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1、挖掘机基础知识挖掘机基础知识永立建机永立建机(中国中国)有限公司有限公司目目 录录 挖掘机简史挖掘机简史 挖掘机构造挖掘机构造 挖掘机术语和样本挖掘机术语和样本永立建机(中国)有限公司挖掘机问世至今已经有挖掘机问世至今已经有170170多年的历史，多年的历史，期间经历了由蒸汽驱动挖掘期间经历了由蒸汽驱动挖掘机到电力驱动机到电力驱动/内燃机驱动挖掘机、应用机电液一体化内燃机驱动挖掘机、应用机电液一体化技技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。挖掘机发展史解读挖掘机发展史解读 永立建机(中国)有限公司全回转式机械动力挖掘机。1895年里查德德温开发。这种挖掘机的上部挖掘机构装有 发动机，下部行走体能
2、够全回转。这对于现在的挖掘机结构的发展具有重要意义。机械动力驱动挖掘机。最初由美国人在1837年，利用蒸汽动力原理设计的。挖掘机的问世已经有挖掘机的问世已经有170170年了年了 永立建机(中国)有限公司1924年，柴油发动机进入了挖掘机发动机领域，逐渐淘汰了汽油发动机，一直到现在。19481948年年以后，各制造厂家相继制造完成了现代的新型液压挖掘机，并且逐步改善达到今日的水平。永立建机(中国)有限公司机械式时代1837年初期的机械式挖掘机问世1895年全回转式挖掘机问世1924年柴油发动机挖掘机问世1930年日本最早的电动挖掘机50K问世1949年日立UO5型挖掘机问世美国开发美国开发神户
3、制钢所日立制作所液压式时代1 9 6 1 年 3 5 型1 9 6 3 年 油 谷 TY 4 5 型(轮 式)1 9 6 4 年 日 钢 R H 3 5 型1 9 6 5 年 U H 0 3 型 开 始 生 产 和 销 售1 9 6 7 年 U H 0 6 型 开 始 生 产 和 销 售1 9 7 5 年 U H 2 0 型 U H 3 0 型 开 始 生 产 和 销 售三菱重工油谷日 本 制 钢 O&K日立制作所日立制作所日立建机1975年UH50型开始生产和销售 日立建机挖掘机的历挖掘机的历史史永立建机(中国)有限公司19491949年年U05U0519501950年年U06U061953
4、1953年年U12U1219551955年年U03U0319571957年年U106U10619581958年年U23U2319601960年年U106U10619631963年年U106LU106L19641964年年U106AU106A19651965年年UH03U112LU116UH03U112LU116LU106A土钻土钻(挖挖坑机坑机)19661966年年U106ASL19681968年年UH0610701070年年UH03M1972年UH12UA03WH031973年UH04UH20UH04EUH14DUH07V14UH03DR1974年UH09 UH05D1975年UH02UH3
5、0UH04SS45 UHO3M4647 UH12.UA03 (水陸两用)WH0348 UH04.UH20.UH04E.UH140UHO7,UNO3DR49 UHO9.UH05050 UHO2.UH30UHO4SS51u#cO-日立挖掘机日立挖掘机2525年的发展年的发展立25年又机 械 式 液压式30U033132U10633U233435U10636U233738U106L39 U106A V#O440 UB03.U112LU116L.U106A永立建机(国)有限公司24U0525U06262728U1241U106ASL4243UH06年代女駆品29第3代 UH06D 型 (1971年9月
