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小型挖掘機發展概況

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發展概況編輯

國内

中國的挖掘機生産起步較晚,從1954年撫順挖掘機廠生産第一台鬥容量為1m³的機械式單鬥挖掘機至今,大體上經曆了測繪仿制、自主研制開發和發展提高等三個階段。
中國成立初期,以測繪仿制前蘇聯20世紀30~40年代的W501.W502.W1001.W1002等型機械式單鬥挖掘機為主,開始了中國的挖掘機生産曆史。由于當時國家經濟建設的需要,先後建立起十多家挖掘機生産廠。1967年開始,中國自主研制液壓挖掘機。早期開發成功的産品主要有上海建築機械廠的WYl00型、貴陽礦山機器廠的W4-60型、合肥礦山機器廠的WY60型挖掘機等。随後又出現了長江挖掘機廠的WYl60型和杭州重型機械廠的WY250型挖掘機等。它們為中國液壓挖掘機行業的形成和發展邁出了極其重要的一步。
到20世紀80年代末,中國挖掘機生産廠已有30多家,生産機型達40餘種。中、小型液壓挖掘機已形成系列,鬥容有0.1~2.5 立方米等12個等級、20多種型号,還生産0.5-4.立方米以及大型礦用10立方米、12立方米機械傳動單鬥挖掘機,1立方米隧道挖掘機,4立方米長臂挖掘機,1000立方米/h的排土機等,還開發了鬥容量0.25立方米的船用液壓挖掘機,鬥容量0.4立方米、0.6立方米、0.8m³的水陸兩用挖掘機等。但總的來說,中國挖掘機生産的批量小、分散,生産工藝及産品質量等與國際先進水平相比,有很大的差距。
改革開放以來,積極引進、消化、吸收國外先進技術,以促進中國挖掘機行業的發展。其中貴陽礦山機器廠、上海建築機械廠、合肥礦山機器廠、長江挖掘機廠等分别引進德國利勃海爾(Liebherr)公司的A912.R912.R942.A922.R922.R962.R972.R982型液壓挖掘機制造技術。稍後幾年,杭州重型機械廠引進德國德瑪克(Demag)公司的H55和H85型液壓挖掘機生産技術,北京建築機械廠引進德國奧加凱(0&K)公司的RH6和MH6型液壓挖掘機制造技術。與此同時,還有山東推土機總廠(其挖掘機生産基地改名為山重建機有限公司,包括STRONG和JCM兩個品牌)、黃河工程機械廠、江西長林機械廠、山東臨沂工程機械廠等聯合引進了日本小松制作所的PC100、PC120.PC200、PC220.PC300、PC400型液壓挖掘機(除發動機外)的全套制造技術。這些廠通過數年引進技術的消化、吸收、移植,使國産液壓挖掘機産品性能指标全面提高到20世紀80年代的國際水平,産量也逐年提高。由于國内對液壓挖掘機需求量的不斷增加且多樣化,在國有大、中型企業産品結構的調整,牽動了一些其他機械行業的制造廠加入液壓挖掘機行業。
業内人士指出,中國單鬥液壓挖掘機應向全液壓方向發展;鬥容量宜控制在0.1-15 m³;而對于大型及多鬥挖掘機,由于液壓元件的制造、裝配精度要求高,施工現場維修條件差等,則仍以機械式為主。應着手研究、運用電液控制技術,以實現液壓挖掘機操縱的自動化。
發展
我國自上世紀六十年代末開始研制、發展挖掘機産品,經過短短40餘年,特别是改革開放30餘年來,中國挖掘機制造行業發展尤為迅速。國家統計局數據顯示,2010年,中國挖掘機制造行業規模以上企業有252家,實現銷售額1697.85億元,實現産品銷售利潤253.67億元,利潤總計為214.06億元,同比增幅均超過80%。
中國挖掘機市場平均以30%速度遞增,成為世界用量最大的市場之一。從發展情況看,中國正處在道路交通、能源水利、城市建設等各方面基礎設施建設的高峰期,挖掘機市場需求量逐年上升,2010年全國挖掘機實際累計銷售總量超過16.5萬台,同比增長達到了74.5%。
2010年末,國内各大企業紛紛擴建挖掘機生産産能,其它企業更是紛紛開辟挖掘機機種系列,試圖通過挖掘機市場的快速增長帶動企業盈利增長。事實上,既有對風險因素的考慮,又有收益方面的考量,由于銀行信貸在推動保障房建設上并不積極,從而間接導緻2011年二季度工程機械市場銷量的萎縮。2011年5月,挖掘機國内銷售13956台,同比下降12.4%,單月首現同比下降;1-5月累計銷售115589台,同比增長38.1%,相比1-4月下降12個百分點。
數據顯示,2011年1-5月份國産品牌市場份額進一步提升至37%。國内挖掘機産能居首的三一重工,已達到了年産銷上萬台的規模,而行業前四名的産能都達到了4000台/年以上的水平。其它企業産能放大的速度也相當強勁。今後一個階段,國内品牌挖掘機對進口機及二手機市場份額的擠占或許将成為常态。
根據工程機械在線透露的數據,截至2014年9月份,6噸以下迷你挖掘機銷量共計1006台,其中外資品牌市場占有率55.0%,國産品牌市場占有率45.0%。此外,6噸以上挖掘機銷量為3139台,外資品牌市場占有率61.0%,國産品牌市場占有率僅39.0%。據三一重工方面的資料顯示,2011年至2013年,公司挖掘機國内市場占有率分别達到11.56%、15.8%、13.7%,超越卡特,蟬聯行業第一。今年上半年,其市場占有率再次超過15%,業内人士認為,公司拿下本年度第一,實現"四載銷冠"已無懸念。
整體而言,挖掘機的國内保有量較低,但是産品價格偏高,銷售模式中以融資租賃或銀行按揭為主,一旦信貸有所放松,挖掘機銷量将會是反彈最好的産品。可以預測,2011-2013年,随着世界中國經濟的複蘇回暖,房地産以及城鎮化建設的加快進行,各噸位挖掘機銷售情況也将持續增長,扣除不确定性因素,2011-2013年各噸位挖掘機将以超15%的增速增長。
随着挖掘機制造行業競争的不斷加劇,大型挖掘機制造企業間并購整合與資本運作日趨頻繁,國内優秀的挖掘機制造企業愈來愈重視對行業市場的研究,特别是對行業發展環境和産品購買者的深入研究。也正因為如此,一大批國内優秀的挖掘機品牌迅速崛起,逐漸成為中國乃至世界挖掘機制造行業中的翹楚!

