世界上最大液壓挖掘機有多重

　　液壓挖掘機是一種多功能機械，它在減輕繁重的體力勞動，保證工程質量，加快建設速度以及提高勞動生產率方面起著十分重要的作用。那世界上液壓挖掘機到底有多重呢?下面由小編來告訴你答案吧。

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　　RH400是目前市場上最大的液壓挖掘機，是TEREX/O&K公司的旗艦產品，也是當今唯一的1000噸級液壓挖掘機。RH400操作重量980噸，發動機輸出功率達3280千瓦，正鏟能容納85噸的礦物，絕對是個龐然大物!它在加拿大油砂礦創造了液壓正鏟新的世界紀錄：在效能測試時大大超過9000噸/小時，平均產量超過5500噸/小時，對於超大型的卡車例如CAT 797B等，3-5鏟即可裝滿。RH400挖掘機可配備柴油發動機或電機驅動裝置。

　　液壓挖掘機六大系統

　　傳動系統

　　單鬥液壓挖掘機在建築、交通運輸、水利施工、露天採礦及現代化軍事工程中都有十分廣泛的應用，是各種土石方施工中不可缺少的主要機械裝置。

　　流體傳動形式

　　流體傳動包括以下三種形式：

　　1、液壓傳動—藉助於液體的壓力能來傳遞動力和運動的傳動形式;

　　2、液力傳動—藉助於液體的動能來傳遞動力和運動的 傳動形式;***如液力變矩器***

　　3、氣壓傳動—藉助於氣體的壓力能來傳遞動力和運動的傳動形式。

　　傳動技術優點

　　液壓傳動是以液壓油為工作介質進行能量傳遞和控制的一種傳動形式，通過各種液壓元件組成不同功能的基本回路，再由這些基本回路組成能夠滿足各種要求的液壓系統。

　　液壓傳動與機械傳動和電力拖動系統比，其主要優點有：

　　1、元件佈局安裝有很大的靈活性，能構成複雜系統;

　　2、可實現大範圍無級調速，範圍可達2000：1;

　　3、傳遞運動平穩，易於實現快速啟動、制動和頻繁換向;

　　4、操作控制方便、省力，易於實現自動控制和過載保護;

　　5、能自行潤滑，元件壽命長等。

　　液壓傳動的缺點

　　液壓傳動的主要缺點有：

　　1、以液體為介質，易洩露和可壓縮，不能保證定比傳動;

　　2、傳動中有機械損失、壓力損失、洩露損失，效率偏低;

　　3、對油溫敏感，不宜在低、高溫下使用;

　　4、對液壓油的汙染很敏感;

　　5、元件製造精度高，造價高;

　　6、裝置出現故障時不易診斷等。

　　傳動應用發展

　　相對於機械傳動，液壓傳動是一門新的技術。液壓傳動起源於1654年帕斯卡提出的靜壓傳動原理，1795年英國第一臺水壓機問世。液壓傳動的推廣應用得益於19世紀蓬勃發展的石油工業。二戰期間，軍工上的需要進一步推動了液壓傳動的發展。戰後，液壓傳動迅速轉入民用。20世紀60年代以後，液壓傳動向更廣闊的領域滲透。如今，採用液壓傳動已成為衡量一個國家工業水平的重要標誌之一。如發達國家生產的95%的工程機械、90%的數控加工中心、95%以上的自動線都採用了液壓傳動。

　　基本原理及現象

　　帕斯卡原理是一個靜力學原理，

　　對於“理想液體”有：

　　1、處於密閉容器內的“理想液體”對施加於它表面的壓力向各個方向等值傳遞;

　　2、速度的傳遞按“容積變化相等”的原則;

　　3、液體的壓力由外載荷建立。

　　4、能量守恆。

　　管道流動

　　由於流動液體具有粘性，以及液體在管道中流動時突然轉彎和通過閥口產生相互撞擊和出現漩渦等，液體在管道中流動時必然會產生阻力。為了克服阻力，液體流動時需要損耗一部分能量。這種能量損失包括沿程壓力損失和區域性壓力損失，液體在管道中流動時的壓力損失和液體的流動狀態有關。由上述分析可知，油液在管道中流動時，其壓力會有所減小。

　　液壓衝擊

　　在液壓系統中，因某些原因液體壓力在瞬間會突然升高，產生很高的壓力峰值，這種現象稱為液壓衝擊。液壓衝擊不僅會引起振和噪聲，而且會破壞密封裝置、管道和液壓元件;有時還會使某些液壓元件產生誤動作，造成裝置事故。

