半岛官方网站挖掘机基本知识工作装置是挖掘机的重要部分， 工作装置是挖掘机的重要部分，常 用工作装置类型有： 用工作装置类型有： 反铲：以挖掘地面以下为主 反铲： 正铲：以挖掘地面以上为主 正铲： 装载：以装载地面以上松散物料为主 装载： 抓斗：深井作业、装卸物料 抓斗：深井作业、 起重装置：主要用于装卸及埋设管道 起重装置：

　　标准动臂、标准斗杆、标准铲斗用于大 标准动臂、标准斗杆、 多数作业； 多数作业； 变形 ：短动臂长斗杆用于坡道平整作业 变形1： 和挖掘基坑； 和挖掘基坑； 变形 ：超长臂反铲用于疏浚河道； 变形2：超长臂反铲用于疏浚河道； 变形 ：拐臂式用于挖掘墙基。 变形3：拐臂式用于挖掘墙基。 ……

　　切削阻力是变化的。随土的性质如粘性、干性、 切削阻力是变化的。随土的性质如粘性、干性、 含水量、砂石量变化， 含水量、砂石量变化，又随刀具和铲斗的形状 而变化，还随切入厚度和切入过程而变化。 而变化，还随切入厚度和切入过程而变化。 切削阻力一般用实验方法获得，也可以按经验 切削阻力一般用实验方法获得， 公式计算。 公式计算。 合理地设计切削装置的形状如斗齿的切削角度， 合理地设计切削装置的形状如斗齿的切削角度， 铲斗的宽度，铲斗的形状等可以减小切削阻力。 铲斗的宽度，铲斗的形状等可以减小切削阻力。 只有主动挖掘力大于切削阻力时才能完成挖掘。 只有主动挖掘力大于切削阻力时才能完成挖掘。

　　铰接式反铲是单斗液压挖掘机最常用的 结构型式 主要用于挖掘地面以下土方 ， 往往以转 主要用于挖掘地面以下土方， 斗挖掘为主 动臂 、 斗杆和铲斗等主要部件彼此铰接 ， 动臂、 斗杆和铲斗等主要部件彼此铰接， 在液压缸的作用下各部件绕铰接点摆动， 在液压缸的作用下各部件绕铰接点摆动 ， 完成挖掘、 完成挖掘、提升和卸土等动作

　　标准斗容量：单位，立方米。这是早 标准斗容量：单位，立方米。 几年表述挖掘机大小的第一指标。 几年表述挖掘机大小的第一指标。 机重：单位，吨。这是近几年开始表 机重：单位， 述挖掘机大小的第一指标。 述挖掘机大小的第一指标。 发动机额定功率： 发动机额定功率： 单位，千瓦。 单位，千瓦。

　　挖掘机性能取决于实际斗齿挖掘力、生 挖掘机性能取决于实际斗齿挖掘力、 产率和工作尺寸三方面 就工作装置而言，归结于挖掘力、工作 就工作装置而言，归结于挖掘力、 装置动作速度和工作尺寸三方面 挖掘力和挖掘速度是一对统一于纯挖掘 功率之下的矛盾， 功率之下的矛盾，挖掘力是矛盾的主要 方面

　　第一台手动挖掘机问世至今已有 第一台手动挖掘机问世至今已有130多年 多年 的历史 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、 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

　　由于液压技术的应用，20世纪 年代有了 由于液压技术的应用， 世纪 世纪40年代有了 在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机 20世纪 年代初期和中期相继研制出拖式 世纪50年代初期和中期相继研制出拖式 世纪 全回转液压挖掘机和履带式全液压挖掘机 初期液压挖掘机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 制造质量不够稳定， 件，制造质量不够稳定，配套件也不齐全

　　最小的挖掘机：（研究阶段）进入血 最小的挖掘机： 研究阶段） 管的医用挖掘机 生产历史最悠久的国家：美国 生产历史最悠久的国家： 最早采用液压技术的国家：德国，1950年 最早采用液压技术的国家：德国， 年 发展最快的国家：日本 发展最快的国家： 需求增长最快的国家：中国 需求增长最快的国家：

