悬臂式掘进机是集截割、装运、行走、操作等功能于一体,主要用于截割任意形状断面的井下岩石、煤或半煤岩巷道。国内的掘进机设计虽然说离国际的技术还有段距离,但是国内的技术水平已能基本满足国内的需求。大中型号的掘进机不断被创新。
挖掘机(excavator),又称挖土机,是一种用铲斗挖掘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。挖掘机由动力装置、工作装置、回转机构、操纵机构、传动机构、行走机构等结构组成,多用于土壤、煤、泥沙等物料的挖掘。其重要的三个参数为操作重量、发动机功率和铲斗斗容。
从外观上看,挖掘机由工作装置,上部转台,行走机构三部分组成。 根据其构造和用途可以区分为:履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。
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。
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。
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。如将抓斗做成栅条状,还可用于储木场装载矿石块、木片、木材等。
负荷传感控制从20世纪70年代开始兴起,各工程机械液压件生产厂商纷纷推出了一系列有关产品。这种系统具有良好的节能性和操纵性,即使不熟练的司机也能很快适应。比例流量分配阀的出现进一步推动了负荷传感技术在挖掘机上的应用,使挖掘机操纵性进一步提高,解决了西方国家由于熟练司机的缺乏而带来的问题。因此,负荷传感控制挖掘机在发达国家的需求将会进一步上升。
计算机能够自动监测液压系统和柴油机的运行参数,如压力、柴油机转速等,并能根据这些参数自动控制整个挖掘机动力系统运行在节能状态。其次,能够完成一些半自动操作,如平地、斜坡的修整等,对司机的熟练程度要求降低,但工作质量却能够得到大幅度提高。第三,能够根据监测到的运行参数进行故障诊断,便于挖掘机的维护。这些功能的出现,使挖掘机性能得以大幅度提高。
为使挖掘机更好地适应各种工况下的负载要求,动力系统内部一些控制元件的设定参数将不再是固定值,而是能随着挖掘机具体工作状况而改变。例如,在日立建机生产的EX系列挖掘机上,负荷传感阀上的压力补偿器设定压差就能随工作状况而改变,增强了挖掘机工作时的适应性。可以预测,在将来的挖掘机动力系统中,将会有更多的控制参数可以调节,从而使挖掘机工作效率更高、操纵更容易。