　　液壓衝擊按產生原因可以分為：

　　1、液流的慣性導致的液壓衝擊—液流通道迅速關閉或液流迅速換向使液流速度的大小或方向發生突然變化。

　　2、工作部件的慣性導致的液壓衝擊—運動的工作部件突然制動或換向。

　　減小液壓衝擊措施

　　減小液壓衝擊的措施有：

　　1、延長閥門關閉和運動部件制動換向的時間;

　　2、限制管道流速及運動部件的速度***一般工作、回油、吸油管路分別不超過8、4、1.2m/s***;

　　3、在滿足要求的情況下，適當增加管徑，縮短管道長度;

　　4、用橡膠軟管或在衝擊源處設定蓄能器，以吸收衝擊能量。

　　5、在容易出現衝擊的地方，安裝限制壓力升高的安全閥。

　　氣穴現象

　　在液壓系統中，如果如果某點壓力低於液壓油所在溫度下的空氣分離壓時，原先溶解在液體中的空氣就分離出來，使液體中迅速出現大量氣泡，這種現象叫做氣穴現象。一般通流截面較小會使流速很高，根據伯努利方程可知此時油壓會很低，以致產生氣穴現象。在液壓泵吸油過程中，吸油口的絕對壓力會低於大氣壓，如果泵安裝過高，在加上過濾器和管道阻力，亦會產生氣穴現象。

　　氣穴現象的危害

　　當液壓系統出現氣穴現象時，帶來的危害有：

　　1、將造成流量和壓力的不穩定;

　　2、引起區域性高溫和很高的衝擊壓力，導致噪聲和振動;

　　3、降低液壓系統的容積效率;

　　4、造成液壓元件的氣蝕，縮短元件使用壽命等。

　　減少氣穴現象的措施有：

　　1、及時向液壓油箱加油，使油麵保持在規定的平面上;

　　2、低壓區密封可靠;

　　3、向油箱加油時，應擰鬆放氣螺塞放氣;

　　4、及時清洗更換濾油網。

　　動力系統

　　由柴油機的外型特性曲線可知，柴油機是近似的恆扭矩調節，其輸出功率的變化表現為轉速的變化，但輸出扭矩基本不變化。油門開度增加***或減小***，柴油機輸出功率就增加***或減小***，由於輸出扭矩基本不變，所以柴油機轉速也增加***或減小***，即不同的油門開度對應著不同的柴油機轉速。由此可見，對柴油機控制的目的是，通過對油門開度的控制來實現柴油機轉速的調節。應用在液壓挖掘機柴油機上的控制裝置有電子功率優化系統、自動怠速裝置、電子調速器、電子油門控制系統等。

　　元件系統

　　對液壓泵的控制都是通過調節其變數擺角來實現的。根據控制形式的不同，可分為功率控制系統、流量控制系統和組合控制系統等三大類。其中的功率控制系統有恆功率控制、總功率控制、壓力切斷控制和變功率控制等;流量控制系統有手動流量控制、正流量控制、負流量控制、最大流量二段控制、負荷感測控制和電氣流量控制等;組合控制系統是功率控制和流量控制的組合控制，在液壓控制機上應用最多。

　　閥控系統

　　a.先導型控制系統 換向控制閥的控制形式有直動型***用手柄直接操縱換向閥主閥芯***和先導型兩種。後者是用先導閥控制先導油液，再用先導油液控制換向閥的主閥芯，它又分為機液先導型和電液先導型兩類。

　　b.負荷感測控制系統 閥控系統實質上是節流式系統。在液壓挖掘機上，常用的是一般的三位六通多路閥，其滑閥的微調效能和複合操作效能差。20世紀90年代以來，在液壓挖掘機上開始採用負荷感測控制系統，其控制閃不論是中位開式方式還是中位閉式方式，都附帶有壓力補償閥。採用電子控制壓力補償的液壓挖掘機液壓系統與傳統的液壓系統比較，負荷感測控制系統的主要優點是：

