挖掘机技术术语解释.docx
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挖掘机技术术语解释
技术术语解释
–SuperEXV–
–发动机部分相关术语–
H/P模式
当发动机需要较大的功率时，这种模式可以自动增加发动机的转速和功率。
也就是说，当挖掘机在重负荷工作时，动臂伸出和/或斗杆收回时，适宜采用这种工作模式。
EX200-5（功率/发动机转速）
发动机控制钮：
高怠速位置：
99KW（135PS）/
H/P模式开关：
关闭1,950min-1/（rpm）
发动机控制钮：
高怠速位置：
107KW（145PS）/
H/P模式开关：
打开2,150min-1/（rpm）
以下功能可在H/P模式下实现：
·快的工作速度
·多种功能（提高生产力）
·工作强劲顺畅
·斗杆收回功率较大，增强了铲斗挖掘力
EX200-5
发动机转速
H/P模式
发动机转速控制钮
高怠速
低怠速
低怠速
高怠速
1600rpm
1800rpm
2150rpm
200rpm
1950rpm
自动怠速控制
控制器回到空档位置四秒钟后，自动怠速装置将发动机的转速减小到自动怠速设置位置时的转速，在这种工作情况下可以节省燃油，降低噪声。
液压油加热控制
加热回路迅速自动提升了液压油的温度，而不需要操作控制装置。
这个功能类似于客车上的自动阻风门。
发动机起动15分钟后，或者液压油温度升到30C（60F）时，发动机转速均自动地从低怠速升到一个较高的特定转速。
–液压部分相关术语–
速度传感控制
速度传感控制，通过随时检测随转速而变化的发动机载荷，高效地利用了发动机的输出功率。
（功率总控制）
当发动机的转速由于负荷增大而减小时，通过减小泵排量角来减小泵流量，以减小发动机的负荷。
当发动机的负荷减小而使转速升高时，通过增加泵排量角来增大泵流量，以便有效地利用发动机的输出。
一个电控速度传感系统用在了EX200-5上。
这个系统利用来自发动机转速传感器及泵输送压力传感器的电信号输入，来对泵的吸油速度传感控制。
改变排量角（流量）
流量汇合阀
（直线行走能力）
流量汇合阀确保机器在行走组合作业中能沿直线行走，例如，行走/斗杆收回组合作业。
右行走马达
左行走马达
斗杆
油缸
流量汇合阀
（开）
电子、可变的斗杆再生控制
在水平收回工作中（斗杆、铲斗、动臂提升复合动作）及回转复合斗杆收回作业中，斗杆油缸回油管路关闭，以便回流油与泵中排出的油流混合，因此斗杆的收回速度增加了，同时也避免了滞缓现象。
控制阀
斗杆油缸
压力
传感器
液压油箱
比例电磁阀
主控制器
先导压力
动臂再生控制
在动臂降下工作中，从动臂油缸返回的油，流过一个控制阀内的单向阀，与泵中流出的油混合，因此动臂降下的工作比较平顺。
动臂油缸
回转优先控制
在回转与挖掘组合的工作过程中，也就是说，铲斗需要横向推进力，泵打出的油，通过限制其流向斗杆油缸，优先分配给满足实现回转功能，因此，铲斗可以获得足够的横向推进力。
节流阀
高压
压力
斗杆油缸
回转马达
足够的推进力用于回转功能
斗杆优先控制
在动臂与斗杆收回同时工作时，从两个主油泵来的油被混合在一起以便增加斗杆的收回速度。
EX200-5
斗杆油缸
节流阀
作业模式选择开关
按下作业模式选择开关选择你所要的作业模式。
你可以获得下面这些作业模式：
通常模式：
用于一般的挖掘和卡车装载。
分级模式：
用于水平收回工作中
精确模式：
在这种模式下，泵流量大约降低了70%。
尽管油缸速度变慢，但是得到的挖掘力没有改变。
