挖掘机基础培训

贵州省遵义市安全技术培训中心唐明刚（安全工程师）挖掘机培训课件目录一、挖掘机发展简史及现状二、挖掘机的分类三、液压挖掘机的结构四、挖掘机的动力系统五、挖掘机的液压系统六、挖掘机的电气系统概述挖掘机是用来开挖土壤、铲装物料的特种机械。它是用铲斗上的斗齿切入物料内部，并将铲斗装满后，通过回转提升使铲斗到达卸料位置卸料，往返进行重复操作。挖掘机广泛应用于建筑施工、矿山开采、河道疏浚，抢险救灾等诸多领域。工程施工中超过60%的土石方是由挖掘机操作完成的。挖掘机更换工作装置后还可用于浇筑、起重、安装、打桩、破碎、夯土，拔桩等作业。挖掘机工作环境条件1、液压挖掘机正常工作环境温度为-20℃～55℃。2、液压挖掘机应能在Ⅲ级土壤中正常作业，对冻土层和岩石，需松裂和爆破后方可施工，且须使用岩石型铲斗进行作业；岩石型铲斗斗齿须满足JG/T90-1999的要求.3、轮胎式挖掘机在岩石工况作业时，对轮胎进行必要的保护。4、海拔3000m能正常工作。5、能在沙漠、盐碱地区工作。6、适于各种湿度地区工作，最大相对湿度要满足100％。一、挖掘机发展简史及现状液压挖掘机从1837年的蒸汽机驱动的“动力铲”诞生至今，已有170余年的历史。其发展史大致可分为三个时期（俗称三代）：美国人威廉•奥蒂斯研制的蒸汽铲1837年第一台挖掘机在美国诞生----以蒸汽作动力的动力铲。19世纪70年代经过改进的蒸汽铲正式生产并应用于露天矿剥离。1872年奥蒂斯蒸汽铲在新泽西州建设铁路工程1877年，拉斯顿普罗克特（RustonProctor）蒸汽铲公司供给英国曼彻斯特运河船公司的蒸汽铲1880年又出现了第一批以拖拉机为底盘的半回转式蒸汽铲。1885年，拉斯顿普罗克特（RustonProctor）公司为阿根廷制造的“Colonial'”蒸汽式拖拉机第一代：电动机、内燃机的出现，使挖掘机有了适用的动力装置，解决了工程挖掘机械移动的动力源难题，促进了挖掘机的诞生和发展。目前国内矿山使用的电铲就属于第一代产品。1900年第一台以柴油机作动力的挖掘机问世马里昂Marion6360建于1965年，整机重达13600吨，总功率21300马力，铲斗容量138立方米马里昂marion6360的铲斗比塞洛斯8750型步进式拉铲这是目前亚洲最大的迈步式拉铲，自重5300吨，臂长110米、斗容90立方米，功率9700千瓦第二代：1953年德国开发的第一台液压挖掘机诞生了，液压传动代替机械传动是挖掘机技术上的一次飞跃，挖掘机的液压化是第二代产品的标志，史称传动革命阶段。利渤海尔生产的第一台全液压液压挖掘机第三代：电子技术尤其是计算机技术的广泛应用，使挖掘机有了合适的控制系统，在1985年左右，挖掘机的电子化是挖掘机第三代产品的标志。可称为操纵和控制革命。第三代产品还在延续，目前液压挖掘机的主要发展方向是机电一体化技术，作为工程机械主导产品的液压挖掘机，经过几十年的研究和发展，已逐渐完善，其工作装置、主要结构件和液压系统已基本定型。人们对液压挖掘机的研究逐步向机电液控制方向转移。国外最新控制技术是计算机直接控制。工业发达国家的挖掘机生产较早，德国、法国、美国、俄罗斯、日本等是斗容量3.5-40m3单斗液压挖掘机的主要生产国，从20世纪80年代开始生产特大型挖掘机。例如，美国马利昂公司生产的斗容量50-150m3的剥离用挖掘机，斗容量132m3的步行式拉铲挖掘机；B-E(布比赛路斯一伊利)公司生产的斗容量168.2m3的步行式拉铲挖掘机，斗容量107m3的剥离用挖掘机等，是世界上目前最大的挖掘机。国外挖掘机的发展史1837年第一台挖掘机在美国诞生----以蒸汽作动力的动力铲。19世纪70年代经过改进的蒸汽铲正式生产并应用于露天矿剥离。1880年又出现了第一批以拖拉机为底盘的半回转式蒸汽铲。