　　***1***節省能源消耗。普通三位六通換向閥無論採用定量泵還是變數泵，總要有一部分油液經溢流閥溢掉，浪費了能量。而使用負荷感測變數系統，泵的流量全部用於負載上，泵的壓力僅比負荷壓力大1-3MPa。

　　***2***流量控制精度高，不受負荷壓力變化的影響。

　　***3***幾個執行元件可以同步運動或以某種速比運動，且互不干擾。普通三位六通閥系統用的是並聯油路，當幾個執行元件同時動作時，泵輸出的油液首先流向壓力低的執行元件，不能同步。負荷感測控制系統包括負荷感測控制閥和負荷感測控制泵***或定量泵***。

　　3***完全負荷感測控制系統 完全負荷感測控制系統由負荷感測控制閥和負荷感測控制變數泵組成。

　　上述的負荷感測控制閥只解決了滑閥的微調效能和複合操作效能，而沒有解決節省能源問題。定量泵和負荷感測控制閥的系統也沒有節省能源消耗，因為泵所輸出的流量超過執行元件***液壓缸和液壓馬達***所需要的流量時，多餘的油液經壓力補償閥流回油箱***為保持壓差恆定***變為熱能。只有完全負荷感測控制系統才能解決節省能源問題。

　　4***帶次級壓力補償閥的負荷感測系統

　　德國力士樂公司等***包括Atlas公司、Eder公司***在其生產的液壓挖掘機上設定了負荷感測分流器LUOV***Last Unabhangige Durchfluss Vereilung***系統，其主要作用是：當多個執行元件同時工作、所需的流量大於液壓泵的流量時，產生供油不足的現象，這不能使正在工作臺的執行元件與負載壓力無關的控制得到保證。LUDV系統能保證在供油不足時所有執行元件的工作速度按正比例下降，以獲得與負載壓力無關的控制。

　　執行系統

　　a.行走自動二速系統 行走自動二速系統只有在行走速度轉換開關處於二速位置時才具有此功能。此時，其訊號使行走二速電磁閥換向;與此同時，通過二速用伺機服缸使行走馬達處於二速位置，挖掘機可高速行走。另外，控制選擇閥還受行走壓力的作用，在上坡等負載大的時候，控制選擇閥向一速的一側換向;二速用伺服的控制油壓卸荷，使行走馬達自動向一速位置轉換，驅動力增大。挖掘機在平地上行走及下坡行走等工況時，行走阻力變小，控制選擇閥再換向，對二速用伺服缸作用，行走馬達自動地又回到二速位置上，使控制機高速行走。

　　b.轉檯迴轉搖晃防止機構 轉檯迴轉搖晃防止機構是挖掘機轉檯迴轉停止後消除其搖晃的機構，其工作原理是：迴轉馬過停止運轉的過程中，反轉防止閥兩側受卸荷壓力作用，彈簧壓縮。由於左、右壓力相等，反轉防止閥不能換向。迴轉馬達停止運轉後B口側壓力比A口側高，對迴轉馬達產生反力作用，迴轉馬達搖晃，此時A口側壓力比B口側的高，對反轉防止閥產生壓力。由於閥中有節流孔，產生時間滯後，滑閥向右移動，從而使A口與B口聯通、壓力相等。因此，轉檯迴轉搖晃僅一次而已。

　　c.工作裝置控制系統 液壓挖掘機的液壓系統中有六個執行元件——左、右行走馬達，轉達臺迴轉馬達，動臂液壓缸，鬥杆液壓缸，剷鬥液壓缸。為了提高挖掘機的生產率和節省能源消耗，在挖掘機的挖掘裝載過程中，需要回轉馬達和三種液壓缸協調動作，即工作裝置控制系統應具備如下三項功能：

　　***1***控制機控制功能。剷鬥沿水平面或與水平面成一定角度的直線運動，圓弧運動;任意軌跡運動。

　　***2***裝載挖掘功能。完成滿鬥提升、迴轉和解除安裝。在這一過程中要求剷鬥相對於地平面保持開始提升時的角度，以防止剷鬥內物料在提升過程中撒落。

　　***3***復位控制功能。解除安裝後通過動臂、鬥杆、剷鬥和迴轉等四個動作的聯動，使剷鬥恢復到開始挖掘的位置。

　　控制系統

　　a.液壓油溫度控制系統 液壓系統

　　功率損失大部分轉變為熱量，引起油溫升高。其結果不僅使液壓系統效率下降，也加速油質惡化。據資料介紹，液壓油溫度超過55度每升高9度，油液的使用壽命將縮短一半。因此，應儘量避免液壓油溫度過高。