附加模式：
泵的流量调整到适合液压破碎锤工作。
此外，提供了破碎锤的尺寸选择开关，以便选择。
作业模式选择开关
通常模式
分级模式
精确模式
附加模式
行走模式开关
当选择了慢速
作业模式时，行走马达的排量角增大。
（最大牵引力增加）
当选择了快速
作业模式时，行走马达的排量角减小。
（最高行走速度降低）
EX200-5
：
3.8km/h（2.4mph）
：
5.5km/h（3.4mph）
（快速/慢速作业模式自动转换）
功率增加控制
当功率增加控制开关（在操纵杆的顶部）按下时，溢流压力暂时增加到8MPa以增加挖掘力。
EX200-5
额定溢流压力：
34.3MPa
（350kgf/cm2,4,980psi）
功率增加压力：
36.3MPa
（370kgf/cm2,5,260psi）
新液压油
用高等级基油混以无锌添加剂来延长产生沉淀的时间，以便延长液压油的使用时间。
更换周期：
每4,000小时
–机械装置–
强大通风能力
空调
冷却能力（4,600kcal/h）是以前的1.5倍，通风能力（550m3/h,719yd3/h）是以前的1.8倍。
这两种能力都是同类产品中的最大的。
温度调节容易，就象汽车中的一样。
冷热室
冷热室
旋转通风天窗
前通风口可以在旋转时用来防冻，上下气流可通过调整天窗角度来选择。
注意下面的前窗防冻风口单独提供。
前通风窗
充满液体的弹性装置
充满液体的弹性装置减小了震动。
硅油被密封。
橡胶
硅油
指示器和开关
为了便于识别和操作，指示器和开关安装在右手侧的显著位置。
安装了旋钮式油门（发动机转速控制钮）
E模式指示器
H/P模式指示器
自动怠速指示器
监测器面板
水平检查开关
行走模式开关
自动怠速开关
作业模式选择开关
开关面板
六个支座安在了EX200-5上。
监测器面板
开关板
功率增加
开关
HP模式开关
E模式开关
钥匙开关
发动机控制钮
空调控制面板
可收回的雨刷器
风挡雨刷器可以收回在驾驶室的窗框内。
打开前窗时不必拆去雨刷器连接器。
喇叭口状的风扇罩
Y形风扇
为了增加通风能力（风量），使用了Y形风扇。
同时，为了气流和湍流噪声，使用了喇叭口状的风扇罩。
EX200-5
散热器
通常的方形风扇罩
喇叭口状风扇罩
Y形风扇
单向气流
湍流
天窗
大尺寸天窗作为紧急逃生口
窗口符合SAE要求
三种行程可调节操纵杆
操纵杆高度可以在倾斜20mm情况下调整为三种行程。
隔板
隔板放置在发动机和泵之间。
发动机熄火按钮
发动机熄火按钮安装在座位的底部，用于当用钥匙开关不能关闭发动机时。
自动润滑系统（选购）
除了铲斗连接销以外的所有前端工作装置销都自动润滑。
两公升润滑脂可用1,000小时。
400g筒装润滑脂（可在市场上购得）用作补充。
由于使用了HN型衬套和这套自动润滑系统，机器的保养性能得到了改进。
油密封履带链节
（选购）
在行走时减小噪音
内链节
端部止动块
密封齿轮油
密封
履带
销
衬套
外链节
保温盖
（选购）
在高温天气情况下，这个开了孔的盖子可以帮助防止发动机过热。
技术术语解释
–液压挖掘机–
–技术规格–
铲斗额定容量
铲斗容量通常有两种计算方法—满斗或平斗容量。
通常使用满斗容量。
a）平斗容量
意为实际包含在侧板和前后围板范围内，不考虑任何溢出护板和铲齿的支撑材料。
b）满斗容量
意为在斗齿齿根下部板围成的体积，加上斗齿齿根上面材料围成的体积，不考虑任何溢出护板和斗齿的支撑材料，有一个1：
2的安息角。
