Descripción general del desarrollo de las excavadoras
En los primeros días de la fundación de la República Popular China, la historia de la producción de las excavadoras de nuestro país comenzó con la inspección e imitación de las excavadoras mecánicas de un solo cucharón de la antigua Unión Soviética en las décadas de 1930 y 1940. como el W501. W502.W1. W1002. Debido a las necesidades de la construcción económica nacional en ese momento, se establecieron más de diez plantas de fabricación de excavadoras. Desde 65438 hasta 0967, China desarrolló de forma independiente excavadoras hidráulicas. Los productos desarrollados con éxito en la etapa inicial incluyen principalmente WYl00 de Shanghai Engineering Machinery Factory, W4-60 de Guiyang Mining Machinery Factory y la excavadora WY60 de Hefei Mining Machinery Factory. Seguida por la excavadora WYl60 de Yangtze Excavator Factory y la excavadora WY250 de Hangzhou Heavy Machinery Factory. Han dado un paso extremadamente importante para la formación y el desarrollo de la industria de excavadoras hidráulicas de China.
A finales de la década de 1980, había más de 30 fabricantes de excavadoras en China, que producían más de 40 modelos. Se ha formado una serie de excavadoras hidráulicas de tamaño pequeño y mediano, con una capacidad de cucharón de 0,1 ~ 2,5 m3, 12 niveles y más de 20 modelos. También producen excavadoras de un solo cucharón con transmisión mecánica de 0,5 ~ 4,3 m3, 10 m3 y 12 m3, excavadoras de túneles de 1 m3 y excavadoras de brazo largo de 4 m3 para minas grandes. Bulldozer de 1000m3/h, etc. , y también desarrolló excavadoras hidráulicas marinas con capacidades de cucharón de 0,25 m3, excavadoras anfibias sup3 de 0,4 m3, 0,6 m3 y 0,8 m3, etc. Pero, en general, los lotes de producción de excavadoras de mi país son pequeños y dispersos, y la tecnología de producción y la calidad del producto están muy por detrás del nivel avanzado internacional.
Desde la reforma y apertura, hemos introducido, digerido y absorbido activamente tecnologías extranjeras avanzadas, promoviendo el desarrollo de la industria de excavadoras de China. Entre ellas, Guiyang Mining Machinery Factory, Shanghai Construction Machinery Factory, Hefei Mining Machinery Factory y Yangtze Excavator Factory han introducido la tecnología de fabricación A912 respectivamente. R912. R942. A922. R922. R962. R972. Excavadora hidráulica R982 de Liebherr. En los años siguientes, Hangzhou Heavy Machinery Factory introdujo la tecnología de producción de las excavadoras hidráulicas H55 y H85 de la empresa alemana Demag, y Beijing Engineering Machinery Factory introdujo la tecnología de fabricación de las excavadoras hidráulicas alemanas oga Cai (0 &:K) RH6 y MH6. . Al mismo tiempo, Shandong Bulldozer General Factory (su base de producción de excavadoras pasó a llamarse Shanzai Machinery Co., Ltd., incluida la marca Qianghe), Huanghe Engineering Machinery Factory, Jiangxi Changlin Machinery Factory y Shandong Linyi Engineering Machinery Factory han introducido conjuntamente el PC100. y PC120. PC200, PC220. Sistemas hidráulicos PC300 y PC400 producidos por la empresa japonesa Komatsu. Después de varios años de digestión, absorción y trasplante de tecnologías importadas, estas fábricas han mejorado los indicadores de rendimiento de las excavadoras hidráulicas nacionales al nivel internacional en la década de 1980, y su producción también ha aumentado año tras año. Debido a la creciente y diversificada demanda interna de excavadoras hidráulicas, los ajustes en la estructura de productos de las empresas estatales grandes y medianas han influido en algunos otros fabricantes de maquinaria para unirse a la industria de las excavadoras hidráulicas.