6、)93马力 175Kg/cm动力传递方式为行走马达直接连接式，把小臂作为标准设备UH06-2 型(1968年8月)85马力动力传递方式为链传动第5代 UHO7-3型 (1977年5月)97马力 250Kg/cm行走采用HM马达，马达不凸出，外观整洁。UH06-2 型(1970年11月)85马力变量油泵行走部分不用加润滑脂第4代 UHO7型 (1973年10月)9393马力马力 175Kg/cm铲斗容量从平装改为堆高，挖掘机的行走部分改为牵引式行走机铲斗容量从平装改为堆高，挖掘机的行走部分改为牵引式行走机第6代 UHO7-5型 (1979年9月)105马力 250Kg/cm使用直喷式发动机，迎接
7、节能时代。日立挖掘机的演化历程日立挖掘机的演化历程永立建机永立建机(中国中国)有限公司有限公司175Kg/cm175Kg/cm第1代第2代第8代 EX200型 (1987年10月)125马力 285Kg/cm在最佳液压系统上加上微机以进行E-P控制，实现了低燃耗、作业量大的特点，式样也变成弧 式设计。第9代 EX200-2型(1990年10月)135马力 350Kg/cm采用载荷传感系统与ELLE 系统，不仅对发动机、泵，而且连控制阀也实现了计算机控制第11代 EX200-5 型(1996年1)135马力350K/cm2(145 马力 375 Kg/cm2)采用新液压系统HIOS,通过采用HP
8、 方式提高了生产率第10代 EX200-3 型 (1994年1月)135马力 350Kg/cm2在ELLE系统上又增加了传感器。第7代 UH07-7 型(1983年7月)115马力 265Kg/cm采用最佳液压系统OHS,日立液压式挖掘机产量达到7万台。ZXZX200-3200-3 于于20062006年闪亮年闪亮登场登场第12代 ZX200(2001 年底)150马力 350 Kg/cm2永立建机(中国)有限公司ZAXIS 470470 H进一步加强了机器各部位，是耐进一步加强了机器各部位，是耐久性高的机型。适用于久性高的机型。适用于原矿的采掘作业、破碎器作业等工况恶劣的工原矿的采掘作业、破
9、碎器作业等工况恶劣的工地。地。表示大致重量为表示大致重量为4747 t t。Z-AXIS=ZZ-AXIS=Z 轴，表示继轴，表示继X X 轴、轴、Y Y 轴的第轴的第3 3坐标轴，坐标轴，自由描绘三自由描绘三 维空间的创造力。是信息化产品。维空间的创造力。是信息化产品。ZAXIS470表示产品名称表示产品名称。打刻型式名称和注册型式名称为打刻型式名称和注册型式名称为ZAXIS470H。U-后方超小回转、W-轮式机、K-拆除用、BE-超大斗容、UR-UR-超小回转半径、超小回转半径、LC-LC-下部行走体加长、下部行走体加长、H-前部工作装置加强、永立建机(中国)有限公司轮胎式万能挖机)UUni
10、versal excavater (万能挖掘机)UHU+Hydraulic (液压式万能挖掘机)WHU+H+Wheel mounting(EX.Excellent Excavator (特优型挖掘机)(2)附加符号的含义 D Deluxe (高级型)Drive(全轮驱动：WHWH 系列)M Muddy (潮湿地区型)E Electric(电动型)LC Long Clawler(长履带型)SR Short Swing Radius(小回转型)S Silent(低噪音型)SS Super Silent(超低噪音型)G 带橡胶突起的履带 U 超小回转型 B 前部工作装置侧置英文字母代表的意思英文字母
