深入挖掘裝載機的“領域”

　挖掘裝載機俗稱“兩頭忙”。因為它具有獨特的構造，前端是裝載裝置，后端為挖掘裝置。在工地內，您只需要轉動一下座椅，即可完成從裝載機到挖掘機操作手角色的轉變。挖掘裝載機主要用于城市和農村的公路建設及養護、電纜鋪設、電力和機場工程、市政建設、農田水利建設、農村住宅建設、開山取石以及各種小型建筑隊所從事的各種建筑施工工程。“兩頭忙”屬于小型多功能工程機械的一種，一般在大工程完成后的小工程中使用。 

　　一、挖掘裝載機分類 
　　挖掘裝載機俗稱“兩頭忙”，同時具備裝載、挖掘兩種功能。挖掘裝載機分類如下： 
　　1、結構上 
　　從結構上來分，挖掘裝載機有兩種形式：一種是帶側移架，另一種不帶側移架。前者的最大特點是挖掘工作裝置可以側移，便于在特殊場地作業，它在運輸狀態時重心較低，有利于裝載和運輸。缺點是：由于結構上的限制，支腿多為直腿，支撐點在車輪邊緣以內，兩支撐點距離較小，挖掘時整機穩定性差（特別是挖掘工作裝置側移到一側時）。這種型式的挖掘裝載機功能重點在裝載方面，在歐洲生產得較多；后者的挖掘工作裝置不能側移，整個挖掘工作裝置可通過回轉支承繞車架后部中心作180°回轉，支腿為蛙腿式支撐，支撐點可伸到車輪外側偏后，挖掘時穩定性好，有利于挖掘能力的提高。由于沒有側移架，整機造價相應降低。缺點是收斗時鏟斗懸掛在車后部，外型尺寸長，機車處于運輸和裝載狀態時，穩定性差，對裝載和運輸有一定影響，此種機型功能重點在挖掘方面，以美國生產居多。 
　　2、動力分配上 
　　從動力分配上來分，挖掘裝載機有兩輪（后輪）驅動和四輪（全輪）驅動兩種形式。前者不能完全利用附著重量，使機車與地面的附著力以及牽引力比后者下降，但造價比后者低得多。 
　　3、底盤上 
　　底盤上來分：小型多功能工程機械常用的三種底盤中，微型挖掘機的動力大多在20kw以下，整機質量1000－3000kg、采用履帶行走機構，行走速度不足5km/h，多用于農場、園林等小規模的土方作業。由于其機型偏小，造價較高，目前在國內尚難以普及；挖掘裝載機的動力多在30-60kw機重較大，質量約在5000－8000kg之間，挖掘能力較強，多采用輪式行走機構，全輪驅動，利用轉向驅動橋或鉸接轉向，車速較高，達20km/h以上，國外大量用于農場、基建、道路維修等工程的土石方作業和大型施工現場的輔助性作業。該機型外形較大，靈活性較差，一般難以適應狹小場地的作業。 

　　二、挖掘裝載機的國內的現狀與發展趨勢 
　　1、國內技術現狀 
　　目前我國挖掘裝載機的生產企業有10余家，主要是山工、煙工、遼寧朝陽、柳工、廈工、常林、北建、徐工等。目前該產品年產量大約在400臺左右。從我國小型、多功能挖裝機械從無到有的發展歷史看，我國挖掘裝載機一直處于較為落后的狀態，其發展速度緩慢。我國在上世紀70年代初才開始自行開發設計，首先由北京建筑機械廠研制成功WZ2A和WZ2B型液壓挖掘裝載機，1987年煙臺工程機械廠試制成功zl15wj型挖掘裝載機。之后福建建筑機械廠、一施、山東廣饒液壓機械廠先后研制出WB25型、DFH-904WZ型、T55Z/W型挖掘裝載機，到1992年柳州挖掘裝載機廠、柳州工程機械股份有限公司分別研制出WZ30-25型和WZ25-型挖掘裝載機。山東工程機械廠2001年7月成功研制出WZ30-25型挖掘裝載機。 
