挖掘机 ,又称挖掘机械,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主要的工程机械之一。 挖掘机重要的三个参数:操作重量(质量),发动机功率和铲斗斗容。
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。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,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。
到20世纪80年代末,中国挖掘机生产厂已有30多家,生产机型达40余种。中、小型液压挖掘机已形成系列,斗容有0.1~2.5 立方米等12个等级、20多种型号,还生产0.5-4.立方米以及大型矿用10立方米、12立方米机械传动单斗挖掘机,1立方米隧道挖掘机,4立方米长臂挖掘机,1000立方米/h的排土机等,还开发了斗容量0.25立方米的船用液压挖掘机,斗容量0.4立方米、0.6立方米、0.8m³的水陆两用挖掘机等。但总的来说,中国挖掘机生产的批量小、分散,生产工艺及产品质量等与国际先进水平相比,有很大的差距。
改革开放以来,积极引进、消化、吸收国外先进技术,以促进中国挖掘机行业的发展。其中贵阳矿山机器厂、上海建筑机械厂、合肥矿山机器厂、长江挖掘机厂等分别引进德国利勃海尔(Liebherr)公司的A912.R912.R942.A922.R922.R962.R972.R982型液压挖掘机制造技术。稍后几年,杭州重型机械厂引进德国德玛克(Demag)公司的H55和H85型液压挖掘机生产技术,北京建筑机械厂引进德国奥加凯(0&K)公司的RH6和MH6型液压挖掘机制造技术。
从20世纪后期开始,国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。
1)开发多品种、多功能、高质量及率的挖掘机。为满足市政建设和农田建设的需要,国外发展了斗容量在0.25 m3以下的微型挖掘机,小的斗容量仅0.01 m3。另外,数量多的中、小型挖掘机趋向于一机多能,配备了多种工作装置——除正铲、反铲外,还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、振捣器、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等,以满足各种施工的需要。与此同时,发展专门用途的特种挖掘机,如低比压、低噪声、水下专用和水陆两用挖掘机等。
2)迅速发展全液压挖掘机,不断改进和革新控制方式,使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制。在危险地区或水下作业采用无线电操纵,利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合,实现挖掘机作业操纵的完全自动化。所有这一切,挖掘机的全液压化为其奠定了基础和创造了良好前提。
3)重视采用新技术、新工艺、新结构,加快标准化、系列化、通用化发展速度。例如,德国阿特拉斯公司生产的挖掘机装有新型的发动机转速调节装置,使挖掘机按适合其作业要求的速度来工作;美国林肯一贝尔特公司新C系列LS-5800型液压挖掘机安装了全自动控制液压系统,可自动调节流量,避免了驱动功率的浪费。