有多种方法计算挖掘铲斗的满斗容量，根据实际需要的不同，制定了不同的计算方法标准，因此容易混淆。
这主要是堆物的安息角不同造成的。
下表列出了主要标准定义的安息角值。
从这个表我们可以看到日立（JIS）、PCSA和SAE定义的相同的安息角。
但是CECE标准用的是比日立（JIS）、PCSA和SAE标准小的安息角。
从销售的角度看，使用日立（JIS）、PCSA和SAE的标准有优势，因为按他们的标准给出的铲斗容量较另外的标准的要大。
表：
安息角
标准
铲斗类型
日立公司等级
（基于JIS）
PCSA
SAE
CECE
挖掘斗
11
11
11
12
装载斗
12
12
12
12
斗齿齿根
下部板
满斗
容量
铲斗
平斗容量
注：
1．表中的挖掘斗表示该铲车安装的是反铲铲斗；装载斗表示正铲铲斗。
2．JIS…………日本工业标准
PCSA美国起重机和挖掘机协会
SAE美国汽车工程师协会
CECE欧洲设备安装委员会
铲斗选取
日立公司的多系列挖掘斗，根据工作条件及物料种类和尺寸的不同，并考虑到高效挖掘和装载，大致可分为以下四种：
1．重载作业用
2．一般工况
3．轻载作业用
4．重新悬挂
除此之外，还有一系列的附件如V型铲斗、斜坡精整铲斗、喷射式铲斗、松土式铲斗和蛤壳式铲斗，可以根据工作状况和工作物料的特殊条件和需要加以选择。
所有这些铲斗的挖掘力、尺寸、容量和形状都是经过仔细考虑的相关因素，如挖掘阻力、物料密度、铲斗强度和寿命后精心设计的。
1）铲斗宽度和翻转半径
斗杆和铲斗之间很好的组合可以在铲斗齿刃上获得一个单位面积上很大的挖掘力。
高的挖掘力可以使铲斗装载变得容易。
同样，在爆破或剥离前，较高的单位爆发力使挖掘机在装卸较难装卸的材料（如石灰石、页岩）时，可以有一个较广的经济的使用范围。
因此，为了充分发挥挖掘机挖掘能力，铲斗必须精心选择以适合土壤条件。
两种最重要的要考虑的条件是铲斗宽度和翻转半径。
一般来说，宽的铲斗最适用于易挖的土壤，窄的铲斗适用于较硬的物料。
翻转半径的选择依据土壤的硬度、粘度而定。
因为较小的翻转半径的铲斗比较大翻转半径的铲斗产生较大的收回力，因此它们更容易加载。
作为一个一般原则，当选择了一个用于较硬物料的铲斗时，推荐选用窄型、小翻转半径的铲斗。
宽型
窄型
宽度
长型
短型
翻转半径
2）满斗时铲斗的总重量
选择堆满少于建议的物料时就达到满斗重量类型的铲斗时，要考虑到相应的工作范围。
公式：
满斗时铲斗的总重量（kg或lb）
=满斗时铲斗容量（m3或yd3）
密度（kg/cm3或lb/yd3）
+铲斗重量（kg或lb）
如果选取的铲斗比推荐的容量大得多，机器的瞬时转动惯量将会变得很大。
这使循环周期增长，且对整个机器的寿命和稳定性都有不利影响；对液压部件、动臂、斗杆和机架同样也有不利影响。
3）取得最大挖掘力时的铲斗角和斗杆角
对于反铲铲斗，可以找到一个铲斗角（），使得从铲斗油缸输出的力最大，同样，也可以找出一个斗杆角（），使得从斗杆油缸输出的力最大。
日立公司产的液压挖掘机，在获得最大力时的铲斗角条件下，能够获得一个取得最大力的斗杆角。
范围如下所示：
铲斗角（）：
16–32
斗杆角（）：
65–80
铲斗和斗杆角
4）铲斗宽度与动臂和斗杆寿命周期
预期的斗杆和动臂的寿命周期取决于铲斗的宽度。
铲斗越宽，斗杆和动臂的预期寿命越短。
当必须进行繁重的挖掘作业时，我们建议使用窄斗。
动臂和斗杆的寿命周期
铲斗宽度
窄斗宽斗
标准斗
5）铲斗上翻转角和下翻转角
工作能力可以通过铲斗的上翻转角和下翻转角来评价。
液压挖掘机提供了最大的上翻转角和下翻转角。