1900年第一台以柴油机作动力的挖掘机问世1953年第一台全液压挖掘机在德国出现1961年日本从欧美引进了液压挖掘机技术1985年第一台全电脑控制的液压挖掘机在日本出现拖拉机为底盘的半回转式挖掘机我国挖掘机研发历程我国的挖掘机生产起步较晚，从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为1m3的机械式单斗挖掘机至今，大体上经历了测绘仿制、自主研制开发和发展提高等三个阶段。新中国成立初期，以测绘仿制前苏联20世纪30～40年代的W501、W502、W1001、W1002等型机械式单斗挖掘机为主，开始了我国的挖掘机生产历史。由于当时国家经济建设的需要，先后建立起十多家挖掘机生产厂。1967年开始，我国自主研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WYl00型、贵阳矿山机器厂的W4-60型、合肥矿山机器厂的WY60型挖掘机等。随后又出现了长江挖掘机厂的WYl60型和杭州重型机械厂的WY250型挖掘机等。它们为我国液压挖掘机行业的形成和发展迈出了极其重要的一步。到20世纪80年代末，我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0.1～2.5m3等12个等级、20多种型号，还生产0.5-4.0m3以及大型矿用10m3、12m3机械传动单斗挖掘机，1m3隧道挖掘机，4m3长臂挖掘机，1000m3／h的排土机等，还开发了斗容量0.25m3的船用液压挖掘机，斗容量0.4m3、0.6m3、0.8m3的水陆两用挖掘机等。但总的来说，我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，以促进我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。与此同时，还有山东推土机总厂、黄河工程机械厂、江西长林机械厂、山东临沂工程机械厂等联合引进了日本小松制作所的PC100、PC120、PC200、PC220、PC300、PC400型液压挖掘机（除发动机外）的全套制造技术。这些厂通过数年引进技术的消化、吸收、移植，使国产液压挖掘机产品性能指标全面提高到20世纪80年代的国际水平，产量也逐年提高。由于国内对液压挖掘机需求量的不断增加且多样化，在国有大、中型企业产品结构的调整，牵动了一些其他机械行业的制造厂加入液压挖掘机行业。例如，中国第一拖拉机工程机械公司、广西玉柴股份有限公司、柳州工程机械厂等。这些企业经过几年的努力已达到一定的规模和水平。例如，玉柴机器股份有限公司在20世纪90年代初开发的小型液压挖掘机，连续多年批量出口欧、美等国家，成为我国挖掘机行业能批量出口的企业。国内挖掘机发展史1954年生产出第一台机械式挖掘机1960年开始研制液压挖掘机1970年以后测绘国外样机仿制全液压挖掘机取得成功1982年起挖掘机行业第一次全面引进德国公司的液压挖掘机技术及配套件技术1990年机械工业部组织引进日本小松液压挖掘机技术1990年玉柴研制成功了机重1.3吨的微型挖掘机1993年国外二手机开始在中国内地大量销售使用1995年-1998年国外10家著名公司开始在中国建合资与独资企业挖掘机市场状况挖掘机械国际上主要有小松、日立、卡特彼勒、沃尔沃、大宇、现代、神钢、凯斯、中联重工、阿特拉斯等品牌位市场占有居前10位。国内自主品牌挖掘机企业大体上可分为三类：1）以小型挖掘机为突破口的企业，如玉柴机器和山河智能；2）由其他产品渗透到挖掘机的大型企业，如柳工、厦工、徐工、临工、福田和福建晋工、龙工、三一重工等。3）新兴的民营小企业。三一重工（SANY）三一集团有限公司始创于1989年。三一重机有限公司作为三一重工旗下集挖掘机械研发、生产、销售于一体的专业制造公司成立于2003年，是世界知名工程机械企业。