Equipment Manufacturing Technology No.12

，

2012

液压挖掘机是一个被广泛使用的土方施工机

械，被广泛使用在道路工程、施工作业、矿山、水利建
设和农田生产，以此降低操作人员的劳动强度，提高
生产效率，在大型工程建设及保证工程质量方面发
挥了巨大的作用。

土方工程在各种类型的工程建设中占了很大的

比例。据统计，施工建设中由挖掘机完成的土方工程
比例大约占 60 ％左右。由于液压挖掘机具有多功
能、多品种、高效率、高品质等特点，受到了大量施工
作业单位的青睐。因此，液压挖掘机的生产制造业日
益蓬勃发展。

根据历史的经验，挖掘机的发展大部分是基于

其液压技术的改进，因此，挖掘机和液压传动的发展
是紧密相连的。挖掘机通过高难度动作的实现完成
工作任务，其所需的条件是极其复杂的，所以，液压
系统的设计要求很高，也是最繁杂的。挖掘机液压系
统的分析对促进挖掘机发展有着至关重要的作用。

我国很晚才开始挖掘机的生产和设计 , 自从

1954 年抚顺挖掘机机厂制造出第一台机械式单斗挖
掘机到今天，已经达到了 20 世纪 80 年代的国际水
平，部分产品甚至达到了 90 年达的水平。相比于我
国落后的挖掘机生产，国外挖掘机制造商很早便将
液压技术与其他的技术相结合，不但使产品质量和
寿命大幅度提高，操纵更加舒适，产品的适应性能提
高，产品更加节能、环保，获得最佳的燃油消耗和更
高的生产效率。韩国大宇重工、神钢、日本小松、日立
建机、英国的 ICB、德国的利勃海尔等公司应用了很
多先进的技术，代表了当代液压挖掘机的最高水平。

国外研究现状及趋势

液压传动技术开始应用在挖掘机上可以追溯到

20 世纪 60 年代，目前，挖掘机液压系统已经发展到
非常成熟的阶段。

最近，由于液压挖掘机使用范围的扩大和产量

的提高，很多世界上著名的挖掘机生产商不断利用
液压系统的多种高新技术来提高其产品在国际上的
竞争力。

这些高新技术主要表现在六个方面：液压系统

向大型化和小型化两极发展；高压化和高可靠性发
展趋势日益显著；系统的高操纵特性日趋重要；液压
系统从开式系统向闭式系统发展；液压系统与电子
精密控制的结合成为很重要的发展方向；节能环保
技术成为研究的趋势。
1.1 向大型化和小型化发展

随着工程项目和科技发展的要求越来越高，挖

掘机及其液压系统向小型化和大型化的两极发展成
为必然。

挖掘机的施工重量最大的几百吨最小的几百公

斤，二者相差近 1 000 倍，和其他工程机械相比，挖掘
机向两极分化的差别是最大的。在施工作业当中，为
了提高生产率大型工地和大型矿区需配备超大型机
械，园艺作业（私人小园林）需配备微型机械

[1]

。

表格 1 为目前世界上最大级和最小级挖掘机的

对比。使用重量超过 100 吨的为超大型机械，使用重
量低于 6 吨的为微型挖掘机，二者约占挖掘机总量
的 40 ％。

1.2 提高负载和可靠性

（1）提高负载

挖掘机液压系统的现状与前景研究

叶建根

（中国葛洲坝集团第一工程有限公司，湖北宜昌 443002）

摘要：挖掘机作为我国工程机械的主力机种，被广泛应用于各种各样的施工作业中。挖掘机产品的核心技术就是液压系
统设计。介绍了国内外挖掘机液压系统研究领域近年来的概况以及发展前景，为相关领域的研究和工程应用提供参考。
关键词：挖掘机；液压系统；开、闭式系统；节能控制；操纵性；电 - 液控制系统

中图分类号：TV621

文献标识码：B

文章编号：1672- 545X（2012）12- 0072- 03

收稿日期：2012- 09- 09
作者简介：叶建根（1960—），男，浙江衢州人，工程师，大专学历，研究方向为工程机械。

表 1 世界上最小级和最大级挖掘机的对比

使用重量（t）

发动功率（kW）

标准斗容量（m

）

日立 EX5

0.5

3.5

0.01

日立 EX3500

330

1 209

日立 EX5500

518

2×10

小松 PC800

685

2×10

CAT5230

300

2×10

LiebberrR966

575

2×10

O&KRH400

800

2×10

专论与综述

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