这意味着，它提供了角部挖掘、垂直挖掘及装载（散落少）的最佳性能。
铲斗下翻转角
铲斗上翻转角
装载能力
角部挖掘能力
垂直挖掘能力
6）挖掘力和工作重量
挖掘力和工作重量之间的比率，在评价挖掘机性能时是一个关键因素。
如下所示：
≦
这里：
：
地面和履带间的附着力系数（0.5~0.6）
数值越大，挖掘力与工作重量之比越大，意味着它是一个较强劲的挖掘机。
然而，挖掘力必须在限制范围内：
挖掘力≦工作重量（W）
如果挖掘力超过这个极限，在反铲的情况下，挖掘机将打滑，并被向前拉动，这非常危险。
在正铲情况下，挖掘机将向后打滑。
（正铲）
（反铲）
基于PCSA标准No.3的挖掘力
目前，液压挖掘机的挖掘力的定义基于以下三种不同的标准：
PCSA标准No.3
DIN标准No.24086
SAE标准No.J1179
日立采用的是以PCSA标准为主，同时参考其它两种标准的方法。
a）反铲
铲斗油缸产生的最大挖掘力：
铲斗油缸产生的最大挖掘力（F）可以用下面的公式计算：
式中：
F：
铲斗油缸产生的最大挖掘力
油缸推力：
油缸截面积×额定压力
A、B、C、D：
表示的意义见右图。
斗杆油缸产生的最大挖掘力：
斗杆油缸产生的最大挖掘力可以用下面公式计算。
式中：
F：
斗杆油缸产生的最大挖掘力
油缸推力：
油缸截面积×额定压力
A、B：
表示的意义见右图。
铲斗油缸产生的最大挖掘力
斗杆油缸产生的最大挖掘力
b）正铲
最大推进力：
最大推进力定义为水平向前铲进时铲斗所需的最大力。
倾斜油缸产生的最大爆发力：
倾斜油缸产生的最大爆发力定义为垂直提升铲斗所需的最大提升力。
爆发力方向
最大推进力
推进距离
推进力
倾斜油缸产生的最大爆发力
<参考>
DIN标准No.24086定义的挖掘力
1．不同标准定义的挖掘力，适应于不同的工作情况
1.1反铲应用，正铲应用
在反铲和正铲这两种应用的情况下，规定了撕破力（咬入力）和脱出力。
1.1.1撕破力（咬入力）
撕断力或咬入力由斗杆油缸产生。
撕断力的中心线通过在动臂上的斗杆铰接点与齿尖的连线相垂直。
当斗杆油缸对斗杆铰点施加最大力矩及当装置在正常工作位置时，可以获得相应的撕断力或咬入力的数值。
在这一位置，装置没有零件位于斗齿齿尖运动形成的以斗杆铰点为圆心的圆弧以外，齿尖垂直于通过动臂上的斗杆铰点和铲斗铰点的连线的延长线（图1），或者说它位于挖掘方向连线前面（图2）。
1.1.2脱出力
脱出力是由铲斗连杆油缸产生的。
脱出力中心线通过铲齿尖和铲斗铰接点的连线相互垂直。
当铲斗油缸对铲斗铰接点施加最大力矩时，可以获得相应的脱出力的数值（图3）。
斗杆油缸
（斗杆油缸）
图3
图2
图1
铲斗油缸
（油缸）
动作方向
铲斗
铲斗铰接点
斗杆（斗杆）
斗杆铰点（斗杆）
动臂（臂）
1.2在正铲作业情况下
推进力
在正铲作业的情况下，规定了推进力和脱出力。
1.2.1推进力
推进力由斗杆油缸产生。
推进力中心线通过斗齿齿尖和铲车底面相平行。
额定值是可以获得的最大值。
当确定额定值时，工作装置上不要有零件低于推进力线（图4）。
图4
1.2.2脱出力
脱出力
脱出力由铲斗油缸产生。
脱出力中心线通过斗齿齿尖，与通过在斗杆上的铲斗铰接点及斗齿齿尖的连线相互垂直。
当铲斗油缸对铲斗铰接点施加最大力矩时，获得额定的脱出力的数值（图5）。
<参考2>
图5
SAE标准No.J1179定义的挖掘力
1.额定挖掘力
额定挖掘力是指在最远挖点处能够产生的挖掘力。
这些力可以由经过溢流阀进入提供挖掘力的油缸的油压力计算出来。