　　以下幾家生產的產品基本上代表了目前國內挖掘裝載機的技術水平： 
　　①常林的WZ30-25挖掘裝載機：發動機系統選用康明斯渦輪增壓發動機，額定功率63KN，排放符合歐洲標準。標準車轉向轎（前橋）為非驅動擺動橋，軸承采用進口件。選用進口專為挖掘裝載機配套的驅動橋（后橋）。帶有免維護的濕式制動器，大大提高了行車的安全性及可靠性。帶差速鎖，提高了整車的牽引性能。標準車為兩輪驅動，可根據用戶需要配備四輪驅動。液壓系統采用高效齒輪單泵系統，主要部件如泵、多路閥、轉向器全部選用國外知名公司產品。 
　　②煙臺工程機械廠生產WZ25-20型：WZ25-20型挖掘裝載機是以裝載機為主本，前端改裝多用途鏟斗、后端加裝挖掘裝置而成。一拖的東方紅904WZ型挖掘裝載機是在引進意大利菲亞特技術制造LF90型拖拉機基礎上。配套設計的具有前裝載、后挖掘等多種功能的農業工程機械。 
　　③柳州挖掘裝載機廠WZ30-25型：柳州挖掘裝載機廠生產的WZ30-25型挖掘裝載機及柳州工程機械股份有限公司研制的WZ30-25掘裝載機技術基礎上，結合我國的工藝特點研制而成的新產品這兩款機型均采用專用底盤，采用了與CAT公司相同的負荷傳感控制技術。由于這兩款機型采用的是變量系統，因此對系統的清潔度及元件的可告性要求較高。④柳州澳柳機械有限公司HACH995E系列挖掘裝載機：發動機：配備先進的渦輪增壓柴油發動機，額定功率達到95匹馬力，在1500轉／分鐘的轉速下達到384牛米的扭矩，核心關鍵部件采用進口世界名牌產品，可靠性更高。全新的外觀造型美觀大方，駕駛室空間更大；四合一鏟斗的標準配置，使機器具有更多功能與用途。多種工作附件可以選配，勝任更多工作；采用挖掘裝載機專用車架。駕駛室是獨立可更換的，通過5個減震裝置與車架連接。液壓油箱、燃油箱亦是獨立可更換，并且是低位布置，利于降低機器重心，提高穩定性，而且適合站在地上進行油料加注和檢修。同時它們也成為登車階梯的部分，方便操作者出入。 
　　⑤泰安市裝載機廠WZ30-25型：動力系統：該機采用康明斯4BT3.9-C74型渦輪增壓發動機，具有結構緊湊、功率大、油耗低、噪聲小、工作可靠、壽命長等特點。低溫啟動性能好，特別適合北方地區。液壓系統：該機采用了原裝德國力士樂的泵和操縱閥。系統采用負荷傳感控制技術，當主閥閥芯處于中位時，通過操縱閥產生的壓差信號反饋給變量泵，從而自動減少泵的排量，使流量近似為零；此時，泵的壓力達到調定壓力22MPa以保證側移架壓緊缸所需壓力。當工作時，泵根據操縱閥閥芯的開口大小提供需要的流量，避免了傳統液壓系統靠溢流閥控制溢流的方式，最大限度地減少了液壓功率的空流損失和系統發熱。工作裝置：反鏟裝置為帶側移架結構，通過4只壓緊缸和后車架固定。反鏟裝置可以沿滑道側移，擴大了作業范圍。反鏟裝置的動臂采用大彎度動臂，擺動收回時有利于減少橫向外形尺寸。當行走時，反鏟裝置沿滑道側移到左右任意一端，斗桿和鏟斗收起，然后擺動收回到后車架端。這樣大大減少了整機在行進和轉移時的長度尺寸，提高了機動性，使得機器可以在狹小的地方轉移和作業；整機重心分布也更合理，有利于機器的穩定性。反鏟裝置操縱機構為機械式2桿操縱，操縱靈活方便。