量的 12%强 ,有的甚至达到 70～80% ,应用十分广泛 [3 ] 。而 关键技术 。总之国产轮挖与国外的相比相差较远 ,其发展任
我国的轮挖仅为 3%左右 ,故从世界范围看 ,轮挖在我国的应 重而道远 。
表 1 轮挖与履挖对比 Table 1 Comparison between the wheel excavator and the corresponding crawl excavator
EW 140B EW 160B EW 180B EW 140C EW160C EW 180C
MH3. 6 MH5. 6 MH6. 6 MH8. 6 MHCity MHPlus MHPlus Pre2 lim inary
(3)安全 、舒适 、可靠的驾驶室 。采用带有坠物保护结构 ( FOPS)和倾翻保护结构 (ROPS)的驾驶室 ,安装可调节的弹 性座椅 , 用 隔 音 措 施 降 低 噪 声 干 扰 。如 迈 克 拉 克 采 用 了 ROPS和 FOPS的驾驶室 [9 ] 、沃尔沃采用了独创自带 RPOS的 Care Cab驾驶室 [10 ] 。驾驶室将逐步实施 ROPS和 FOPS设计 方法 ,配装冷暖空调 。全密封及降噪处理的“安全环保型 ”驾 驶室 ,采用人机工程学设计的司机座椅可全方位调节 ,以及 功能集成的操纵手柄 、全自动换挡装置及电子监控与故障自 诊断系统 ,以改善司机的工作环境 ,提高作业效率 。
第 2008
30 年
卷 6月
第 336 -
3期 339
页
世界科技研究与发展
WO RLD SC I2TECH R&D
Vol. 30 No. 3 Jun. 2008 pp. 336 - 339
轮式挖掘机的技术现状与发展趋势
张树忠 邓 斌 宋春华
(西南交通大学机械工程学院 ,成都 610031)
(5)多功能化 。轮挖愈来愈倾向于多功能化 ,除了挖掘 和起重功能 ,还有液压锤 、钳 、剪 、夯 ,钻孔器 ,铣刨头等 ,可根 据工况更换不同的工作装置 。使用这些配套装置可以降低 成本 ,可以减少人工劳动 ,提高生产率 。与此相适应的是挖 掘机上配置了快速更换系统 ,新型的更换系统能够在正常液 压系统的压力下自动快速更换各种装置 ,司机无须离开司机 室 。如利勃海尔的组合快装系统 (L ikufix2System ) ,该系统包 括一套组合液压快装装置和一个自动转换耦合装置 ,利用该 装置操作员可以在几秒钟之内完成工装机械和液压部分的 转换 [8 ] ;迈克拉克用于远程自动换接的自锁式夹钳快换装 置 [9]。
Technology and Tendency of W heel Excava tor
ZHANG Shuzhong D ENG b in SO NG Chunhua ( College of Mechanical Engineering, Southwest J iaotong University, Chengdu 610031)
履挖的行走速度仅为 3～5 km / h。同等级轮挖与履挖对比见 品牌 、品种上可选择性都较少 ,这与国外“百家争鸣 ”的现象
表 1,虽然轮挖工作效率不如同等级的履挖 ,但与履挖昂贵的 转移费相比 ,频繁转场时轮挖更具经济优势 [2 ] 。正是以其机 动 、灵活 、高效的鲜明特点 ,轮挖在市政维护工程 、公路交通 建设及快速抢修等物料挖掘 、搬移方面得到了广泛应用 。
(CLSS) ,德国力士乐公司推出的与负荷无关的流量分配系 统 (LUDV ) ,德国林德推出的负荷传感同步控制系统 (LSC) 等结构原理与功能基本相同的液压系统 ,得到较好的应用 。 卡特彼勒 、利勃海尔 、沃尔沃 、斗山 、JCB 等公司也采用了负 荷传感系统 。负荷传感系统在液压挖掘机上的优点是显而 易见的 ,能实现对不同负载压力的多个执行元件同时进行快 速和精确的控制 ,各个执行元件互不干涉 [5 ] 。而负控制技术 具有稳定性好 、响应快 、可靠性和维修性好等特点 ,但在起始 点为重负荷下作业时 ,因流量与负载有关 ,所以可控制性较 差 。由于成熟的制造技术和低廉的价格将会使负控制系统
(4)节能与环保 。为提高产品的节能效果和满足日益苛 刻的环保要求 ,国外轮挖企业主要从降低发动机排放 、提高 液压系统效率和减振 、降噪等方面入手 。国外工程机械柴油 机的发展已经达到全电子控制的程度 ,采用直喷技术 ,对柴 油的喷射量和喷射时间进行控制 ,取消了传统的机械式调速 器和定时齿轮 ,简化了柴油机结构 。目前世界上卡特和小松 等厂家都开发了这种电子控制柴油机 ,它们的特性曲线可以 由软件来决定 ,对于不同的作业工况采用不同的特性 ,使柴 油机的经济性 、排放和动力性都达到最优 。日立建机推出的 ZX130W 型轮式挖掘机配置了符合欧 Ⅱ和 TierⅡ排放标准的 发动机 ,采用超低噪声型消音器并采用其他措施 ,降低了发 动机的噪声 [11 ] 。