　　油溫控制裝置與節能控制裝置組合後處於報警狀態，該裝置工作時先將熱熔式超溫保護器設定在系統的合理溫度範圍之內，然後閉合磁鋼式限溫開關，在自鎖功能的控制下使溫度控制開關斷開。當油液溫度升高到熱熔工超溫保護器的調定溫度時，磁鋼式限溫開關自動斷開，而溫度控制開關吸合。與此同時，溫度控制指示燈發亮，給以預警指示。該指示訊號又通過電子節能控制模組的作業模式選擇開關和油門電子控制器，對柴油機的油門開度進行控制，使用柴油機轉速降低，從而減少液壓泵的流量，控制液壓系統的熱量產生，避免油液溫度持續上升。

　　溫度預警解除後通過磁鋼式限溫開關的吸合，消除油液升溫對電子節能控制模組的影響，從而使挖掘機恢復正常工作狀態。

　　b.液壓挖掘機工況監測與故障查詢系統 液壓挖掘機工況監測與故障查詢系統在改進維修方式，保證安全執行和消除事故隱患等方面起著重要作用。該系統目前有兩種形式：一種是診斷計算機——插入機上系統的手持式終端形式，如日本的日立建機公司的Dr.EX故障診斷系統;另一種是隨機安裝的系統，如德國O&K公司的工況控制系統***BCS***，它率先運用衛星通訊技術，將各臺作業中的挖掘機技術狀況和故障住處由機載發射機發射到同步衛星上，再由衛星上的轉發器發回維修管理中心，管理中心的計算機螢幕上實時顯示各臺挖掘機的運轉情況。

　　c.自動液壓挖掘機控制系統 利用鐳射發射器的自動挖掘控制系統

　　，其基本原理是在施工現場設定一個迴轉式鐳射發射器，它可以控制數臺挖掘機在同一要求的基準面上作業。在挖掘機上裝有鐳射接收器，其上有三隻光靶——上、下光靶和基準光靶。當鐳射發射器發出的鐳射束恰好擊中基準光靶時，挖掘機的工作裝置保持在要求的理想工作面上作業。若外界因素變化使挖掘機的工作裝置偏離了要求的理想工作面，則鐳射束或射在上光靶或射在下光靶，說明工作裝置已產生了偏離現象。這時上光靶或下光靶會把光訊號轉化為電子指令訊號驅使設在挖掘機上的分流閥動作，從而達到控制液壓油的流向，使挖掘機的工作裝置再次回到要求的理想工作面上作業。利用鐳射發射器的自動挖掘控制系統可大大減輕駕駛員的勞動強度，並獲得較好的挖掘作業質量。

　　d.遙控挖掘機 遙控挖掘機是指通過有線或無線電路裝置進行操縱的挖掘機。一般有線遙控距離為150-300m，無線遙控距離為1500-2000m。在遠距離操縱裝置內，操縱手柄的位移量轉換為電壓，再由A/D轉換器轉換成數字值，各操縱手柄的並聯訊號轉換為串聯訊號，用無線電機進行發射處理，其訊號被髮射到挖掘機上。挖掘機接收的訊號與發射時的動作相反，轉換成電流值，通過電磁比例減壓閥，使執行元件***液壓缸或液壓馬達***動作。其他動作也是靠接收無線訊號後通過電磁閥來使執行元件動作的。

　　e.液壓挖掘機綜合控制系統

　　液壓挖掘機控制系統的主要特點有：

　　***1***採用了電子控制壓力補償的負荷感測受液壓系統。它由負荷感測控制閥和負荷感測控制變數泵組成，液壓泵的輸出流量始終等於執行元件***液壓缸、液壓馬達***所需要的流量。

　　***2***採用了電子控制動力調節系統。這主要是通過計算機對發動機和液壓泵進行功率設定，確定發動機油門開度和液壓泵的排量。這樣，可根據挖掘機不同的作業工況，採用不同的發動機特性和液壓泵特性，其特性曲線都是由計算機軟體來決定的。

　　***3***採用了人工與電子聯合控制的操縱系統。因挖掘機的作業現場情況多變，操作複雜，尚不能離不開人工操縱，但電子控制起到了重要的輔助調節作用。例如，在挖掘機整個作業過程中駕駛員可以只操縱一個手柄，其餘動作都是自動化的聯鎖運動。但採用手動優先原則，手動操縱時自動控制系統暫停運作。

　　***4***採用了手持式終端故障診系統，可以使挖掘機出現的故障及時發現和處理。