裝載裝置采用Ｚ形反轉雙搖臂連桿機構，具有卸載高度大、卸載距離大、掘起力大、能自動放平等特點；采用沖壓箱型提升臂，減輕了重量，提高了剛度和承載能力。操縱機構為機械單手柄。行走系統：采用無驅動的轉向前橋，轉向缸為雙活塞桿雙作用缸；后橋為驅動橋，采用兩級減速傳動結構。驅動馬達安裝于主減速器殼體上，采用螺旋錐齒輪傳動，輪邊減速器為行星齒輪傳動機構，整體結構剛性好，輸出速度平穩。在主減速器和輪邊減速器之間，采用全浮式半軸連接傳動，克服了橋殼在工作變形過程中對半軸傳動產生的影響。行走系統采用了靜液壓傳動。車架采用整體焊接式結構，具有剛性好，強度高的特點。支腿為Ｈ型直腿，和車架連為一體。驅動橋的制動采用液壓鉗盤式，液壓操縱具有制動快速可靠的優點。駐車制動為鼓式中央制動，機械式操縱。駕駛室反鏟端為整體大窗口內翻式結構，有利于通風和開闊視野、方便操作。后驅動輪采用大直徑低壓輪胎，在行走過程中可以緩沖振動和減輕車輛顛簸，提高駕駛員的乘坐舒適性。由于我國的挖掘裝載機起步晚，不論在產品品種、性能參數以及使用可靠性、售后服務等方面，與國外相比均存在著相當大的差距。 
　　2、國內的挖掘裝載機競爭企業與國內的發展趨勢 
　　目前國內的挖掘裝載機競爭企業分為： 
　　①出口型：如四川公路機械廠生產的多功能工程機械80％以上都外銷，而且銷路一直很好，另外，桂林林業機械廠專門生產小型履帶式挖掘裝載機，產品絕大部分出口。 
　　②國外進件、國內組裝型：如上海的CASE的580/590系列產品。國外進口、國內代理型：如JCB的2CX/3CX/4CX；VOLVO的BL60/BL71；CASE的580/590等目前都有代理。 
　　③國內生產企業：國內生產企業有10余家，其產品為低檔的挖掘裝載機。價格為：38萬元以內。因此，挖掘裝載機的國內的發展趨勢是引進國外的先進技術，開發高質量、多功能、多品種、多規格的挖掘裝載機系列產品，加強基礎元件、部件的生產，尤其是提高挖掘裝載機液壓元件的質量，以達到在滿足產品可靠性的前提下，降低挖掘裝載機產品成本，并提高挖掘裝載機產品的售后服務水平。　3、國內外差距與開發要求 
　　由于我國的挖掘裝載機起步晚，不論在產品品種、性能參數以及使用可靠性、售后服務等方面，與國外相比均存在著相當大的差距。表現在： 
　　國產的挖掘裝載機的主要是配套件可靠性不如國外。存在可靠性問題的有：柴油機、液壓元件、液壓系統清潔度、傳動元件、電氣系統及電器元件、緊固技術與密封技術、輪胎及作業裝置等。挖掘裝載機產品性能差、可靠性低。除了近年從國外引進的一些產品，國內的部分挖掘裝載機產品的性能還處在國際20世紀90年代水平，早期故障率較高，還不能完全滿足修筑公路的要求。挖掘裝載機基礎部件質量較差、配套件質量不過硬。目前，國產發動機及液壓系統的缸、泵、閥等質量已成為制約挖掘裝載機產品質量的“瓶頸”。 
　　挖掘裝載機的品種少、成套性差、型號不全，部分產品沒有形成系列。我國的挖掘裝載機不論在品種上和機型方面都還存在著相當多的空白。 
　　現有的挖掘裝載機產品缺少創新性和獨有技術。我國挖掘裝載機的研制開發工作缺乏創新性，沒有自己獨特的技術。在重視技術引進的時候，不太重視消化、吸收和關鍵技術的掌握與研究。因此，國內的挖掘裝載機的開發應開發高質量、多功能、多品種、多規格的系列產品，并加強基礎元件、部件的生產，尤其是提高液壓元件的質量，以達到在滿足產品可靠性的前提下，降低產品成本，并提高產品的售后服務水平。 

