基本介紹
- 中文名：輪式挖溝機
- 拼音：lún shì wā gōu jī
- 套用：挖掘
- 工作原理：液壓挖掘
- 領域：工程施工
- 相關概念：挖掘機
產品簡介,工作原理,總體結構,輪挖差距,發展方向,
產品簡介
輪式挖掘機是以輪胎作為行走部件的挖掘機械，簡稱輪挖。輪挖行走速度快，不損壞路面，能遠距離自行轉場及可快速更換多種作業裝置。國外輪挖的最高行走速度大多為25～40km/h，國產的大多為20～35km/h。雖然輪挖工作效率不如同等級的履挖，但與履挖昂貴的轉移費相比，頻繁轉場時輪挖更具經濟優勢。正是以其機動、靈活、高效的鮮明特點，輪挖在市政維護工程、公路交通建設及快速搶修等物料挖掘、搬移方面得到了廣泛套用。
工作原理
液壓輪胎挖掘機由一個柴油機或電動機驅動兩個液壓主泵，產生高壓油輸送到多路閥，由先導控制閥操縱經多路閥送往有關液壓執行元件(液壓缸或液壓馬達等)，驅動相應的機構進行工作。一般工作裝置工作過程中往往需兩個以上複合動作以及動臂、斗桿動作的合流，以充分利用發動機功率和縮短作業循環時問。輪式挖掘機的行走一般採用液壓一機械傳動，即高壓油由中心迴轉體至行走液壓馬達直接驅動變速箱，再經傳動軸、驅動橋驅動車輛的行走。輪挖行走速度一般分為高低兩檔，低檔為工作時行走速，高檔為公路行走速度。
總體結構
液壓輪式挖掘機的主要結構由工作裝置、駕駛室、迴轉機構、動力裝置、傳動操縱機構、底盤和輔助設備等組成。其中駕駛室、動力裝置、輔助設備都安裝於可全迴轉式的平台上，通稱為上部轉台。輪胎底盤由車架、支撐、變速箱、液壓馬達、前後橋、輪胎等組成，與迴轉體裝配。工作裝置主要由動臂、斗桿、鏟斗、連桿等部分組成。鏟斗按其工作方式有正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟等兒種形式。動臂主要有鵝頸整體彎曲式和液壓作用分體多節動臂。反鏟斗多節動臂形式在國外同類產品中得到廣泛套用。
輪挖差距
縱觀國內輪挖，儘管設計製造有了長足進步，但由於設計手段落後、開發製造投入嚴重不足等因素制約，同國外產品相比，在高可靠性、安全舒適性、外觀造型尤其電子節能及微機控制技術方面尚存在明顯差距。以下幾點是影響國產輪挖質量和市場競爭力的重要因素:(1)操作的平穩性和可靠性較差，作業效率不高，產品質量不高，外觀粗糙。在耐久性及可靠性上與國外先進挖掘機水平相比差距較大，國產挖掘機平均無故障時間及第一個大修期僅為國外先進產品的一半;(2)國產輪挖的發動機以及液壓系統、電控系統中的關鍵部件基本依賴進口，生產成本高，制約了國產輪挖的競爭力;在智慧型化、電子控制、自動監測、機電液一體化等方面還不能滿足國內市場的需要;(3)可選輪挖品牌少，品種單一，缺少中型、微型產品，特別是接近20噸級的中型輪挖;(4)挖掘機的整體結構、管路布局、配件選擇和發動機排放標準等方面存在不足，新產品試驗周期短，以致一些整機質量隱患時有發生，滿足不了用戶要求。
發展方向
自90年代以來，挖掘機液壓系統和電子技術得到空前的發展，提高整機生產率和經濟性能。毋庸置疑，挖掘機始終朝著高效、節能、提高舒適性和環保適應性的方向發展：
(1)電液比例控制智慧型化