11、代表的意思永立建机(中国)有限公司 K 解体型Ex 1200-5 D LD 正铲(BH反铲)配置康明斯发动机产品更新编号表示大致重量为120t-特优型挖掘特优型挖掘永立建机永立建机(中国中国)有限公司有限公司挖掘机的分类挖掘机的分类挖掘机可分为：挖掘机可分为：机械式挖机械式挖掘机掘机 和和 液压式挖掘机液压式挖掘机。液压式挖掘机运行灵活，维修简便，可配备多种工作装置。近年来，成了挖掘机的主流机型。液压式挖掘机由上部回转体(发动机、驾驶室等下部行走体(行走部分)、工作装置3部分组成。上部回转体可与下部行走体呈360旋转，在机体固定状态下，利用强有力的工作装置进行作业。永立建机(中国)有限公司机械
12、式动力铲挖掘机永立建机(中国)有限公司机械式拖铲挖掘机机械式拖铲挖掘机液压式正铲挖掘机液压式反铲挖掘机液压式反铲挖掘机(1)按工作质量分类(2 2)按按 行行 走走 形形 式式 分分 类类(3)按工作装置分类(1)(1)按工作质量分类：按工作质量分类：6吨以下 微型挖掘机6吨 10吨 小型挖掘机10吨 40吨 中型挖掘机40吨800吨 大型挖掘机液压式挖掘机的分类液压式挖掘机的分类液压挖掘机的分类方法有多种，但主要有下列分类方法：EX8000EX8000永立建机(中国)有限公司日 立大部分挖掘机是履带式。这有两个理由：(a)挖掘机一旦进入作业现场就不大移动，只行走较短的距离。(b)地面接触面积
13、大，能够在较松软的地方作业。在凹凸不平的地面行驶时，能够承受猛烈的冲击。轮胎式挖掘机，因其具有橡胶轮胎，机动性好，适合于城市内的道路和下水道施王。但不适用于松软地基部位的作业。履带式履带式 轮胎式轮胎式 汽车式(2)按行走形式分类按行走形式分类永立建机(中国)有限公司主要是大型挖掘机的工作装置。主要用于地表上主要适用于从地表面向下挖掘，更换铲斗可进行(3)按工作装置分类按工作装置分类前端附件工作装置因作业内容而异。反铲装置：反铲装置：各种作业。装 卸 铲：面的挖掘。永立建机(中国)有限公司铲斗有很多品种，客户可根据需要进行选择铲斗有很多品种，客户可根据需要进行选择口松土器铲斗用于硬土挖掘、起树
14、根等作业，带有大型钩齿的铲斗。单齿松土器用于软性岩土、硬土挖掘 及起树根等作业的大型钩状挖口 梯形铲斗反向铲斗的一种，挖掘断面为梯形的铲斗。口 坡面铲斗带有适于提坝等坡面成形、加固作业形状的铲斗。带顶推器铲斗带将铲斗内土砂挤出装置的铲斗。反向铲斗普通挖掘铲斗。永立建机(中国)有限公司掘用具。液压挖掘机由液压挖掘机由下部行走体下部行走体、上部回转体上部回转体和和前端工作装置前端工作装置 三部分组成三部分组成永立建机(中国)有限公司液压挖掘机的基本结液压挖掘机的基本结构构液压挖掘机的基本结液压挖掘机的基本结构构液压挖掘机由液压挖掘机由下部行走体下部行走体、上部回转体上部回转体和和前端工作装置前端工
15、作装置三部分组成三部分组成永立液压挖掘机由下部行走体、上部回转体和前端工作装置三部分组成三部分组成永立建机(中国)有限公司液压挖掘机的基本结液压挖掘机的基本结构构液压挖掘机由下部行走体、上部回转体和前端工作装置三部分组成三部分组成永立建机(中国)有限公司液压挖掘机的基本结液压挖掘机的基本结构构液压挖掘机由下部行走体、上部回转体和前端工作装置三部分组成三部分组成永立建机(中国)有限公司液压挖掘机的基本结液压挖掘机的基本结构构前部工作装 置由动臂、动臂、动臂油缸、动臂油缸、斗杆油缸、斗杆油缸、斗杆、斗杆、铲斗油缸、铲斗组 成永立建机永立建机(中国中国)有限公司有限公司前部工作装 置由动臂、动臂油缸
16、、动臂油缸、斗杆油缸、斗杆油缸、斗杆、斗杆、铲斗油缸、铲斗组 成HITACHI图永立建机(中国)有限公司永立建机(中国)有限公司配重l永立建机(中国)有限公司燃油箱液压油箱发动机下部行走体由托链轮、支重轮、驱动装置、引导轮和履带等四轮一带和行走支架组成永立建机(中国)有限公司履带 支重轮 行 走 支 架 轨 链下部行走体下部行走体托链轮托链轮张紧轮张紧轮永立建机(中国)有限公司永立建机(中国)有限公司行走先导阀先导截流阀信号控制阀空气 器 永立建机(中国)有限公司达总成行走马散油器油压清燃液滤先导滤清器液压泵 发动机空调中冷器散热器燃油箱液压油箱 控制阀斗杆油缸动臂油缸回 回转 转齿 装圈 置
