Прошло более 130 лет с момента появления первого ручного экскаватора. За это время он пережил постепенный переход от паровых полуповоротных экскаваторов к электрическим и приводимым в движение двигателем внутреннего сгорания полноповоротным экскаваторам и полностью автоматическим гидравлическим экскаваторам с использованием электромеханико-гидравлической интеграционной технологии. процесс разработки.

Производство экскаваторов в промышленно развитых странах было раньше. Франция, Германия, США, Россия и Япония являются основными производителями одноковшовых гидравлических экскаваторов с объемом ковша 3,5-40 м³. Они производят сверхбольшие экскаваторы с 1980-х годов. Например, вскрышный экскаватор с объемом ковша 50-150 м³ производства американской компании Marion, шагающий драглайн с объемом ковша 132 м³; Драглайновые экскаваторы и экскаваторы с объемом ковша 107 м³ в настоящее время являются крупнейшими экскаваторами в мире.

С конца 20 века международное производство экскаваторов развивалось в направлении крупногабаритных, миниатюрных, многофункциональных, специализированных и автоматизированных.

1. Разработка многовариантных, многофункциональных, высококачественных и высокопроизводительных экскаваторов. Для удовлетворения потребностей муниципального строительства и строительства сельскохозяйственных угодий за рубежом были разработаны микроэкскаваторы с емкостью ковша менее 0,25 м³, а наименьшая емкость ковша составляет всего 0,01 м³. Кроме того, наибольшее количество средних и малых экскаваторов, как правило, являются многофункциональными в одной машине и оснащены различными рабочими устройствами - в дополнение к прямой лопате и обратной лопате, они также оснащены подъемным механизмом, грейферным ковшом, грейдерным ковшом, погрузочным ковшом, граблями, дробильным конусом, спиральным буром, электромагнитной присоской, вибратором, бульдозером, ударной лопатой, контейнерными вилами, подъемной рабочей рамой, катушкой и драглайном и т. д., чтобы удовлетворить потребности различных конструкций. В то же время разрабатывать специальные экскаваторы для специальных целей, такие как низкое удельное давление, низкий уровень шума, подводные специальные и амфибийные экскаваторы.

2. Быстрое развитие полностью гидравлических экскаваторов, постоянное совершенствование и инновации методов управления, заставляет экскаваторы развиваться от простого рычажного манипулирования до гидравлического манипулирования, пневматического манипулирования, гидравлического сервоуправления и электрического управления, радиоуправления и электронного компьютерного интегрированного программного управления. В опасных зонах или подводных работах используется радиоуправление, а сочетание приемников электронного компьютерного управления и лазерного наведения может полностью автоматизировать работу экскаваторов. Все это, полностью гидравлический экскаватор заложило основу и создало хорошую предпосылку.

3. Придавать значение принятию новых технологий, новых процессов и новых структур и ускорять разработку стандартизации, сериализации и обобщения. Например, экскаватор, произведенный немецкой компанией Atlas, оснащен новым устройством регулировки скорости двигателя, которое позволяет экскаватору работать на скорости, наиболее подходящей для его эксплуатационных требований; новый гидравлический экскаватор LS-5800 серии C компании Lincoln-Belt Company из США. Машина оснащена полностью автоматической системой управления гидравликой, которая может автоматически регулировать поток и избегать потерь мощности привода. Также установлена система CAPS (Computer Aided Power System) для улучшения рабочей мощности экскаватора и лучшего выполнения функции гидравлической системы; пять новых моделей экскаваторов серии FJ, произведенных Sumitomo Corporation из Японии, оснащены компьютерными системами управления питанием, подключенными к гидравлическому контуру. Система управления питанием использует точную систему выбора режима управления для снижения расхода топлива, мощности двигателя и гидравлической мощности, а также продления срока службы деталей; Система регулировки масляного насоса экскаватора, произведенная компанией O&K в Германии, имеет характеристики слияния, благодаря чему масляный насос имеет максимальную рабочую эффективность; Японская компания Kobelco использует интеллектуальную систему управления на новом гидравлическом экскаваторе 904.905.907.909, благодаря чему даже неопытные водители могут выполнять сложные операции; Немецкая компания Liebherr разработала рабочее устройство ECO (Electronic Control Operation), которое может регулировать производительность экскаватора в соответствии с требованиями эксплуатации, достигая высокой эффективности и низкого расхода топлива; Американская компания Caterpillar использует новейший дизельный двигатель 3114T и крутящий момент на новом экскаваторе системы B. Система измерения давления нагрузки, селектор режима мощности и т. д. еще больше повышают рабочую эффективность и устойчивость экскаватора. Южнокорейская компания Doosan Construction Machinery Co., Ltd. использует электронную систему оптимизации мощности EPOS на экскаваторе DH280, которая автоматически регулирует мощность, потребляемую гидравлическим насосом, в соответствии с изменением нагрузки двигателя, так что скорость двигателя всегда поддерживается около номинальной скорости, то есть двигатель всегда работает на полной скорости. Работа на мощности, которая не только полностью использует мощность двигателя, повышает эффективность работы экскаватора, но и предотвращает остановку двигателя из-за перегрузки.

