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【摘 要】 液压挖掘机作为一种土方施工机械以降低劳动强度、提高生产效率为主旨被广泛适用于道路工程、矿山、农田生产中，液压挖掘机的广泛使用使得大型建筑工程在其工程质量的保证上有了极大的自信。挖掘机产品的核心技术就是液压系统设计。文中笔者主要从水泥矿山中液压挖掘机的应用现状及发展前景进行了简要的介绍，以期能够为相关领域的研究及工程应用提供参考意见。
【关键词】 液压挖掘机;水泥矿山;液压系统
一、前言
随着工程建设的不断发展，这使得国内外大多数的挖掘机生产厂商都将精力投入到挖掘机的技术开发上，而且，在经过的不断努力下，这也取得了优良的成果。随着机电一体化和液压技术的发展，液压系统挖掘机的需求日益旺盛，适应机械化施工的趋势。使单位时间内的工作量增加，从而有较高的生产效率。
二、矿山采装设备
水泥原料矿石准备过程包括四个价值活动：剥离一钻孔/爆破一铲装运一破碎胜滤，其中铲装工作是露天矿山生产工艺的重要环节，铲装设备的生产率极大地影响矿山生产能力和经济指标，铲装成本占整个矿石开采加工成本的30%左右。此工序中的铲装设备有轮式装载机、机械式电动挖掘机、正反铲液压挖掘机。选择高性价比、高出勤率、高效率的铲装设备是对水泥企业低成本高产出胜出的重大贡献。
1、装载机
装载机具有很高的机动灵活性，可以在多个采矿工作面间调动实现搭配开采，在运距短的情况下，可以集挖掘运输于一身。装载机用于堆取物料的再处理，铲斗只能插人、退回、升起、下降。装载机没有单独的铲斗切人运动，为了破碎或穿透物料，装载机的整机和铲斗必须一起运动，其行走牵引力和插入力只取决于与地面的附着力，在松软和潮湿的地面上插人力小。装载机只能整体运动，靠轮胎转向整体移动卸料。装载机主要应用于：（1）堆积物料的装载;（2）容易挖掘的物料;（3）要求高机动性及经常变换工作位置的作业;但它的使用对穿孔爆破有较高的要求，只有当岩石爆破的比较好，底板不留底根时才能正常使用，否则需要挖掘机进行协助。
2、电铲
机械式电动挖掘机即电铲已经问世近100年，为矿山生产作出过重大贡献，但随着新技术的不断发展和社会的进步，电铲越来越显现出其落后性，已经逐渐被全液压挖掘机所替代，尤其是4m3以下斗容的机械式挖掘机在我国已基本停止生产，电铲的主要缺点是：（1）由于电铲铲斗钢性地固定在斗杆上，由绳子将其拉人到要挖掘的物料中，只能在一个方向作强制的圆弧运动，因此无法使挖斗跟随矿层而做定点挖掘。（2）电铲功率重量比小，体积庞大，行走及调度不灵活，而且爬坡能力小，转场不方便。（3）电铲铲斗上的挖掘力来自于绳拉力在垂直方向的分力，垂直分力的大小又与杠杆长臂和拉绳的夹角有关，一般情况下，只有28%、60%的绳静态拉力能用于挖掘。（4）电铲的铲斗开斗方式是用钢丝绳向下拉开斗底，关斗需要甩动整个工作装置，因而影响卸载高度，而且卸料不易控制。（5）电铲依靠机械传动，维护劳动强度大，而且每年维护费用较大，综合运营成本高，据大量矿山实践显示，每1t石灰石采掘成本电铲为1.10元左右，而同样级别的液压挖掘机为0.70元/t左右。可见，使用电铲作为主采设备在矿山价值运动链中导致的采掘成本增加。
基于上述原因，现代矿山将逐渐采用液压挖掘机取代电铲作为主要采装设备，以提高矿山的综合并采能力。
3、液压挖掘机
代表新技术的液压挖掘机经历了从半机械半液压到全液压的过程，目前已经占到全世界挖掘机保有量的95%以上。液压挖掘机利用其广泛的优势从最初的土石方工程和道路建设己经应用到挖掘物料的各个方面，特别是已经逐步取代在露天矿应用的电铲。
三、国内水泥矿山液压挖掘机使用现状
目前，国内水泥矿山已开始使用液压挖掘机作为矿山主要采掘设备，而且采用大小斗容搭配，实现依据产量需求和相关因素合理进行生产调度。如河北冀中水泥股份有限责任公司新建一期5000t/d生产线，矿山采用2台4时，1台6m3，3台2m3正铲液压挖掘机，1台反铲液压挖掘机配破碎器。
