最初の手動掘削機が登場してから130年以上が経ちました。この間、蒸気駆動の半回転ショベルから電気駆動および内燃エンジン駆動のフルローテーションショベル、および電気機械油圧統合技術を使用した全自動油圧ショベルへの段階的な移行を経験しました。開発プロセス。
工業先進国での掘削機の生産はもっと早かった。フランス、ドイツ、米国、ロシア、日本は、3.5-40m³のバケット容量を備えたシングルバケット油圧ショベルの主要メーカーです。彼らは1980年代から特大掘削機を生産してきました。例えば、アメリカンマリオン社によって製造された50〜150m³のバケット容量を有するストリッピング掘削機、132m³のバケット容量を有する歩行牽引線掘削機;ドラッグラインショベルとバケット容量107m³のショベルは現在、世界最大のショベルです。
20世紀後半以来、掘削機の国際的な生産は、大規模、小型化、多機能、専門化および自動化の方向に発展してきました。
1.多品種、多機能、高品質、高効率の掘削機を開発する。地方自治体の建設と農地建設のニーズを満たすために、0.25m³以下のバケット容量を有するマイクロショベルが海外で開発されており、最小のバケット容量はわずか0.01m³である。さらに、最大数の中型および小型掘削機は、1台の機械で多機能である傾向があり、さまざまな作業装置が装備されています - フロントショベルとバックホウに加えて、彼らはまた、ホイスト、グラブバケット、グレーダーバケット、ローディングバケット、すくい歯、破砕コーン、ツイストドリル、電磁サクションカップ、バイブレータ、ブルドーザー、 インパクトショベル、コンテナフォーク、高所作業フレーム、リール、ドラッグラインなど、さまざまな構造のニーズを満たすことができます。同時に、低比圧力、低騒音、水中特殊および水陸両用掘削機などの特別な目的のための特別な掘削機を開発する。
2.完全な油圧ショベルの急速な開発、制御方法の継続的な改善と革新により、掘削機は単純なレバー操作から油圧操作、空気圧操作、油圧サーボ操作と電気制御、無線リモートコントロール、および電子コンピュータ統合プログラム制御に発展します。危険な場所や水中での操作では、無線制御が使用され、電子コンピュータ制御受信機とレーザー誘導の組み合わせにより、掘削機の動作を完全に自動化できます。これらすべて、完全油圧ショベルは基礎を築き、良い前提を作り出しました。
3. 新技術、新プロセス、新構造の採用を重視し、標準化、シリアライゼーション、一般化の開発を加速する。たとえば、ドイツのアトラス社が製造した掘削機には、新しいエンジン速度調整装置が装備されており、掘削機はその動作要件に最も適した速度で動作することができます。米国のリンカーンベルト会社の新しいCシリーズLS-5800油圧ショベル機械には、流量を自動的に調整し、駆動力の無駄を避けることができる全自動制御油圧システムが装備されています。CAPS(コンピュータ支援電源システム)は、掘削機の作業力を向上させ、油圧システムの機能をよりよく発揮するためにも設置されています。住友商事が生産するFJシリーズショベルの新モデル5車種に、油圧回路に接続されたコンピュータ支援電源システムを搭載しています。電力制御システムは、正確な制御モード選択システムを使用して、燃料、エンジン出力、油圧の消費を削減し、部品の耐用年数を延ばします。ドイツのO&K Companyによって製造された掘削機のオイルポンプ調整システムは、 合流点 、オイルポンプが最大の作業効率を有するように。日本のKobelco Companyは、新しい904.905.907.909油圧ショベルにインテリジェント制御システムを採用しているため、経験の浅いドライバーでも複雑な操作を実行できます。ドイツのLiebherr会社は、ECO(電子制御操作)操作装置を開発し、操作要件に応じて掘削機の性能を調整し、高効率と低燃費を達成します。