4. Обновить теорию проектирования, повысить надежность и продлить срок службы. Соединенные Штаты, Великобритания, Япония и другие страны продвигают использование теории проектирования с конечным сроком службы для замены традиционной теории и метода проектирования с бесконечным сроком службы и интегрируют теорию накопления усталостных повреждений, механику разрушения, метод конечных элементов, оптимизационное проектирование и электронно-управляемую компьютерную электрогидравлическую сервоусталость. Передовые технологии, такие как испытательная технология и метод анализа усталостной прочности, применяются к исследованию прочности гидравлических экскаваторов, что способствует высокому качеству, высокой эффективности и конкурентоспособности продукции. Соединенные Штаты предложили метод анализа динамического проектирования для оценки динамической прочности и создали теорию для прогнозирования отказа продукта и обновления. Япония сформулировала процедуру оценки прочности компонентов гидравлического экскаватора и разработала систему обработки информации о надежности. Под руководством вышеуказанной базовой теории с помощью большого количества экспериментов был сокращен цикл исследований новых продуктов, ускорен процесс модернизации гидравлических экскаваторов, а также улучшены их надежность и долговечность. Например, коэффициент использования гидравлических экскаваторов достигает 85–95%, а срок службы превышает 10 000 часов.

5. Усиление охраны труда водителей и улучшение условий их труда. Гидравлический экскаватор оснащен кабиной с защитой от падающих предметов и защитой от опрокидывания, установлено регулируемое эластичное сиденье и применены меры звукоизоляции для снижения шумовых помех.

6. Дальнейшие усовершенствования гидравлической системы. Гидравлическая система средних и малых гидравлических экскаваторов имеет очевидную тенденцию к переходу на переменную систему. Поскольку переменная система использует увеличенный поток для компенсации снижения давления во время работы масляного насоса, так что мощность гидравлического насоса остается постоянной, то есть гидравлический экскаватор, оснащенный переменным насосом, может регулярно в полной мере использовать максимальную мощность масляного насоса. Когда внешнее сопротивление увеличивается, поток уменьшается (скорость уменьшается), так что усилие копания удваивается; используется трехконтурная гидравлическая система. Создает три независимых рабочих движения, которые не влияют друг на друга. Для достижения согласования мощности с поворотным механизмом. Включение третьего насоса на другом рабочем движении становится вторым независимым быстрым движением открытого контура. Кроме того, гидравлическая технология широко используется в экскаваторах, создавая условия для применения и продвижения электронной технологии и технологии автоматического управления в экскаваторах.

7. Быстро расширять применение электронной и автоматизированной технологии в экскаваторах. В 1970-х годах в целях экономии потребления энергии и снижения загрязнения окружающей среды, обеспечения легкости и безопасности работы экскаваторов, снижения шума экскаваторов и улучшения условий труда водителей, электронная и автоматическая технология управления постепенно применялась при выемке грунта. С улучшением требований к производительности экскаваторов с точки зрения эффективности работы, энергосбережения и защиты окружающей среды, простоты эксплуатации, безопасности и комфорта, надежности и долговечности, применение электромеханической-гидравлической интеграции в экскаваторах получило распространение, и ее различные характеристики совершили качественный скачок. В 1980-х годах высокие технологии, сосредоточенные на микроэлектронной технологии, особенно применение микрокомпьютеров, микропроцессоров, датчиков и испытательных приборов на экскаваторах, способствовали применению и продвижению технологии электронного управления на экскаваторах и стали экскаватором. Важным символом модернизации, то есть передовой экскаватор оснащен электронными системами управления, такими как система автоматического холостого хода двигателя и управления дроссельной заслонкой, система оптимизации мощности, система управления рабочим режимом и система мониторинга.