懸臂式掘進(jìn)機(jī)是集截割、裝運(yùn)、行走、操作等功能于一體,主要用于截割任意形狀斷面的井下巖石、煤或半煤巖巷道。國內(nèi)的掘進(jìn)機(jī)設(shè)計雖然說離國際的技術(shù)還有段距離,但是國內(nèi)的技術(shù)水平已能基本滿足國內(nèi)的需求。大中型號的掘進(jìn)機(jī)不斷被創(chuàng)新。
國產(chǎn)重型掘進(jìn)機(jī)與國外設(shè)備的差距除總體性能參數(shù)偏低外,在基礎(chǔ)研究方面也比較薄弱,適合我國煤礦地質(zhì)條件的截割、裝運(yùn)及行走部載荷譜沒有建立,沒有完整的設(shè)計理論依據(jù),計算機(jī)動態(tài)仿真等方面還處于空白;在元部件可靠性、控制技術(shù)、在截割方式、除塵系統(tǒng)等核心技術(shù)方面有較大差距。
挖掘機(jī)(excavator),又稱挖土機(jī),是一種用鏟斗挖掘或低于承機(jī)面的物料,并裝入運(yùn)輸車輛或卸至堆料場的土方機(jī)械。挖掘機(jī)由動力裝置、工作裝置、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)組成,多用于土壤、煤、泥沙等物料的挖掘。其重要的三個參數(shù)為操作重量、發(fā)動機(jī)功率和鏟斗斗容。
從外觀上看,挖掘機(jī)由工作裝置,上部轉(zhuǎn)臺,行走機(jī)構(gòu)三部分組成。 根據(jù)其構(gòu)造和用途可以區(qū)分為:履帶式、輪胎式、步履式、全液壓、半液壓、全回轉(zhuǎn)、非全回轉(zhuǎn)、通用型、型、鉸接式、伸縮臂式等多種類型。
拉鏟挖土機(jī)也叫索鏟挖土機(jī)。其挖土特點是:“向后向下,自重切土”。宜用于開挖停機(jī)面以下的Ⅰ、Ⅱ類土。工作時,利用慣性力將鏟斗甩出去,挖得比較遠(yuǎn),挖土半徑和挖土深度較大,但不如反鏟靈活準(zhǔn)確。尤其適用于開挖大而深的基坑或水下挖土。
現(xiàn)今的挖掘機(jī)占絕大部分的是全液壓全回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)。液壓挖掘機(jī)主要由發(fā)動機(jī)、液壓系統(tǒng)、工作裝置、行走裝置和電氣控制等部分組成。液壓系統(tǒng)由液壓泵、控制閥、液壓缸、液壓馬達(dá)、管路、油箱等組成。電氣控制系統(tǒng)包括監(jiān)控盤、發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、泵控制系統(tǒng)、各類傳感器、電磁閥等。
在傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)速柴油機(jī)上,噴油泵的循環(huán)供油量、噴油提前角等都受到轉(zhuǎn)速影響,使柴油機(jī)性能難以進(jìn)一步提高。在柴油機(jī)上應(yīng)用電噴控制后,可以使泵的循環(huán)供油量和噴油提前角不再受轉(zhuǎn)速的影響,從而使挖掘機(jī)能夠一直工作在佳狀態(tài),而且加快了響應(yīng)速度。開發(fā)柴油機(jī)電噴控制器是提高挖掘機(jī)節(jié)能性的一個重要環(huán)節(jié)。
電液比例控制在80年代初就開始應(yīng)用于工程機(jī)械,到目前已經(jīng)在液壓挖掘機(jī)上得到了大量應(yīng)用。電液比例技術(shù)用于工程機(jī)械,可以省去復(fù)雜、龐大的液壓信號傳遞管路,用電信號傳遞液壓參數(shù),不但能加快系統(tǒng)響應(yīng),而且使整個挖掘機(jī)動力系統(tǒng)控制更方便、靈活。進(jìn)入90年代后,隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,電液比例控制更進(jìn)一步”智能化”,電液比例泵和比例閥的應(yīng)用日益增多,從而出現(xiàn)了”智能化液壓挖掘機(jī)”。
為使挖掘機(jī)更好地適應(yīng)各種工況下的負(fù)載要求,動力系統(tǒng)內(nèi)部一些控制元件的設(shè)定參數(shù)將不再是固定值,而是能隨著挖掘機(jī)具體工作狀況而改變。例如,在日立建機(jī)生產(chǎn)的EX系列挖掘機(jī)上,負(fù)荷傳感閥上的壓力補(bǔ)償器設(shè)定壓差就能隨工作狀況而改變,增強(qiáng)了挖掘機(jī)工作時的適應(yīng)性??梢灶A(yù)測,在將來的挖掘機(jī)動力系統(tǒng)中,將會有更多的控制參數(shù)可以調(diào)節(jié),從而使挖掘機(jī)工作效率更高、操縱更容易。