17、中心 接头铲斗油缸先导阀水 箱行走先导阀先导截流阀信号控制阀空气 器 永立建机(中国)有限公司达总成行走马散油器油压清燃液滤先导滤清器液压泵 发动机空调中冷器散热器液压挖掘机内部构造示意图液压挖掘机内部构造示意图燃油箱液压油箱 控制阀斗杆油缸动臂油缸回 回转 转齿 装圈 置中心 接头铲斗油缸先导阀水 箱永立建机(中国)有限公司永立建机(中国)有限公司永立建机(中国)有限公司液压泵液压泵挖掘机配备的为斜轴式柱塞泵与斜盘式柱塞泵挖掘机配备的为斜轴式柱塞泵与斜盘式柱塞泵永立建机(中国)有限公司永立建机(中国)有限公司控制阀控制阀永立建机(中国)有限公司永立建机(中国)有限公司液压挖掘机的工作原理：利
18、用流体代替机械式动力传动(齿轮、链等)使执行元件即液压马达、液压缸等动作进行作业。液压油油箱液压油油箱燃油箱发动机 液压泵挖掘、装卸 液压缸永 立 建 机(中 国)有 限 公 司液液 压压 挖挖 掘掘 机机 的的 工工 作作 原原 理理执行元件液压泵发动机油冷却器燃料滤清器工作控制阀阀(挖掘机挖掘机上身上身上车部分上车部分下肢下肢下车部分下车部分腰身腰身回转支承回转支承腿脚腿脚行走四轮一带行走四轮一带鞋子鞋子履带板履带板液压挖掘机既是工程中最常用的机械，程中最常用的机械，又是最典型的仿生机器：大力士独臂机器人又是最典型的仿生机器：大力士独臂机器人!挖掘机的拟人化比喻挖掘机的拟人化比喻永立建机(
19、中国)有限公司上肢y下肢y鞋子 大脑挖掘机挖掘机手指手指斗齿斗齿手掌手掌铲斗铲斗小胳膊小胳膊斗杆斗杆(小臂小臂)大胳膊大胳膊动臂动臂(大臂大臂)肌肉肌肉油缸、马达油缸、马达手掌永立建机(中国)有限公司人体上肢人体上肢 V V S S 挖掘机工作装置挖掘机工作装置肌肉上臂手指肌 肉前臂2 2、发动机功率的换算1 1 千瓦(kW)=1.341 英制马力(HP)、1 1千瓦千瓦(kW)=(kW)=1.1.3 6 0 0 米制马米制马力力(PS)(PS)、永立建机(中国)有限公司1 1、发动机功率标准发动机功率标准DIN 标准 德国标准化组织德国标准化组织S A E 标 准 美国汽车工程师协会美国汽车
20、工程师协会.1、发动机功率的标准换算发动机功率的标准换算 工作质量包括带有制造厂规定的工作装置、操作手(75kg)、统、液压系统和冷却系统亦加足液体时的主机质量。燃油箱加足燃油、且润滑系(GB/T6572.1-1997)燃油液压油 润滑油 冷却水操作手操作手(75 kg)相关术语相关术语永立建机(中国)有限公司十十运输质量包含润滑系统、液压系统和冷却系统加足液体，燃油箱加10%的燃油，带或不带制造厂规定的工作装置、司机室、机棚或落物保护结构(FOPS),不包括操作手。(GB/T6572.1-1997)10%燃油 液压油 润滑油 冷却水相关术语相关术语永立建机(中国)有限公司十主机质量主机质量指
21、去除工作装置后，挖掘机械主机的干燥重量(不含燃油、液压油、润滑油、冷却水等重量却水等重量)。相关术语相关术语永立建机(中国)有限公司相关术语相关术语爬坡能力爬坡能力系指在无负荷全装备状态下，能在平坦坚硬的系指在无负荷全装备状态下，能在平坦坚硬的 坡道上上下坡及停机的能力。综合体现了坡道上上下坡及停机的能力。综合体现了牵引力、行牵引力、行 走制动装置的能力、原动机的倾斜运转角度、燃料和走制动装置的能力、原动机的倾斜运转角度、燃料和 液压油不致泄漏的倾斜角度等。但是液压油不致泄漏的倾斜角度等。但是，无履带板的机，无履带板的机 型，用按水平距离除上升型，用按水平距离除上升高度的比例高度的比例(%)(