　　三、開發與發展挖掘裝載機的幾個問題　 
　　1、挖掘裝載機屬特種設備的管理 
　　國家為加強和規范對涉及生命安全、危險性較大特種設備的管理，以適應我國加入WTO后市場國際化的要求，合理、合法的利用貿易規則，保護國家和人民的利益，于2003年頒布實施了《特種設備安全監察條例》（國務院令第373號）、《特種設備行政許可實施辦法（試行）》（國質檢鍋〖2003〗172號）等系列法規。同時國家質量監督檢驗檢疫總局（以下簡稱國家質檢總局）根據《特種設備安全監察條例》和《特種設備質量監督與安全監察規定》（原國家質量技術監督局令第13號）制訂了《機電類特種設備制造許可規則（試行）》（國質檢鍋［2003］174號），用以規范機電類特種設備制造許可工作，確保機電類特種設備的制造質量和安全技術性能。根據文件實施要求，被納入特種設備許可目錄的產品如裝載機、挖掘裝載機、挖掘機、起重機械等一些產品列入特種設備管理2004年6月1日前必須取得相應的制造許可證，否則企業將不得進行產品的生產和銷售。目前，對廠內機動車輛所含設備類型、產品種類規定最為明確的是《機電類特種設備制造許可規則（試行）》，其規定的特種設備制造許可目錄，將目前屬于廠內機動車輛的設備類型及對應的設備型式進行了明確界定（見下表），這應該是今后對廠內機動車輛管理的依據。 
　　根據相關法規規定，在我國境內銷售的的境外制造的特種設備，其產品必須符合我國有關特種設備的法律、行政法規、規章、強制性標準及技術規程的要求。同時接受安全監督和型式試驗。由于挖掘裝載機以前沒有真正的納入特種設備管理，因此國外挖掘裝載機產品可以自由出入，在技術和管理上沒有受到任何限制和監管，但國內挖掘裝載機產品卻要進行型式試驗和接受一些地方質監部門的監督檢查，同樣的產品得到不同的待遇。作為挖掘裝載機等特種設備的生產開發制造企業，當務之急，應按照有關要求做好技術、產品以及生產和管理上的準備工作，積極申請，取得國內的生產制造資格。并以此為鍥機，加大對產品的改進，積極貫徹國際標準和國外先進標準，不斷提高產品質量和技術水平，以適應市場國際化的需求。　2、挖掘裝載機產品的定位 
　　①挖掘裝載機產品的定位：對企業來講：目前應強化挖掘裝載機市場預測能力，提高挖掘裝載機市場應變能力，及時采集挖掘裝載機市場訊息、掌握挖掘裝載機市場動向的同時，加強企業的挖掘裝載機新產品開發力度，才能使企業在激烈的市場競爭中率先搶占市場，永立不敗之地，走上持續發展的道路。西方發達國家的工程機械制造商早走出了盲目的階段，不論是開發哪種產品他們都會有明確的市場定位，針對不同的消費群體生產不同的產品，在中國這樣的發展中國家開發小型工程機械，產品的定位一定要準。應該用不同的技術、針對不同的用戶群來解決定位準的問題，中國應先針對沿海發達地區廣大農村和針對工程施工配套使用分類開發小型工程機械產品，這是中國特色的多元化的社會結構影響需求結構變化的體現。目前，企業應該根據自己的實力，首先找準自己的位置，確定生產那種產品；然后為產品把脈，決定怎樣生產。企業必須把握準市場的脈搏，及時地調整自己的開發思路，另外合理借鑒國外先進經驗，針對中國市場，自主開發有中國特色的小型工程機械產品，也可以同國外企業搞聯合開發。