電液比例控制在20世紀80年代就開始套用於工程機械，不但可以省去複雜、龐大的液壓信號傳遞管路，而且使整個挖掘機動力系統控制更加靈活、方便。進入90年代後，隨著計算機技術的發展，電液比例控制進一步“智慧型化”，主要體現在以下幾個方面:首先，某些液壓元件的設定參數將不再固定，可以調整，如壓力切斷值、泵轉矩、負荷感測閥上的壓力補償器設定壓差等;其次，計算機能夠自動監測液壓系統和柴油機的運行參數，如壓力、柴油機轉速等，並能根據這些參數自動調整液壓系統運行參數，如發動機轉速及泵輸出流量、轉矩等，控制整個挖掘機動力系統運行在高效節能狀態;第三，能夠完成一般半自動操作，如平地、斜坡的修整等，對駕駛員的熟練程度要求低，但工作質量卻能夠得到大幅度提高;第四，能夠根據監測到的運行參數進行故障診斷，便於挖掘機的維護。這些功能的出現，能顯著提高挖掘機的性能。
(2)柴油機電噴控制
在傳統的機械調速柴油機上，噴油泵的循環供油量、噴油提前角等都受到轉速影響，使柴油機性能難以進一步提高。在柴油機上套用電噴控制後，可以使泵的循環供油量和噴油提前角不再受轉速的影響，從而使挖掘機能夠一直工作在最佳狀態，而且加快了回響速度。藉助計算機控制技術，泵與發動機的匹配控制將進一步實現“智慧型化”，兩者之間的結合將更密切，實現一體化控制。在這種控制中，控制器能根據工作狀況的變化，自動對液壓泵和發動機進行調整，在保證輸出功率滿足工作需要的同時，使燃油消耗量最低，提高挖掘機的節能性和環保性。
(3)負荷感測技術繼續發展
負荷感測控制從20世紀70年代開始興起，各工程機械液壓件生產廠商紛紛推出了一系列有關產品。這種系統具有良好的節能性和操縱性，即使不熟練的司機也能很快適應。比例流量分配閥的出現進一步推動了負荷感測技術在挖掘機上的套用，使挖掘機操縱性進一步提高，解決了西方國家由於熟練司機的缺乏而帶來的問題。因此，負荷感測控制挖掘機在已開發國家的需求將會進一步上升。
(4)向混合動力方向發展
近年來混合動力液壓挖掘機受到工程機械領域的廣泛關注。目前國外一些挖掘機企業，如日本的小松、神戶制鋼、住友和日立建機，德國的利勃海爾，美國的卡特彼勒，都已經開展了混合動力液壓挖掘機的研究工作，同時能量回收也受到了業界的廣泛關注，成為下一代液壓挖掘機的一個重要研究方向。
(5)提高行走速度和安全舒適性，實現多用途化
隨著液壓高壓化及液壓元件等技術的發展，輪挖的行走速度將會再上一個新的高度，以提高輪挖的移動性。目前國外輪挖最高行走速度已經達到40km/h，國內詹陽動力生產的高速輪挖速度甚至達到51km/h。駕駛室逐步採用ROPS和FOPS，降低發動機等的噪聲和振動，為操作人員營造一個更安全舒適的工作環境。使用不同的工作裝置，實現一機多用，提高生產率。鑒於我國的科學技術水平不能與國外相提並論，所以必須在產品質量、產品開發、產品創新上下大功夫才能與國外大型公司競爭，特別是對柴油機、液壓系統、電控系統等關鍵技術的研究開發。同時採用在中大型挖掘機上使用的先進技術，如負荷感測系統，提高整機的技術性能、作業效率和操作的平穩性;以全球採購的方式，選購性價比更高的液壓和電氣元器件，減少初期故障，提高整機的無故障作業時間和可靠性。開發微型機，以滿足開溝、挖渠、埋線纜等窄小作業的需要;發展適應煤炭、水利、農田、城建各方面需要的新品種小型輪挖。開發和配備多種附屬工作裝置，如挖掘斗、裝載斗、推土板、清溝斗、液壓錘、鑽孔機構等。提高拖拉機改裝的小型輪挖的無故障作業時間、可靠性、可維修性和零部件的通用性，減少泄漏，降低售價，完善售後服務。
