液压挖掘机发展概况.docx

单斗液压挖掘机发展概况挖掘机械是以开挖土方、石方为主要用途的一种通用的或者专用 的秘戒设备。是国民经济建设中最广泛使用的重要工程棚戒。应用于 矿防采、水利水电施工、工业与民用建造、交通运输工程、油田建 设、港口建设、农田土壤改良、林业工程、国防建设等工程中。对于 节省人力、减轻体力劳动、保证工程质量、缩短工期、降低工程造 价和提高劳动生产率，具有非常重要的作用。挖掘机械有两大类型：间歇作业式（单斗）挖掘机和连续作业式 （多斗）挖掘机。间歇作业的单斗挖掘机有机械传动的单斗挖掘机（以 下简称机械式挖掘机）和液压传动的单斗挖掘机（以下简称液压挖掘 机）两大类。连续作业式挖掘机包括斗轮式挖掘机、横向或者纵向链 斗式挖掘机、轮斗式挖沟机、滚切式挖掘槌口隧道联合掘进机等。 工程施工中应用最广泛的是间歇作业式单斗挖掘机，约占挖掘机械 总量的90%以上。目前，单斗挖掘机中应用最广泛的是液压挖掘 机，约占单斗挖掘机平均总产量的98%以上。L国外液压挖掘机的发展简况自1836年蒸气区动的枷戒式单斗挖掘机问世以来，至今由动力 驱动的机械式单斗挖掘机已有170多年的历史。而液压挖掘机的发 展却惟独60多年的历史。1951年法国poclain公司首先生产了全回转的、部份机构由液 压驱动的（半液压）挖掘机。1954年德国Demag公司创造出世界 以上）；据海关统计，2022年国内进口挖掘机械33949台，出口 8653 台；2022年国内生产液压挖掘机约10万多台，销售液压挖掘机 95012台，进口挖掘机械23613台（价值约15亿美元）。2022年 生产达到16.5万台。我国液压挖掘机产业进入了蓬勃发展的高峰期。在21世纪第二个十年，液压挖掘机将面临新一轮的发展，机种更新, 科技含量更高。产品高性能、高质量、低能耗、更环保。而液压挖掘 机的生产企业将面临着优胜劣汰、进行重组和改造的激烈市场竞争。-2022年稿上第一台全液压B 504型挖掘机，机重15t ,功率约50 ph ,斗容 量0.4 m3 ,挖掘机的所有工作机构全部由液压驱动。由于当时液压 传动技术尚处于探索阶段，适合挖掘机用的液压元件还无非关，因此 影响了液压挖掘机的发展。1963年在西欧市场上，液压挖掘机仅占 挖掘机的总产量15%摆布。到了上世纪六十年代中、后期，由于解 决了液压技术上的问题，促使中、小型液压挖掘机迅速发展，德国、 美国、日本、法国等许多国家都在生产液压搦屈机 19681970年 间液压挖掘机的产量已占挖掘机总产量的88%以上。上世纪七十年 代以后，中、小型液压挖掘机的结构经过不断试口改进更加趋于成 熟；研制出高压力、耐冲击负荷的液压元件和液压系统，以及可靠耐 用的传动零部件，改进挖掘机的生产创造技术和工艺，大大地提高了 液压挖掘机的使用寿命和可靠性；许多国家和公司实现了液压挖掘机 的系列化、标准依口通用化；一些国家相继研制出机重100 t以上的 大型液压挖掘机，如1979年德国O+k公司的RH300型挖掘机（机 重475 t ,功率1735 kw ,正铲斗容22 m3，挖煤斗容34 m3）o上世纪八十年代以后到现在的三十年间，液压挖掘机从技术设计 到生产工艺和实验研究、从整机到零部件结构、从内部系统的结构和 工作性能到机体外观、从使用性能参数到使用可靠性和寿命、从创造 厂商数的增长到产品销售形式?口售后服务，都发生了重大的、空前的 变化，是一次真正的液压挖掘机技术革命。液压挖掘机成为工程中的 智能机械，工程机械的领头兵，被广泛应用在各种各样的工程领域。 挖掘土石方的工程中大约5 5 % 65 %的作业量靠液压挖掘机来完 成。21世纪以来，世界液压挖掘机的年销售量大约为15 20万台 断。近年来国外液压挖掘机主要发展情况如下：(1) .小型液压挖掘机得到迅猛发展。2002年先后欧美市场小 型液压挖掘机的销售量约为挖掘机总销量的40% 50%。现在最小 的液压挖掘机机重0.5 0.8t,功率10kw,斗容量小于0.1 m33e(2 ).发展大型和巨型液压挖掘机满足露天矿日益增长的需要。 例如Terex/O+K公司的RH400型，机重980t，功率2 x 1640kw,斗容量50 m3 ;日立公司的EX8000型，机重805t ,功率2x 1400 kw,斗容量40 m3。(3 ).液压系统实现高压化。