小型產品要突出低成本、實用性，用戶群龐大、明確。在繼續做精、做好徐工的現有主導產品的同時，并根據市場發展的要求，結合企業的優勢，開發更多適銷對路的小型工程機械產品。針對我國挖掘裝載機的技術水平及目前的市場狀況，在開發挖掘裝載機應以以下幾個方面作為開發新產品的思路。（1）盡快消化吸收或引進國外的挖掘裝載機先進技術，以提高我們的產品檔次；（2）國內用的可采用定量系統，以降低對油質清潔度的要求，減少故障的發生；（3）挖掘裝載機關鍵零部件如發動機、變矩器、變速器、后橋、液壓泵、多路閥等，應實行全球采購，以提高產品可靠性；（4）采用專用整體式車架及蛙腿式支撐，以提高產品行走及工作的穩定性；（5）國內用的采用無驅動的轉向前橋及不帶側移架的結構，以提高機構利用率，降低生產制造成本；（6）輔以多功能作業工具，以提高產品的利用率。（7）市場售價國內用的控制在45-60萬元人民幣左右；市場售價國外用的控制在75-90萬元人民幣左右。 
　　②國內目前價格定位： 
　　據調查目前國內生產挖掘裝載機的產品的技術定位為：國內中、底檔定位，既價格在20-40萬元，徐工特工、山工、煙工、遼寧朝陽、柳工、廈工、常林、北建、常工挖掘裝載機價格都差不多。國內高檔定位：目前高檔定位的國內是柳州澳柳機械有限公司HUAEACH995E，價格在85萬元。 
　　3、開發挖掘裝載機的同時建議開發其它的多功能工程機械 
　　滑移轉向裝載機及號稱兩頭忙的挖掘裝載機更是兩個一機多用的典型例子。前者可完成挖掘、裝載、推土、平地、吊裝等幾十種作業，后者具有挖掘、裝載、起重、回填等多種功能。它們既有小型機又有多功能的特點，特適用于需完成多種作業而又不能同時容納多臺機器的狹窄場地作業。為了提高設備的利用率，一機多用成為工程機械發展的一個方向。首先是在通用設備上安裝一些附具，可以用于多種施工作業。在液壓挖掘機上配備輔助工具，可以完成挖溝、推土、堆垛、裝車、搬運、回填、平地、夯實及坡面修正、清理場地等作業任務。卡特彼勒公司的系列推土機有傾角可調型（P）推鏟、直型（S）推鏟、通用型（V）推鏟、角置型（A）推鏟及松土器和牽引絞盤等，可供不同的作業方式選用。沃爾沃公司的裝載機上有可更換的工作裝置多達60～70種，如抓斗、側卸斗、石料夾鉗、木料夾鉗、除雪板、推土板、起重與叉式升降裝置等，用戶包括了農業、水利、林業、交通、建筑等各個部門。在開發挖掘裝載機的同時，應同時考慮開發出其它的多功能工程機械，如多功能推土機、多功能翻土機、多功能拖式平地機、多功能拖式鏟運機、多功能拖式鏟石機、多功能拖式壓路機、多功能挖溝機、多功能吊管機、多功能起重機、多功能破碎錘、多功能破碎剪、多功能冷銑刨機、多功能抓斗裝料機、四合一多功能裝載推土機、多功能路面破碎機、銑切式或斗鏈式挖溝機、多功能斜坡修整機、多功能割草機、多功能高空作業車、多功能鉆孔機、多功能叉裝機和多功能夯實機等60多種獨立的機型。另外開發派生出以汽車為底盤的多功能工程機械，可換裝大約100種工作裝置。在西歐國家主要用奔馳公司的UNIMOG牌專用底盤，改裝成的主要產品有螺旋式充填機和各種結構形式清掃車、掃雪機、推土機、裝載機、電纜鋪設機、挖掘機、隨車起重機、挖溝機、巖石破碎機、打樁機、抓斗挖掘機、栽樹機、旋轉式鉆機、高空作業臺車。