矿山使用的主采液压挖掘机在斗容和机重朝着大型化方向发展，一般生产能力在4000t/d以上的生产线都配以4m3及以上斗容液压挖掘机。
挖掘机大型化使石灰石采掘的吨成本指标更为合理，购机成本，零配件、维护保养、油耗、员工费用和管理费用等机器的运营成本均化到每吨矿石上形成吨成本经济指标，尽管大型挖掘机在购机成本、零配件及油耗比小容量机器稍高，但大型挖掘机生产效率高，产量大，而投人到设备维护和人工与小机型相当，因而综合吨成本指数则偏小，对中大型矿山来说，选择大型液压挖掘机不失为价值运动中降低成本的理想选择，而且设备的大型化更能实现规模效应，规模化产生规模效益，尤其适用于大型矿山的规模化经营。
规模化、高效益需要高水平的采掘设备。在4m3以上液压挖掘机中，进口挖掘机如CATERPILLAR、LIBHERR、O&K、KOMATSU等在产品性能和质量上有着相当的优势，许多中大型矿山采用进口液压挖掘机，但是购机成本大，一次性投人资金高，零配件价格高。
目前国内专门针对矿山特点生产的液压挖掘机机重级别分布从40～100t，斗容从2～6.5m3只有四川邦立重机有限责任公司（原长挖公司），是国内能生产40t以上矿山型液压挖掘机的厂家之一，其2m3机型已非常成熟，4m3以上机型也在矿山上应用。其系列矿山型液压挖掘机关键元件全部采用进口配套国内组装，因而售价比进口同级别挖掘机低，由于有其引进德国LIBHERR的大型液压挖掘机的技术和关键技术装备为基础，与国外著名元件厂商如美国康明斯、派克、德国力士乐等的技术合作共同建立的国际化设计开发平台，产品性能和质量与进口挖掘机的品质相当，有较高的性能价格比。邦立公司零配件建有三级供应库：香港、公司总部、各销售网点均备有足够数量的进口件和常用易损件库存，能够及时提供配件服务，且价格仅是主机配套价。售后服务队伍由技术工程师和公司总装车间高级技师组成，分布在全国各地的销售网点，能够及时、快捷、有效地服务于用户。 四、液压挖掘机在水泥矿山的应用前景
1、操纵特性的提高
世界上的研究开发和工程施工人员越来越重视挖掘机液压系统的操纵特性。目前，国际上迅速发展的全液压挖掘机，通过不断改进和革新控制方式，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到气压操纵、液压操纵、电子计算机综合程序操纵、无线电遥控操纵、液压伺服操作和电气控制。由于各种高新技术的应用，挖掘机液压系统的操纵特性得以迅速提高。
2、闭式液压系统
长期以来，开式液压系统无法满足挖掘机的调速和复合动作的要求，所以近年来在国外的挖掘机液压系统中出现了闭式负载敏感系统（CLSS）。
闭式液压系统可以采用一个油泵同时向全部液压元件供油，每一个液压元件的运动速度与负载压力无关，只与操纵阀的阀杆行程有关，泵的流量按需提供，因此闭式液压系统体现出操纵性好的特点。
3、电子—液压集成控制
电子控制技术与液压控制技术相结合的电子一液压集成控制技术近年来获得了很大发展，开发出大量的新型电液自动控制系统，大大提高了挖掘机的自动化程度。当今国外先进品牌的挖掘机在电液控制方面已经成熟。全自动控制液压系统在美国林肯～贝尔特公司的新C系列LS-5800型液压挖掘机上安装并服役。它通过自动调节流量避免了驱动功率的浪费;FJ系列五中新型号挖掘机（日本住友公司生产）配有与液压回路连接的辅助功率控制系统，利用精密控制模式选择系统，减少发动机功率和液压功率的消耗，同时大大延长了零部件的服役寿命。
五、结语
综上所述，液压挖掘机的应用发展还有很长的一段路要走，这就需要加强对技术的革新，以此来适应现代工程施工现代化生产的需要。因此，对挖掘机液压系统的分析和研究都有十分重要的实际应用的价值。
参考文献：
[1]谢习华，周亮，张大庆：《液压挖掘机技术研究的发展现状》，《工程机械》，2007年08期