22、%)或度数或度数()()表示爬坡能力。以图为表示爬坡能力。以图为例，爬坡能力为例，爬坡能力为挖掘机轮胎式履带式履带式爬坡能力(%/度)不小于35(20)40(22)40(22)表1.1:爬坡能力(GB9139.1-88)永立建机(中国)有限公司平均接地比压平均接地比压表示挖掘机械作用于地基的力。平均接地比压=整机质量 (kg/cm2)一按地面积(水平、坚硬的地面)(GB/T9140-1996)(GB/T9140-1996)相关术语相关术语永立建机(中国)有限公司0.30.51.52.50.20.30.50.7B(3)三角履带板为便于去掉泥土，防滑，在泥泞等松软的道路上使用三角履带板。用用 语语
23、 用用 语语 说说 明明 特特 殊殊 事事 项项永 立 建 机永 立 建 机(中 国中 国)有 限 公有 限 公 司司 8三角形履带片三角形履带片宽履带片CECE 是我们现行的两种铲斗容积的表现方法 是美国的铲斗容积的计算方法(a/b=1/1)是欧洲的铲斗容积的计算方法(a/b=1/2)(a/b=1/2)铲斗容量PCSA、PCSACECE相关术语相关术语永立建机(中国)有限公司 用用 语语 用用 语语 说说 明明 特殊事项特殊事项履带履带(1)履刺(带刺履带板)履刺，是普通土木工程施工现场常用的标准履刺。为增大牵引力，使行驶平稳，在滑履的接地面上设计有刺(凸起)。单履带齿片 双齿片 三齿片平履
24、带片平履带片(2)平履带板用于铺敷沥青路面作业，为防止履刺压伤路面，履带板采用不带凸起的平履带板。分 不 本 建 和 一 压 有 限 公 司7相关术语相关术语挖掘机械工作装置作业尺寸术语最大挖掘半径最大挖掘半径A最大挖掘深度最大挖掘深度B最大挖掘高度最大挖掘高度C C最大卸载高度最大卸载高度D最小回转半径最小回转半径E E运输高度运输高度F运输总长度运输总长度G注：注：GRP 平面平面指指“接接地参考平面地参考平面”永立建机(中国)有限公司用用 语语用用 语语 说说 明明特特 殊殊 事事 项项工作尺寸工作尺寸(1)最 大 挖 掘 半 径从旋转中心到爪尖的水平距离的最大值。最大挖掘半径是到达摇臂
25、基座高度的半径，通常大于底面积最大 挖掘半径。(2)最 大 挖 掘 深 度当铲斗爪尖处于最低位置时，从地面到爪尖的深度。但不含履带凸块的高度。(3)最 大 挖 掘 高 度当铲斗爪尖处于最高位置时，从地面到铲斗爪尖的高度。但不含履带凸块的高度。复大挖程高度最大挖握深度最大挖掘率径永立建机(中国)有限公司 10(4)最大垂直挖掘深度当铲斗前部沿着垂直壁面挖掘时，从挖掘的最 深之处到地面的距离，但不含履带凸块。最近小直径深挖作业日益增多，因此对最大垂 直挖掘深度注重起来。但此值根据铲斗的形状 各有不同。(5)最大装卸高度在可翻斗的状态中，铲斗在最高位置进行翻斗 动作时，铲斗尖所划轨 迹中到地面的最低
26、高度，但不含履带凸块的高度。最大装卸高度越大，向翻斗车装卸工作越容 易。另外也有用翻斗开 始高度来表示的，这是 指铲斗在开始翻斗的状 态时地面到铲斗尖的高 度。不不 本本 建建 和和 一一 压压 有有 限限 公公 司司用语说明用语说明用用 语语特特殊殊 事事 项项11分分 按照SAE (美国汽车协会)标准制定。条件 1.表示翻斗安全性75%、有效压力87%的两个数值中较小 的一个数值。2.表示把铲斗后面安装的钩(在标准中没有)作为载荷 点，摇臂最大回转直径在0度的状态。3.横：提升横方向或四周的场合前：提升前方(档板侧、空载侧)的场合后：提升后方(轮眙或 的外 伸叉架侧)的场合提升能力提升能力永立建机(中国)有限公司EN D永立建机永立建机(中国中国)有限公司有限公司