油缸；而铲斗挖掘力来自铲斗油缸。

接地比压

接地比压的大小决定了挖掘机适合工作的地面条件。

接地压力指机器重量对地面产生的压力，用下面的公式表示：

接地比压=工作重量÷全部与地面接触的面积

履带板

·给机器装上合适的履带板是很重要的。对履带式挖掘机来说，选择履带的标准是：只要有可能，尽量使用最窄的履带板。

平履带板

·常用履带类型：齿履带板。

行走速度

对于履带式挖掘机而言，行走时间大概占整个工作时间的十分之一。

一般而言，两速可以满足挖掘机的行走性能。

牵引力

牵引力是指挖掘机行走时所产生的力，主要取决于挖掘机的行走马达。

这两个行走性能参数表明了挖掘机行走的机动灵活性及其行走能力。在各个厂家的样本中均能体现。

爬坡能力

爬坡能力是指爬坡、下坡，或在一个坚实、平整的坡上停止的能力。

两种表示方法：角度，百分比

提升能力

提升能力是指额定稳定提升能力或额定液压提升能力中较小的一个。

额定稳定提升能力：75%的倾翻载荷

额定液压提升能力：87%的液压提升能力

回转速度

回转速度是指挖掘机空载时，稳定回转所能达到的平均最大速度。

这意味着定义的回转速度，既不是指起动时的，也不是指制动时的回转速度；也就是说，不是加速或减速的回转速度。对于一般的挖掘工作来说，这种挖掘机在0°到180°的范围内工作时，回转马达有加速或减速，当转到270°到360°范围内时，回转速度达到稳定。

因此，在实际的挖掘工作中，上面定义的回转速度是不切实际的。也就是说，需要的实际回转性能是可用回转扭矩表示的加速/减速。

发动机功率

总功率（gross horsepower）指在没有消耗功率附件，如消音器、风扇、交流发电机和空气滤清器的情况下，在发动机飞轮上测得的输出功率。

有效的功率（net horsepower）指在装有全部消耗功率附件，如消音器、风扇、交流发电机及空气滤清器的情况下，在发动机飞轮上测得的输出功率。

噪音的测定

挖掘机噪音的主要来源于发动机。

两种噪音：操作人员耳边的噪音测定、机器周围噪音测定

1．挖掘机是经济投入大的固定资产，为提高其使用年限获得更大的经济效益，设备必须做到定人、定机、定岗位，明确职责。必须调岗时，应进行设备交底 [4]  。

2．挖掘机进入施工现场后，驾驶员应先观察工作面地质及四周环境情况，挖掘机旋转半径内不得有障碍物，以免对车辆造成划伤或损坏。

3．机械发动后，禁止任何人员站在铲斗内，铲臂上及履带上，确保安全生产。

4．挖掘机在工作中，禁止任何人员在回转半径范围内或铲斗下面工作停留或行走，非驾驶人员不得进入驾驶室乱摸乱动，不得带培训驾驶员，以免造成电器设备的损坏。

5．挖掘机在挪位时，驾驶员应先观察并鸣笛，后挪位，避免机械边有人造成安全事故，挪位后的位置要确保挖掘机旋转半径的空间无任何障碍，严禁违章操作。

6．工作结束后，应将挖掘机挪离低洼处或地槽（沟）边缘，停放在平地上，关闭门窗并锁住。

7．驾驶员必须做好设备的日常保养、检修、维护工作，做好设备使用中的每日记录，发现车辆有问题，不能带病作业，并及时汇报修理。

8．必须做到驾驶室内干净、整洁，保持车身表面清洁、无灰尘、无油污；工作结束后养成擦车的习惯。

9．驾驶员要及时做好日台班记录，对当日的工作内容做好统计，对工程外零工或零项及时办好手续，并做好记录，以备结账使用。

10．驾驶人员在工作期间严禁中午喝酒和酒后驾车工作，如发现，给予经济处罚，造成的经济损失，由本人承担。

11．对人为造成车辆损坏，要分析原因，查找问题，分清职责，按责任轻重进行经济处罚。

12．要树立高度的责任心，确保安全生产，认真做好与建方沟通和服务工作，搞好双边关系，树立良好的工作作风，为企业的发展和效益尽心尽责，努力工作。

13．挖掘机操作属于特种作业，需要特种作业操作证才能驾驶挖掘机作业。

14．做保养是必须遵循保养禁忌。