　　组合式动臂用辅助连杆或液压缸连接而成。 组合式动臂用辅助连杆或液压缸连接而成。 可根据作业条件，即时用辅助连杆或液压缸大幅 可根据作业条件， 度调节上、下动臂之间的夹角， 度调节上、下动臂之间的夹角，调整挖掘机的作 业尺寸和挖掘力，提高挖掘机的作业性能， 业尺寸和挖掘力，提高挖掘机的作业性能，容易 得到较大距离的垂直挖掘轨迹。 得到较大距离的垂直挖掘轨迹。 互换工作装置多，可满足各种作业的需要 互换工作装置多， 其缺点是结构和操作复杂化，质量大，制造成本 其缺点是结构和操作复杂化，质量大， 一般用于中、小型挖掘机上。 高，一般用于中半岛官方app、小型挖掘机上。

　　铲斗形式、尺寸与其作业对象有很大关 铲斗形式、 为了满足各种挖掘作业的需要， 系。为了满足各种挖掘作业的需要，在 同一台挖掘机上可配以多种结构型式的 铲斗 铲斗的斗齿采用装配式，其形式有橡胶 铲斗的斗齿采用装配式， 卡销式和螺栓连接式。 卡销式和螺栓连接式。

　　挖掘机每一作业循环包括： 挖掘机每一作业循环包括： 挖掘：挖掘时先将铲斗向前伸出，动臂带着 挖掘：挖掘时先将铲斗向前伸出， 铲斗落在工作面上， 铲斗落在工作面上，然后铲斗向着挖掘机方 向拉转， 向拉转，铲斗在工作面上挖出一条弧形挖掘 带并装满土壤 回转：随后将铲斗连同动臂一起升起，上部 回转：随后将铲斗连同动臂一起升起， 转台带动铲斗及动臂回转到卸土处

　　土石方作业的主力施工机种 增长速度最快、 增长速度最快、增长绝对值最快 对装载机的取代作用最显著

　　挖掘机械作为一种快速、高效的施工作业机械是工 挖掘机械作为一种快速、高效的施工作业机械是工 作为一种快速 程机械中的一个主要机种， 程机械中的一个主要机种，是土石方施工工程中的 主要机械设备之一，据统计，工程施工中约有60%以 主要机械设备之一，据统计，工程施工中约有60%以 60% 上的土石方量是靠挖掘机械来完成的 各种类型与功能的挖掘机械，广泛应用于工业与民 各种类型与功能的挖掘机械， 用建筑、交通运输、水利电力工程、农田改造、 用建筑、交通运输、水利电力工程、农田改造、矿 山采掘以及现代化军事工程等行业的机械化施工中 近年来，挖掘机是整个工程机械行业中产、销量增 近年来，挖掘机是整个工程机械行业中产、 长最快的一个机种

　　周期作业式单斗挖掘机 建筑型单斗挖掘机 履带式 轮胎式 采矿型单斗挖掘机 连续作业式多斗挖掘机 隧洞型单斗挖掘机

　　卸料：将铲斗向前推出，使斗口朝下进 卸料：将铲斗向前推出， 行卸土 返回：卸土后将动臂及铲斗回转并下放 返回： 至工作面， 至工作面，准备下一循环的挖掘作业

　　多自由度作业机械。 多自由度作业机械。 利用杠杆原理，液压缸推动动臂、斗杆 利用杠杆原理，液压缸推动动臂、 和铲斗产生各构件之间的相对旋转运动 从而实现人为控制的挖掘和卸料动作； 从而实现人为控制的挖掘和卸料动作； 上部回转平台绕垂直轴旋转； 上部回转平台绕垂直轴旋转； 远距离悬臂挖掘和卸料； 远距离悬臂挖掘和卸料； 靠履带转移或移动整机的工作面。 靠履带转移或移动整机的工作面。

　　驱动 柴油机 先导泵 控制油 先导阀 控制油 工作油 主控阀 工作油 实现 工作装置工作 油缸 旋转、 旋转 、 行走 操纵 司机

　　A：最大挖掘高度 ： B：最大卸载高度 ： C：最大挖掘深度 ： F：最大挖掘距离 ： G：在地平面的最 ： 大挖掘距离

　　以挖掘地面以上为主， 以挖掘地面以上为主，且大多用于采矿 工作对象坚硬， 装岩作业 ，工作对象坚硬，须采用切削厚 度较小、挖掘行程较长的挖掘方式， 度较小、挖掘行程较长的挖掘方式，故一般 以斗杆挖掘为主。 以斗杆挖掘为主。 根据挖掘对象不同可分为： 根据挖掘对象不同可分为： 通用正铲：以挖掘土方为主 通用正铲： 挖掘装载装置：以装载岩石为主 挖掘装载装置：