液压系统的最大压力达到35 40 M pa高压化的液压元件分量轻、传动能力大、传动效率高。(4).采用低能耗、低废气排放量的发动机，严格遵守防污染、 低噪音的环保要求。国外挖掘机普遍提高了发动机的功率，增大工作 装置的挖掘力和加快行走速度。(5 ).液压挖掘机实现计算机智能化监控控制和模式开关操作, 使挖掘机时常处于最佳工作状态作业。提高了作业可靠性，延长挖掘 机使用寿命(6).司机室汽车化，大视野、低噪音、缓冲减震，内部设有 各种监控仪表和操作设备，有采暖、通风等各种生活设置，以及GPS 定位系统，司机工作环境舒适、方便和安全，劳动条件得到很大改善（7 ）.应用先进的设计理论和方法设计挖掘机，例如：有限寿 命设计理论、疲劳损伤累计理论、断裂力学、优化设计、有限元法、 有限寿命设计等。工作装置、行走底架、回转平台优化的结构，按应 力分布不同而合理应用不同的钢材，减轻整机分量、降低创造成本、 提高使用可靠性和寿命。（8 ）.十分重视挖掘机的试验研究工作。各著名的液压挖掘机创造公司都有自己的实验室或者试验基地，对液压挖掘机进行各种试 验研究。如：钢结构的疲劳强度试验、整机可靠性试验、液压系统 控制试验、人机工程学试验、各种零部件试验等等。2.我国液压挖掘机的发展简况我国自1959年开始研究斗容量为0.3 m3 （军用）半液压轮胎式挖掘机并制出样机，但是由于技术基础差等各种原于是使试验中途天 折。1967年参考引进的国外样机，由当时的一机部天津工程机械研 究所与上海建造机械厂、抚顺挖掘机厂和贵阳矿山机械厂合作，分别 研制出0.4、0.5和0.3 m33的液压挖掘机。虽然受到各种条件的限制，未能定型转入批量生产，但是却取得了初步的研制经验。七十年代初期，国内进入全面研制液压挖掘机的新阶段。相继开 发出1.0 m3（上建）、2.0 m3（杭州重型机器厂）、0.6 m3（定量和 变量，轮胎式和履带式；贵矿）、0.4 m3（北京建造机械厂）液压挖 掘机和0.2 m33（北建）液压挖掘装载机等，有六种级别十个型号。其中上建的LO m3、贵矿的0.6 m3轮胎式、北建的0.4 m3液压挖掘机和0.2 m3挖掘装载机，由于采用定量液压系统，元器件在国内能够配套，在1975年先后产品基本定型和投入批量生产。其后开辟和 定型批量生产的有合肥矿山机器厂的0.6 m3、长江挖掘机厂的1.6 m3杭重的2.5 m3等液压挖掘机，并且在一些挖掘机上开始采用变量 液压系统。一些老产品经过技术改进和更新。1981 1983年间，新开辟的产品有贵矿定量型0.6 m3履带式 挖掘机、北建0.1 m3小型挖掘机、长挖0.25 m3轮胎式挖掘机、上 建0.15 m3小型挖掘机、抚挖变量型1.0 m3挖掘机等。到1983年, 形成系列并正式生产的中小型液压挖掘机有斗容量0.1 2.5 m3十个级别近三十个型号。到1987年先后，我国液压挖掘机的年平均产 量约为700800台，占挖掘机年总产量的55%以上。当时在我国 产量较大、应用较多的国产液压挖掘机有：上建WY100 (1.0 m3),贵矿 WLY40 ( 0.4 m3)和 WLY60 ( 0.6 m3),合矿 WY60 ( 0.6 m3)和以后的 WY80 ( 0.8 m3),长挖 WY160(1.6 m3),抚挖 WY100B(1.0 m3),以及北建WZ2c挖掘装载机(挖斗0.2 m3,装载斗0.7m。天津工程机械研究所、浙江大学、太原重机学院等单位，开展液压挖掘机的整机性能和零部件的试验研究、工作装置优化设计、结 构强度的有限元计算、智能化监控和控制系统等科研工作。虽然我国的液压挖掘机有进步，但是技术水平、生产工艺、产品 产篇口质量、使用可靠性等还存在诸多问题，与国外相比有很大的差 距。这种状况满足不了日益增长的国民经济需要。为了加快我国液压 挖掘机的发展，提高液压挖掘机的水平，从上世纪八十年代初期开始, 我国全面引进德国先进的液压挖掘机技术（技术图纸和生产创造技 术）。引进的情况如下：引进德国LIEBHERR公司技术的有上建（R942 ）,贵矿（R912和轮式A912 ）,合矿（R922和轮式A922 ）, 长挖（R962、R972和R982 ）;北建引进德国0+K公司的RH6和 轮式MH6挖掘机技术；杭重引进德国DEMAG公司的H55和H85 挖掘机技术，太原重型机器厂引进H121挖掘机技术等。以后又有企 业与日本小松公司合作，如:临沂工程机械公司（PC100. 