据统计 ,在西方发达国家轮挖需求量约占挖掘机需求总
形成鲜明对比 。近年来 ,虽然国产轮挖在产量 、品种和技术 水平等方面都有了一定的发展 ,比如詹阳动力重工开发生产 的高速轮挖填补了国产空白 、实现了行驶速度的重大突破甚 至比国外同类机型还要略高一筹 ,但发展规模仍然很小 ,技 术性能和工作可靠性还不能满足国内市场的需要 ,严重缺乏
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世界科技研究与发展
机械工程
继续发挥作用 ,尤其在发展中国家还将继续存在 。 ( 2 )国外品牌轮挖多采用自主研发的电子节能及微机控
制技术 。JCB公司的 AM S控制系统兼顾操作简便与实现各 种工况下的最高效率 ,系统设计有几种功率模式 ,能按操纵 手柄的运动和使用要求自动感知液压要求并作出反应 ,使发 动机功率与液压功率匹配 ,并按需要激活动力提升和发动机 自动怠速功能 [6 ] 。韩国斗山的独创新一代电子功率优化系 统 ( e - EPOS) ,为了操作简便 ,工作模式仅设计为两档挖掘 档和挖沟档 [7 ] ;德国利勃海尔轮挖采用全部电子控制 , LSC 电子极限载荷调节专有技术具有压力补偿 、流量补偿功能 , 增强功率档 、高功率档 、经济档 、精细档 、超精密控制开关等 多种工作模式选择 ; LCD显示 、声光报警 、传感器控制发动机 空载怠速 。这些控制系统基本具备了多种功率 (工作 )模式 选择 、瞬时增力功能 、发动机自动怠速 、发动机工作自动预热 及过热保护 、实时电子监控和自诊断功能 ,从而提高挖掘机 的生产效率 ,降低油耗 ,改善司机作业环境 ,提高机器的自动 化程度 [8 ] 。
ucts
企业
法国迈克拉克 (M eca lac)
产品型号
10MSX 12MSX 12MXT 14MBX 714MW 714MWRR
吨位 t 7～16
法 国 ( Ammann Yanm a r)
美国凯斯 (Case)
美国卡特彼勒 ( Cat2 erp illar)
B55W 21 B55W821
WX95 WX125 WX14522 WX16522 WX18522 WX21022 W X240 22
类型 轮挖 履挖
工作效率 低
高 (约 15% )
稳定性 差 好
价格
高 (约 20～30% ) 低
移动性
好 20～40km / h 差 3～5km / h
适用性
转场频繁 ,路况较好 ,工程量不大的工地 操作空间大 ,不频繁 国内外轮挖技术现状
摘 要 :对轮式挖掘机的特点及兴起的背景进行了分析 ,指出了发展国内轮挖技术的必要性 。统计了国内外轮挖主要生产企业和 产品 ,在分析这些产品技术参数的基础上 ,综述了国外轮挖及国产专用底盘 、经济适用型轮挖的技术现状 ;最后 ,对国内外轮挖技 术比较分析 ,指出了国内轮挖技术与国际水平的差距 ,提出了轮挖始终朝着高效 、节能 、环保的方向发展 ,同时针对国内轮挖的不 足提出了发展对策 。 关键词 :轮式挖掘机 ;技术 ;综述 中图分类号 : TU621 文献标识码 : A
1 引言
轮式挖掘机是以轮胎作为行走部件的挖掘机械 ,简称轮 挖 。轮挖行走速度快 ,不损坏路面 ,能远距离自行转场及可 快速更换多种作业装置 。国外轮挖的最高行走速度大多为
用有待挖掘 。可以说 ,在未来几年继续扩大内需 ,扩大基础 建设发展战略 ,城市及小城镇建设发展战略的大环境决定了 我国轮挖市场的广阔前景 。
由以上几点可以看出国外企业在发动机燃料燃烧与电
控 、液压控制系统 、自动操纵 、驾驶室条件改善 、故障诊断与 监控 、节能与环保等方面 ,进行了大量的研究 ,开发出许多新 结构和新产品 ,提高了轮挖的高科技含量 ,促进了轮挖的发 展。
表 2 国外轮挖主要企业和产品 Table 2 Oversea enterp rises p roducing wheel excavator and their p rod2
国外轮挖生产企业较多且品种齐全 ,如日立 、小松 、利勃 海尔 、卡特彼勒 、沃尔沃 、JCB、现代等 。这些公司的产品基本
25～40 km / h,国产的大多为 20～35 km / h,贵州詹阳动力生 体现了当今世界轮式挖掘机技术发展的最高水平 ,且很多著
产的高速轮挖 JYL200G行走速度甚至达到了 51 km / h[1 ] ,而 名公司都拥有其专有关键技术及元器件 [4 ] 。而国产轮挖在
M313D M315D M316D M318D M322D
5. 5～5. 9 10 ～23 13 ～23
美国约翰迪尔 ( John D ee re)
美国特雷克斯 ( Ter2 ex)
瑞典沃尔沃 (Volvo)
英 国 纽 荷 兰 ( New Ho lland )
180C W 210C W
TW 70 TW85 TW 110 TW 130 TW 150 TW160 TW 160SR TW 170 TW 180SR TW190