　　主动挖掘力 工作装置油缸的推力×相应 主动挖掘力=工作装置油缸的推力× 工作装置油缸的推力 的杠杆比× 的杠杆比×杠杆机构效率 其中工作装置油缸的推力与下列因素相 液压系统压力、回油背压、 关：液压系统压力、回油背压、油缸本 身的效率等

　　动臂油缸的闭锁能力 用铲斗挖掘时， 用铲斗挖掘时，斗杆油缸 的闭锁能力 用斗杆挖掘时，铲斗油缸 用斗杆挖掘时， 的闭锁能力 整机与地面的附着能力 整机向前倾翻的可能性 整机向后倾翻的可能性

　　箱型截面 厚板小截面：同等强度条件下， 厚板小截面：同等强度条件下，重量略大一些 薄板大截面：同等强度条件下，重量略小一些， 薄板大截面：同等强度条件下，重量略小一些， 但要保证薄板不失稳 最终目的：重量轻，强度高， 最终目的：重量轻，强度高，刚性好 有效的工具： 有效的工具：计算机有限元应力分析

　　动臂是反铲装置的主要部件，其结构有： 动臂是反铲装置的主要部件，其结构有： 整体式动臂 ： 多用于长期作业条件相似的 整体式动臂： 挖掘机上 组合式动臂： 组合式动臂：

　　结构简单，质量轻而刚度大； 结构简单，质量轻而刚度大； 缺点是更换的工作装置少，通用性较差。 缺点是更换的工作装置少，通用性较差。 整体式动臂又可分为直动臂和弯动臂两种。 整体式动臂又可分为直动臂和弯动臂两种 。 直动臂结构简单、 质量轻、 制造方便， 直动臂结构简单 、 质量轻 、 制造方便 ， 但 不能获得较大的挖掘深度， 不能获得较大的挖掘深度 ， 主要用于悬挂 式液压挖掘机； 式液压挖掘机； 弯动臂是目前应用最广泛的结构型式 ， 它 弯动臂是目前应用最广泛的结构型式， 可以使挖掘机有较大的挖掘深度。 可以使挖掘机有较大的挖掘深度 。 但降低 了卸土高度， 这正符合挖掘机反铲作业的 了卸土高度 ， 要求。 要求。

　　工业发达国家生产挖掘机较早 法国 、 德国 、 美国 、 俄罗斯 、 日本是斗 法国、 德国、 美国、 俄罗斯、 容量3.5-40m3单斗液压挖掘机的主要生 容量 单斗液压挖掘机的主要生 产国 从20世纪 年始生产特大型挖掘机 世纪80年始生产特大型挖掘机 世纪

　　美国马利昂公司生产的斗容量 美国马利昂公司生产的斗容量50-150m3 剥离用挖掘机， 斗容量132m3的步行式 剥离用挖掘机 ， 斗容量 的步行式 拉铲挖掘机 B-E（ 布比赛路斯 伊利 ） 公司生产的斗 伊利） （ 布比赛路斯-伊利 容量168.2m3的步行式拉铲挖掘机，斗容 的步行式拉铲挖掘机， 容量 的步行式拉铲挖掘机 的剥离用挖掘机等， 量 107m3的剥离用挖掘机等 ， 是世界上 的剥离用挖掘机等 目前最大的挖掘机。 目前最大的挖掘机。

　　土的切削是个很复杂的过程。土在楔型刀具的压力作 土的切削是个很复杂的过程。 用下受到挤压和剪切而开始变形， 用下受到挤压和剪切而开始变形，土体的原始结构被 破坏，土块或土层便被切离。 破坏，土块或土层便被切离。 土被切削时，在刀具上产生三种力：土的原始结构破 土被切削时，在刀具上产生三种力： 坏时所产生的阻力；土的内摩擦力； 坏时所产生的阻力；土的内摩擦力；土与刀具之间的 摩擦力。我们把这三种力叫做切削阻力。 摩擦力。我们把这三种力叫做切削阻力。

　　从20世纪 年代起，液压挖掘机进入推 世纪60年代起 世纪 年代起， 广和蓬勃发展阶段， 广和蓬勃发展阶段，各国挖掘机制造厂 和品种增加很快， 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 年间， 年间 掘机总产量的83%，目前已接近 掘机总产量的 ，目前已接近100%