120 ）、山 东推土机厂（PC200, 220 ）黄河工程机械厂PC300、400 ）。配合 引进工作，国内挖掘机厂进行了技术改造，增添了先进的工艺设备和 加工手段；在国内定点选择了合作的配套件厂家。在消化、吸收引进 技术的基础上，国内生产厂家对自己的挖掘机系列产品的性能、结构、 创造工艺进行了更新换代，开辟出如WY60A、WY160A. WY100. WYL20、WY252等液压挖掘机。到1992年先后，我国液压挖掘机 的产销量约为1500台摆布。九十年代初期，天津工程机械研究所与 玉林柴油机厂联合开辟WY1.3（ 1.3t）小型液压挖掘机，与柳州工程 机械厂联合开辟WY40 （40t）液压挖掘机。此外，一些别类挖掘机 如：加长臂挖掘机、湿地和河海滩涂地用的低比压挖掘机、水陆两用 挖掘机、隧洞短臂挖掘机等也得到发展和应用。上世纪八、九十年代我国的经济蓬勃发展，各种工程（例如长 江三峡、小浪底水电站、铁路和高速公路、市政工程、房屋建造等） 相继开工，受工期限制，急需大量高质量的工程机械，特别是挖掘机。 我国的挖掘机产业却受到技术不足、资金短缺、特殊是国产化配套件 的质量无非关，各工厂面临体制改革等等因素制约，而停步不前。九 十年代初我国每年从国外进口的挖掘机和走私的二手挖掘机约1 2万台。这一现象受到国外挖掘机生产厂家的关切，纷纷到中国来寻 求商机。1995年先后我国液压挖掘机步入合资（或者外商独资）办厂 的 新阶段，开辟了挖掘机发展的新纪元。到1997年主要合资或者独 资企 业有：成都工程机械厂与日本神户制钢合资成立成都神钢建设机 械有 限公司，合肥矿山机器厂与日本日立建机合资成立合肥日立挖掘 机有限公司（现为 "日立建机（中国）有限公司），山东推土机 厂与日本小松公司成立小松山推工程机械有限公司，常州林业机械 厂与韩国现代公司合资成立常州现代工程机械有限公司（现为"现 代（江苏）工程机械有限公司），徐州工程机械集团公司与美国卡特彼 勒公司合资成立卡特彼勒（徐州）工程机械有限公司，韩国独资的 大宇（烟台）工程机械有限公司（现为"斗山工程机械（中国）有限公司 ”）,以及以贵矿为主的贵州詹阳机械工业有限公司（现为"贵州詹 阳动力重机有限公司）等。国内合资独资公司按原国外公司的技 术要求生产该公 司的品牌挖掘机，采用国际著名公司的配套件，使 在中国创造的挖掘机技术性能和质量提升到国际水平。这种状况促 使国内生产厂家变 革，新兴厂不断增加，老厂改制重组，机型更新 换代。各厂皆提高了挖掘机的性能和创造质量，由国产化配套转向全 球配套采购，使挖掘机水平挨近国际挖掘机的水平。国内创造的品牌机性能和质量与国外进口树目差不多，但是性价比高，其价格是进口机的70% 80% ,售后服务能及时得到保证。受到泛博用户的欢迎。到2000年国内制 造的液压挖掘机销售量达到8000台以上。国外许多挖掘机的配套厂 家到中国开办挖掘机专用的配套件厂，如上海帝人制机、天津亚实履 带等。国内有关配套件厂家或者自行研发，或者与国外厂家合资，改 进产品性能，提高产品质量，投入到挖掘机行业竞争中。在21世纪的前十年，国内挖掘机创造企业的数量猛增至60 70家，合资、独资、国企、民营各公司齐头并进生产各种型式的液 国自掘机，其中主要生产厂约有40余家。挖掘机的产销量年年翻番。 一些新兴公司在三、五年间产销量即增至数千台。20032005年间， 每年的销售量为35000台摆布，其重要的原因是小型液压挖掘机遍 地开花、快速发展，占有挖掘机总销量的20%25%比重。外企新 产品频出，如新一代带有GPS定位系统和监控系统的小松PC8型液 国辨机，斗山公司DH500LC，合肥日立建机ZX850、ZX1200等; 一些国内企业自主创新，研发出自己的高质量高性能的环保型挖掘 机，如：贵州詹阳动力重机有限公司2004年研制出行驶速度50km/h 的轮式挖掘机，2022年又生产出100km/h的轮式挖掘机并投入批 量生产；四川邦立重机有限公司开辟出整机质量100tx 120ts 165t 的大型液压挖掘机，填补了国内空白，可以代替部份进口机；邦立重 机还生产电力驱动的矿用中大型液压挖掘机和钢厂用的液压抓钢机， 在国内已有数百台销量。根据2022年对国内40多家主要生产企业的统计，共生产液压 挖掘机87650台，销售82765台（其中6t以下的小型挖掘机占20%