[2]李孝明：《中国小型液压挖掘机市场及其发展趋势和预测》，《建设机械技术与管理》，2006年07期
[3]张宏，张箭：《国内外小型挖掘机发展综述》，《工程机械》，2007年04期
[4]潘玉平：《国内挖掘机行业的概况及其发展趋势》，《凿岩机械气动工具》，2007年02期
【关键词】 液压挖掘机;水泥矿山;液压系统
一、前言
随着工程建设的不断发展，这使得国内外大多数的挖掘机生产厂商都将精力投入到挖掘机的技术开发上，而且，在经过的不断努力下，这也取得了优良的成果。随着机电一体化和液压技术的发展，液压系统挖掘机的需求日益旺盛，适应机械化施工的趋势。使单位时间内的工作量增加，从而有较高的生产效率。
二、矿山采装设备
水泥原料矿石准备过程包括四个价值活动：剥离一钻孔/爆破一铲装运一破碎胜滤，其中铲装工作是露天矿山生产工艺的重要环节，铲装设备的生产率极大地影响矿山生产能力和经济指标，铲装成本占整个矿石开采加工成本的30%左右。此工序中的铲装设备有轮式装载机、机械式电动挖掘机、正反铲液压挖掘机。选择高性价比、高出勤率、高效率的铲装设备是对水泥企业低成本高产出胜出的重大贡献。
1、装载机
装载机具有很高的机动灵活性，可以在多个采矿工作面间调动实现搭配开采，在运距短的情况下，可以集挖掘运输于一身。装载机用于堆取物料的再处理，铲斗只能插人、退回、升起、下降。装载机没有单独的铲斗切人运动，为了破碎或穿透物料，装载机的整机和铲斗必须一起运动，其行走牵引力和插入力只取决于与地面的附着力，在松软和潮湿的地面上插人力小。装载机只能整体运动，靠轮胎转向整体移动卸料。装载机主要应用于：（1）堆积物料的装载;（2）容易挖掘的物料;（3）要求高机动性及经常变换工作位置的作业;但它的使用对穿孔爆破有较高的要求，只有当岩石爆破的比较好，底板不留底根时才能正常使用，否则需要挖掘机进行协助。
2、电铲
机械式电动挖掘机即电铲已经问世近100年，为矿山生产作出过重大贡献，但随着新技术的不断发展和社会的进步，电铲越来越显现出其落后性，已经逐渐被全液压挖掘机所替代，尤其是4m3以下斗容的机械式挖掘机在我国已基本停止生产，电铲的主要缺点是：（1）由于电铲铲斗钢性地固定在斗杆上，由绳子将其拉人到要挖掘的物料中，只能在一个方向作强制的圆弧运动，因此无法使挖斗跟随矿层而做定点挖掘。（2）电铲功率重量比小，体积庞大，行走及调度不灵活，而且爬坡能力小，转场不方便。（3）电铲铲斗上的挖掘力来自于绳拉力在垂直方向的分力，垂直分力的大小又与杠杆长臂和拉绳的夹角有关，一般情况下，只有28%、60%的绳静态拉力能用于挖掘。（4）电铲的铲斗开斗方式是用钢丝绳向下拉开斗底，关斗需要甩动整个工作装置，因而影响卸载高度，而且卸料不易控制。（5）电铲依靠机械传动，维护劳动强度大，而且每年维护费用较大，综合运营成本高，据大量矿山实践显示，每1t石灰石采掘成本电铲为1.10元左右，而同样级别的液压挖掘机为0.70元/t左右。可见，使用电铲作为主采设备在矿山价值运动链中导致的采掘成本增加。
基于上述原因，现代矿山将逐渐采用液压挖掘机取代电铲作为主要采装设备，以提高矿山的综合并采能力。
3、液压挖掘机
代表新技术的液压挖掘机经历了从半机械半液压到全液压的过程，目前已经占到全世界挖掘机保有量的95%以上。液压挖掘机利用其广泛的优势从最初的土石方工程和道路建设己经应用到挖掘物料的各个方面，特别是已经逐步取代在露天矿应用的电铲。
三、国内水泥矿山液压挖掘机使用现状
目前，国内水泥矿山已开始使用液压挖掘机作为矿山主要采掘设备，而且采用大小斗容搭配，实现依据产量需求和相关因素合理进行生产调度。如河北冀中水泥股份有限责任公司新建一期5000t/d生产线，矿山采用2台4时，1台6m3，3台2m3正铲液压挖掘机，1台反铲液压挖掘机配破碎器。
矿山使用的主采液压挖掘机在斗容和机重朝着大型化方向发展，一般生产能力在4000t/d以上的生产线都配以4m3及以上斗容液压挖掘机。