米国のキャタピラーは、新しいBシステムショベルに最新の3114Tディーゼルエンジンとトルクを採用しています。負荷検知圧力システム、パワーモードセレクタ等は、ショベルの作業効率及び安定性をさらに向上させる。韓国の斗山建設機械有限公司は、エンジン負荷の変化に応じて油圧ポンプによって吸収される電力を自動的に調整するDH280掘削機にEPOS-電子電力最適化システムを採用しているため、エンジン速度は常に定格速度近く、つまりエンジンは常にフルスピードで動作します。エンジンのパワーをフルに活用するパワーオペレーションは、ショベルの作業効率を向上させるだけでなく、過負荷によるエンジンの失速を防ぎます。
4.設計理論を更新し、信頼性を向上させ、耐用年数を延ばします。米国、英国、日本、その他の国々は、有限生命設計理論の使用を促進して、従来の無限生命設計理論と方法に取って代わり、疲労損傷蓄積理論、破壊力学、有限要素法、最適化設計、および電子コンピュータ制御電気油圧サーボ疲労を統合します。油圧ショベルの強度研究には、試験技術や疲労強度解析法などの先端技術が応用され、製品の高品質・高効率・競争力を高めています。米国は、動的強度を評価するための動的設計解析法を提案し、製品の故障と更新を予測するための理論を作成しました。日本は油圧ショベル部品の強度評価手順を策定し、信頼性情報処理システムを開発しました。上記の基本理論の指導の下、多数の実験の助けを借りて、新製品の研究サイクルが短縮され、油圧ショベルのアップグレードプロセスが加速され、その信頼性と耐久性が向上しました。例えば、油圧ショベルの稼働率は85%〜95%に達し、耐用年数は10,000時間を超える。
5. ドライバーの労働保護を強化し、労働条件を改善する。油圧ショベルは、落下物保護構造と転倒保護構造を備えたキャブを採用し、調整可能な弾性シートを取り付け、遮音対策を使用して騒音干渉を低減します。
6.油圧システムのさらなる改善。中型および小型油圧ショベルの油圧システムは、可変システムに変化する明らかな傾向にあります。可変システムは、オイルポンプの作業プロセス中に圧力が低下したときに補正するために増加した流量を使用するため、油圧ポンプの電力が一定に保たれるため、すなわち、可変ポンプを備えた油圧ショベルは、オイルポンプの最大出力を定期的に最大限に活用することができます。外部抵抗が増加すると、流れが減少し(速度が低下する)、掘削力が2倍になる。3回路油圧システムが使用されます。互いに影響しない 3 つの独立した作業移動を生成します。旋回機構によるパワーマッチングを実現する。他方の作業運動で第3のポンプをオンにすると、開回路の第2の独立した急速運動となる。さらに、油圧技術は掘削機で広く使用されており、掘削機における電子技術および自動制御技術の適用および促進のための条件を作り出している。
7.掘削機における電子および自動化技術の適用を急速に拡大します。1970年代には、エネルギー消費を節約し、環境汚染を減らし、掘削機の運転を軽くて安全にし、掘削機の騒音を減らし、ドライバーの労働条件を改善するために、電子的および自動制御技術が掘削に徐々に適用されました。作業効率、省エネと環境保護、簡単な操作、安全性と快適性、信頼性と耐久性の面で掘削機の性能要件の改善に伴い、掘削機への電気機械 - 油圧統合の適用が促進され、その様々な性能が定性的飛躍を遂げました。.1980年代には、マイクロエレクトロニクス技術、特にマイコン、マイクロプロセッサ、センサー、試験機器の掘削機への応用を中心としたハイテクが、掘削機への電子制御技術の応用と普及を促進し、掘削機になりました。近代化の重要なシンボル、すなわち高度な掘削には、エンジン自動アイドル速度およびスロットル制御システム、電力最適化システム、作業モード制御システム、および監視システムなどの電子制御システムが装備されています。