國外

第一台手動挖掘機問世至今已有130多年的曆史,期間經曆了由蒸汽驅動半回轉挖掘機到電力驅動和内燃機驅動全回轉挖掘機,應用機電液一體化技術的全自動液壓挖掘機的逐步發展過程。
工業發達國家的挖掘機生産較早,法國、德國、美國、俄羅斯、日本等是鬥容量3.5-40 m3單鬥液壓挖掘機的主要生産國,從20世紀80年代開始生産特大型挖掘機。例如,美國馬利昂公司生産的鬥容量50-150 m3的剝離用挖掘機,鬥容量132 m3的步行式拉鏟挖掘機;B-E(布比賽路斯一伊利)公司生産的鬥容量168.2 m3的步行式拉鏟挖掘機,鬥容量107 m3的剝離用挖掘機等,是世界上目前最大的挖掘機。
從20世紀後期開始,國際上挖掘機的生産向大型化、微型化、多功能化、專用化和自動化的方向發展。
1)開發多品種、多功能、高質量及高效率的挖掘機。為滿足市政建設和農田建設的需要,國外發展了鬥容量在0.25 m3以下的微型挖掘機,最小的鬥容量僅0.01 m3。另外,數量最多的中、小型挖掘機趨向于一機多能,配備了多種工作裝置——除正鏟、反鏟外,還配備了起重、抓鬥、平坡鬥、裝載鬥、耙齒、破碎錐、麻花鑽、電磁吸盤、振搗器、推土闆、沖擊鏟、集裝叉、高空作業架、鉸盤及拉鏟等,以滿足各種施工的需要。與此同時,發展專門用途的特種挖掘機,如低比壓、低噪聲、水下專用和水陸兩用挖掘機等。
2)迅速發展全液壓挖掘機,不斷改進和革新控制方式,使挖掘機由簡單的杠杆操縱發展到液壓操縱、氣壓操縱、液壓伺服操縱和電氣控制、無線電遙控、電子計算機綜合程序控制。在危險地區或水下作業采用無線電操縱,利用電子計算機控制接收器和激光導向相結合,實現挖掘機作業操縱的完全自動化。所有這一切,挖掘機的全液壓化為其奠定了基礎和創造了良好前提。
3)重視采用新技術、新工藝、新結構,加快标準化、系列化、通用化發展速度。例如,德國阿特拉斯公司生産的挖掘機裝有新型的發動機轉速調節裝置,使挖掘機按最适合其作業要求的速度來工作;美國林肯一貝爾特公司新C系列LS-5800型液壓挖掘機安裝了全自動控制液壓系統,可自動調節流量,避免了驅動功率的浪費。還安裝了CAPS(計算機輔助功率系統),提高挖掘機的作業功率,更好地發揮液壓系統的功能;日本住友公司生産的FJ系列五種新型号挖掘機配有與液壓回路連接的計算機輔助的功率控制系統,利用精控模式選擇系統,減少燃油、發動機功率和液壓功率的消耗,并延長了零部件的使用壽命;德國奧加凱(O&K)公司生産的挖掘機的油泵調節系統具有合流特性,使油泵具有最大的工作效率;日本神鋼公司在新型的904.905.907.909型液壓挖掘機上采用智能型控制系統,即使無經驗的駕駛員也能進行複雜的作業操作;德國利勃海爾公司開發了ECO(電子控制作業)的操縱裝置,可根據作業要求調節挖掘機的作業性能,取得了高效率、低油耗的效果;美國卡特匹勒公司在新型B系統挖掘機上采用最新的3114T型柴油機以及扭矩載荷傳感壓力系統、功率方式選擇器等,進一步提高了挖掘機的作業效率和穩定性。