挖掘机大型化使石灰石采掘的吨成本指标更为合理，购机成本，零配件、维护保养、油耗、员工费用和管理费用等机器的运营成本均化到每吨矿石上形成吨成本经济指标，尽管大型挖掘机在购机成本、零配件及油耗比小容量机器稍高，但大型挖掘机生产效率高，产量大，而投人到设备维护和人工与小机型相当，因而综合吨成本指数则偏小，对中大型矿山来说，选择大型液压挖掘机不失为价值运动中降低成本的理想选择，而且设备的大型化更能实现规模效应，规模化产生规模效益，尤其适用于大型矿山的规模化经营。
规模化、高效益需要高水平的采掘设备。在4m3以上液压挖掘机中，进口挖掘机如CATERPILLAR、LIBHERR、O&K、KOMATSU等在产品性能和质量上有着相当的优势，许多中大型矿山采用进口液压挖掘机，但是购机成本大，一次性投人资金高，零配件价格高。
目前国内专门针对矿山特点生产的液压挖掘机机重级别分布从40～100t，斗容从2～6.5m3只有四川邦立重机有限责任公司（原长挖公司），是国内能生产40t以上矿山型液压挖掘机的厂家之一，其2m3机型已非常成熟，4m3以上机型也在矿山上应用。其系列矿山型液压挖掘机关键元件全部采用进口配套国内组装，因而售价比进口同级别挖掘机低，由于有其引进德国LIBHERR的大型液压挖掘机的技术和关键技术装备为基础，与国外著名元件厂商如美国康明斯、派克、德国力士乐等的技术合作共同建立的国际化设计开发平台，产品性能和质量与进口挖掘机的品质相当，有较高的性能价格比。邦立公司零配件建有三级供应库：香港、公司总部、各销售网点均备有足够数量的进口件和常用易损件库存，能够及时提供配件服务，且价格仅是主机配套价。售后服务队伍由技术工程师和公司总装车间高级技师组成，分布在全国各地的销售网点，能够及时、快捷、有效地服务于用户。 四、液压挖掘机在水泥矿山的应用前景
1、操纵特性的提高
世界上的研究开发和工程施工人员越来越重视挖掘机液压系统的操纵特性。目前，国际上迅速发展的全液压挖掘机，通过不断改进和革新控制方式，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到气压操纵、液压操纵、电子计算机综合程序操纵、无线电遥控操纵、液压伺服操作和电气控制。由于各种高新技术的应用，挖掘机液压系统的操纵特性得以迅速提高。
2、闭式液压系统
长期以来，开式液压系统无法满足挖掘机的调速和复合动作的要求，所以近年来在国外的挖掘机液压系统中出现了闭式负载敏感系统（CLSS）。
闭式液压系统可以采用一个油泵同时向全部液压元件供油，每一个液压元件的运动速度与负载压力无关，只与操纵阀的阀杆行程有关，泵的流量按需提供，因此闭式液压系统体现出操纵性好的特点。
3、电子—液压集成控制
电子控制技术与液压控制技术相结合的电子一液压集成控制技术近年来获得了很大发展，开发出大量的新型电液自动控制系统，大大提高了挖掘机的自动化程度。当今国外先进品牌的挖掘机在电液控制方面已经成熟。全自动控制液压系统在美国林肯～贝尔特公司的新C系列LS-5800型液压挖掘机上安装并服役。它通过自动调节流量避免了驱动功率的浪费;FJ系列五中新型号挖掘机（日本住友公司生产）配有与液压回路连接的辅助功率控制系统，利用精密控制模式选择系统，减少发动机功率和液压功率的消耗，同时大大延长了零部件的服役寿命。
五、结语
综上所述，液压挖掘机的应用发展还有很长的一段路要走，这就需要加强对技术的革新，以此来适应现代工程施工现代化生产的需要。因此，对挖掘机液压系统的分析和研究都有十分重要的实际应用的价值。
参考文献：
[1]谢习华，周亮，张大庆：《液压挖掘机技术研究的发展现状》，《工程机械》，2007年08期
[2]李孝明：《中国小型液压挖掘机市场及其发展趋势和预测》，《建设机械技术与管理》，2006年07期
[3]张宏，张箭：《国内外小型挖掘机发展综述》，《工程机械》，2007年04期
[4]潘玉平：《国内挖掘机行业的概况及其发展趋势》，《凿岩机械气动工具》，2007年02期