公司坐落于素有“金三角”之称的长三角海岸地带，拥有上海临港、江苏昆山两大生产制造基地。上海临港产业园目前已建成占地1500亩的挖掘机研发生产基地，2012年2月正式投产，主要生产中型挖掘机。昆山产业园占地2000余亩，主要生产小型挖掘机与大型挖掘机。两大生产基地年产能达8万台，生产能力全球第一。近几年来，三一重机以年均100%以上的惊人增速实现了跨越式发展。2011年，三一重机实现销售超20000台，全国销量第一。此外，三一重机还不断与世界顶级企业开展广泛合作，追求产品顶级配置，创造产品顶级性能，同时，与国内知名院校与科研院所建立了产学研联盟，不断扩大联合办学规模，与上海交通大学、浙江大学等高校、研究院所开展项目合作，推进基础研究工作。中联重工（ZOOMLION）长沙中联重工科技发展股份有限公司创建于1992年，是在原长沙建设机械研究院基础上孵化出来的新型高科技上市公司，中国工程机械装备制造龙头企业，全国首批103家创新型试点企业之一。公司注册资本19.71亿元，主要从事建筑工程、能源工程、交通工程等国家重点基础设施建设工程所需重大高新技术装备的研发制造，其混凝土机械产销量居全球市场第一，中大型塔式起重机市场占有率居全国第1，而且，是全球产业链最为齐全的工程机械企业。小松（KOMATSU）著名的工程机械制造商，株式会社小松制作所是全球最大的工程机械及矿山机械制造企业之一，成立于1921年，迄今已有超过90年历史。在工程机械领域有着先进的生产经验。于2001年2月在上海市注册小松(中国)投资有限公司，注册资金3457万美元。日立建机株式会社于1970年10月1日在日本东京成立成立，现今日立建机集团是全球最大的建筑机械、运输机械及其他机械设备的制造、销售和服务综合性的公司之一。日立建机（中国）有限公司成立于1995年3月27日，坐落在安徽省合肥市经济技术开发区。公司主营挖掘机及其它建设机械的制造、销售、服务、配件供应。日立（HITACHI）大宇（DAEWOO）韩国大宇集团1967年由金宇中创建，其产品一直以来代表着韩国机械工业的发展水平，在柴油发动机、挖掘机、车辆、自动机床、机器人等领域创造了公认的成就。1994年10月1日在中国烟台成立大宇重工业烟台有限公司，主要生产挖掘机、叉车及机床等重工业产品。大宇公司于2005年被斗山公司收购51%的股份。韩国现代重工业株式会社是韩国现代集团的主要公司，现代重工是于1972年在朝鲜半岛东南端的蔚山市成立。涉及汽车，工程机械，叉车等多个工业领域。于2002年9月1日在北京成立北京现代京城公司，北京现代业正逐步成为国内最大的叉车、挖掘机制造供应商之一。现代（HYUNDAI）阿特拉斯（ATLAS）德国阿特拉斯公司是世界著名的挖掘机生产企业，在全球有5家工厂，是世界第一台全液压挖掘机的诞生地，其ATLAS液压挖掘机在欧洲畅销50余年，承受了欧洲各种恶劣工况的严峻考验，其在欧洲的占有率近20%，此次投资组建中国阿特拉斯是ATLAS这个蜚声欧美的挖掘机品牌第一次进入亚洲市场。阿特拉斯工程机械有限公司（简称中国阿特拉斯）是中德合资的大型挖掘机制造企业，成立于2004年2月28日，是由内蒙古北方重型汽车股份有限公司和美国特雷克斯（TEREX）集团旗下德国阿特拉斯（ATLAS）公司共同投资组建。美国卡特彼勒公司成立于1925年，是世界上最大的工程机械和矿山设备生产厂家、燃气发动机和工业用燃气轮机生产厂家之一，也是世界上最大的柴油机厂家之一。卡特彼勒（中国）投资有限公司于1996年在北京成立。今天，卡特彼勒在中国投资建立了11家生产企业，制造液压挖掘机、压实机、柴油发动机、履带行走装置、铸件、动力平地机、履带式推土机、轮式装载机、再造的工程机械零部件以及电力发电机组。卡特彼勒（CAT）凯斯（CASE）1842年发明家JeromeIncreaseCase在Racine建立凯斯公司，