计算时零件重量和磨擦因素没有考虑在内。
1.1铲斗额定切向力
图1：
铲斗额定切向力
铲斗额定切向力，“v”，如图1，是铲斗油缸产生的额定挖掘力，相切于半径“C”的圆弧，如图1。
铲斗将被放在能从铲斗油缸和连杆获得最大输出力矩的位置。
1.2额定斗杆力
额定斗杆力，“W”，如图2，是由斗杆油缸产生的额定挖掘力，相切于半径“B”的圆弧，如图2。
斗杆将被放在能从斗杆油缸获得最大输出力矩的位置，铲斗位置见1.1部分。
图2：
额定斗杆力
液压功率
（油缸）
当压力油注入油缸时，液压功率可用下式表达：
（PS）
（1）
（PS）
（2）
式中：
P：
油压（kgf/cm2）
Q：
油流量（L/min）
A：
缸内径截面（cm2）
V：
速度（cm/min）
S：
油缸行程（cm）
产品的压力、面积和行程（速度）越大，液压挖掘机的挖掘能力越强。
回转速度与回转扭矩
回转速度定义为回转上部回转平台每分钟的转数。
回转速度指当回转稳定时达到的转速，以RPM（min-1）表示，并由从泵输送到液压马达的流量而不是由压力决定。
这意味着定义的回转速度，既不是指起动时的，也不是指制动时的回转速度；也就是说，不是加速或减速的回转速度。
对于一般的挖掘工作来说，这种挖掘机在0°到180°的范围内工作时，回转马达有加速或减速，当转到270°到360°范围内时，回转速度达到稳定。
因此，在实际的挖掘工作中，上面定义的回转速度是不切实际的。
也就是说，需要的实际回转性能是可用回转扭矩表示的加速/减速。
减速阶段
恒定阶段
加速阶段
行走速度
空载时各档位可达到的最大行走速度。
最大牵引力（挂钩处的牵引力）
当行走在水平坚硬的地面上时可以获得最大的牵引力。
但是，在履带表面和地面之间打滑的情况除外。
爬坡能力
指空载时爬坡、下坡，或在一个坚实、平整的坡上停止的能力。
最大爬坡能力指在不影响发动机正常工作、不引起燃油及液压油泄漏的情况下，机器在牵引力的作用下连续爬坡的能力。
θ=30度
=58%
爬坡能力=
接地压力
接地压力指机器重量对地面产生的压力，用下面的公式表示：
公式：
接地压力
（平均）
与地面的全部接触：
（+0.35h）履带宽度2
式中：
：
驱动轮与导向轮中心之间的距离
h:
履带高度
驱动轮
可是，实际上，滚轮下面的接地压力要几倍于平均接地压力。
<接地压力的例子>
例子
接地压力
MPa（kgf/cm2,psi）
人
（单脚站立时）
29~39（0.3~0.4,4~6）
轿车
120~240（1.2~2.5,17~35）
卡车
245~735（2.5~7.5,35~110）
推土机
60~150（0.6~1.5,8~20）
液压挖掘机
20~130（0.2~1.3,3~19）
轮式挖掘机
440~490（4.5~5.0,65~70）
轮式装载机
270~390（2.8~4.0,40~55）
提升能力
很多液压挖掘机在各种管线的铺设中，如饮用水/污水管线、供气管线及工厂中的管线，担当了角色。
在这类工作中，机器在铲斗背面或在连接处悬吊一根管子，然后将它放置在挖好的沟中。
提升能力由SAE和PCSA标准定义。
载荷点高度的规定：
SAE：
从水平地面到铲斗背部悬吊载荷点之间的垂直高度。
PCSA：
从水平地面到铲斗和斗杆连接销之间的垂直高度。
PCSA
SAE
载荷点
高度
提升能力是指额定稳定提升能力或额定液压提升能力中较小的一个。
液压的提
升能力
稳定能力
液压的提
升能力
稳定能力
提升能力
额定稳定提升能力：
75%的最大载荷