韓國鬥山工程機械公司在DH280型挖掘機上采用了EPOS——電子功率優化系統,根據發動機負荷的變化,自動調節液壓泵所吸收的功率,使發動機轉速始終保持在額定轉速附近,即發動機始終以全功率運轉,這樣既充分利用了發動機的功率、提高挖掘機的作業效率,又防止了發動機因過載而熄火。
4)更新設計理論,提高可靠性,延長使用壽命。美、英、日等國家推廣采用有限壽命設計理論,以替代傳統的無限壽命設計理論和方法,并将疲勞損傷累積理論、斷裂力學、有限元法、優化設計、電子計算機控制的電液伺服疲勞試驗技術、疲勞強度分析方法等先進技術應用于液壓挖掘機的強度研究方面,促進了産品的優質高效率和競争力。美國提出了考核動強度的動态設計分析方法,并創立了預測産品失效和更新的理論。日本制定l了液壓挖掘機構件的強度評定程序,研制了可靠性信息處理系統。在上述基礎理論的指導下,借助于大量試驗,縮短了新産品的研究周期,加速了液壓挖掘機更新換代的進程,并提高其可靠性和耐久性。例如,液壓挖掘機的運轉率達到85%~95%,使用壽命超過1萬小時。
5)加強對駕駛員的勞動保護,改善駕駛員的勞動條件。液壓挖掘機采用帶有墜物保護結構和傾翻保護結構的駕駛室,安裝可調節的彈性座椅,用隔音措施降低噪聲幹擾。
6)進一步改進液壓系統。中、小型液壓挖掘機的液壓系統有向變量系統轉變的明顯趨勢。因為變量系統在油泵工作過程中,壓力減小時用增大流量來補償,使液壓泵功率保持恒定,亦即裝有變量泵的液壓挖掘機可經常性地充分利用油泵的最大功率。當外阻力增大時則減少流量(降低速度),使挖掘力成倍增加;采用三回路液壓系統。産生三個互不影響的獨立工作運動。實現與回轉機構的功率匹配。将第三泵在其他工作運動上接通,成為開式回路第二個獨立的快速運動。此外,液壓技術在挖掘機上普遍使用,為電子技術、自動控制技術在挖掘機的應用與推廣創造了條件。
7)迅速拓展電子化、自動化技術在挖掘機上的應用。20世紀70年代,為了節省能源消耗和減少對環境污染,使挖掘機的操作輕便和安全作業,降低挖掘機噪音,改善駕駛員工作條件,逐步在挖掘上應用電子和自動控制技術。随着對挖掘機的工作效率、節能環保、操作輕便、安全舒适、可靠耐用等方面性能要求的提高,促使了機電液一體化在挖掘機上的應用,并使其各種性能有了質的飛躍。20世紀80年代,以微電子技術為核心的高新技術,特别是微機、微處理器、傳感器和檢測儀表在挖掘機上的應用,推動了電子控制技術在挖掘機上應用和推廣,并已成為挖掘機現代化的重要标志,亦即先進的挖掘上設有發動機自動怠速及油門控制系統、功率優化系統、工作模式控制系統、監控系統等電控系統。
8)更注重環境保護,CAT、小松等廠家紛紛推出滿足三次排放要求的挖掘機。