额定液压提升能力：
87%的液压提升能力
75%
倾翻
载荷
额定稳定提升载荷
87%
最大液压提升能力
额定液压提升能力
–与发动机相关的术语–
发动机输出功率
发动机输出功率可由下面公式表示：
P（kW）=
P（PS）=
式中：
P：
发动机额定输出功率（kW或PS）
T：
发动机输出轴扭矩（kgf·m）
N：
发动机转速（rpm）
有两种表示发动机输出的方式：
（a）额定功率（b）最大功率。
此外，定义发动机的功率还涉及三个不同的标准：
JIS（日本工业标准）
DIN（德国标准）
SAE（汽车工程师协会）
日立表示两种额定有效功率DIN6271、有效功率和SAEJ1349，使用有效功率是为了换算的方便。
a）额定功率
发动机的输出功率在制造厂进行规定转速下一小时运行时得到确认。
总起来说，三种标准的关系如下：
DIN6271，有效的功率≒JISD10050.97
SAEJ1349，有效的功率≒JISD10050.97
b）最大功率
最大功率通常指发动机在可以给定的速度下正常工作时所能达到的最大功率。
最大功率通常用于表示汽车的柴油发动机功率的表示。
应用的标准如下：
JISD1004（汽车最大功率）
DIN70020（汽车最大功率）
SAEJ1349总的（最大功率）
最大功率与额定功率的不同，指出了机器所允许的最大输出功率。
差值越大，使用寿命越长。
注：
1）总功率
指在没有消耗功率附件，如消音器、风扇、交流发电机及空气滤清器的情况下，在发动机飞轮上测得的输出功率。
2）有效的功率
指在装有全部消耗功率附件，如消音器、风扇、交流发电机及空气滤清器的情况下，在发动机飞轮上测得的输出功率。
发动机性能
发动机的性能由一个喷油泵调节器控制，以便当载荷增加，发动机转速降低时，能够增加喷油量使发动机输出轴扭矩增加，防止发动机熄火。
扭矩增加表示发动机适应性能力强，扭矩增加的越多，发动机的适应能力越强，越适用于建筑机械。
扭矩
增加（%）
功率
（PS）
发动机转速N
发动机性能图
燃油消耗率
额定输出功率
扭矩
全速调节器
了解一下全速调节器对理解液压挖掘机的性能很有帮助。
减小
增加
控制齿条
浮动杆
喷油
控制齿条位置
变速杆
弹簧
用于建筑机器
按压弹簧改变力的大小
发动机转速调节杆（全速型）
用于车辆
飞锤
改变控制齿条位置
（A）减少喷油量
（B）全速型
（C）限速型
负荷调节杆
（限速型）
发动机转速
离心式调节器示意图
上图给出了一种简单的离心式调节器原理示意图。
1）喷油控制齿条与由浮动杆推动的变速杆相连，通过调节可使飞锤的离心力和弹簧力彼此平衡。
2）在起动阶段，当开始增加飞锤转速时，弹簧力仍然比飞锤的离心力大，这时把变速杆向左推至与飞锤缩进等距离的位置。
3）飞锤转速将逐渐增加，飞锤的离心力超过了弹簧力时，弹簧收缩，弹力增大。
同时，变速杆移动到飞锤离心力和弹簧力相平衡的位置点上。
因此控制齿条减少了喷油量。
4）（A）在上图中显示的是喷油已经减少了情况。
在这种作业模式下，控制齿条的位置和发动机转速的图上显示的是一条折线。
5）有两种控制齿条的位置和发动机转速的变化形式。
全速型：
按下弹簧以改变力。
（用于建筑设备）
限速型：
改变控制齿条的位置。
（用于车辆）
下页右图显示了挖掘机工作在有较大负荷变化情况下发动机扭矩和转速之间的关系。
对于全速型来说，发动机转速有微小的下降。
另一方面，对于限
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