Los expertos de la industria señalaron que las excavadoras hidráulicas de un solo cucharón de China deberían desarrollarse hacia la hidráulica completa; la capacidad del cucharón debería controlarse entre 0,1 y 15 m & sup 3, pero para las excavadoras grandes de varios cucharones, debido al hidráulico La precisión de fabricación y ensamblaje de los componentes es alta y las condiciones de mantenimiento del sitio de construcción son deficientes, por lo que los métodos mecánicos siguen siendo el pilar. Para lograr la automatización de las operaciones de las excavadoras hidráulicas, es necesario investigar y aplicar la tecnología de control electrohidráulico.
Desarrollo
China comenzó a desarrollar productos de excavadoras a finales de los años 1960. Después de poco más de 40 años, especialmente más de 30 años de reforma y apertura, la industria de fabricación de excavadoras de mi país se ha desarrollado rápidamente. Según datos de la Oficina Nacional de Estadísticas, en 2010, había 252 empresas por encima del tamaño designado en la industria de fabricación de excavadoras de China, con ventas de 16.978,5 mil millones de yuanes, ganancias por ventas de productos de 25.367 millones de yuanes y ganancias totales de 2.140,6 mil millones de yuanes, un incremento interanual de más del 80%.
El mercado de excavadoras de China está creciendo a una tasa promedio del 30%, convirtiéndose en uno de los mercados más grandes del mundo. Desde la perspectiva de la situación de desarrollo, nuestro país se encuentra en la cima de la construcción de infraestructura en transporte por carretera, energía, conservación de agua, construcción urbana y otros aspectos, y la demanda del mercado de excavadoras aumenta año tras año. En 2010, las ventas acumuladas reales de excavadoras en China superaron las 165.000 unidades, un aumento interanual del 74,5%.
A finales de 2010, las principales empresas nacionales ampliaron su capacidad de producción de excavadoras y otras empresas también desarrollaron modelos de excavadoras, tratando de impulsar el crecimiento de las ganancias corporativas a través del rápido crecimiento del mercado de excavadoras. De hecho, existen tanto factores de riesgo como consideraciones de ganancias. Como el crédito bancario no promueve activamente la construcción de viviendas asequibles, provocó indirectamente una contracción de las ventas en el mercado de maquinaria de construcción en el segundo trimestre de 2011. En mayo de 2011, el volumen de ventas nacionales de excavadoras fue de 13.956 unidades, una disminución interanual del 12,4%, y el primer mes de ese mes fue una disminución interanual del volumen de ventas acumulado de enero a mayo; 115.589 unidades, un aumento interanual del 38,1%, una disminución de 12 puntos porcentuales respecto al período enero-abril.
Los datos muestran que desde 2011 hasta mayo, la cuota de mercado de las marcas nacionales aumentó aún más hasta el 37%. Sany Heavy Industry, que ocupa el primer lugar en capacidad de producción nacional de excavadoras, ha alcanzado una escala de producción y ventas anuales de decenas de miles de excavadoras, y la capacidad de producción de los cuatro primeros en la industria también ha alcanzado un nivel de más de 4.000 excavadoras por año. año.
La tasa de expansión de la capacidad de producción de otras empresas también es bastante fuerte. En la siguiente etapa, las excavadoras de marcas nacionales pueden ocupar la cuota de mercado de las máquinas importadas y de las máquinas de segunda mano.
Según datos divulgados por Construction Machinery Online, a septiembre de 2014, el volumen de ventas de miniexcavadoras de menos de 6 toneladas fue de 1.006, de las cuales las marcas extranjeras tenían una participación de mercado del 55,0% y las marcas nacionales tenían una cuota de mercado. participación del 45,0%. Además, el volumen de ventas de excavadoras de más de 6 toneladas fue de 3139, la participación de mercado de las marcas extranjeras fue del 61,0% y la participación de mercado de las marcas nacionales fue de solo el 39,0%. Los datos de Sany Heavy Industry muestran que de 2011 a 2013, la participación de mercado nacional de excavadoras de la compañía alcanzó el 11,56%, 15,8% y 13,7% respectivamente, superando a Carter y ocupando el primer lugar en la industria. En el primer semestre de este año, su cuota de mercado volvió a superar el 15%. Los conocedores del sector creen que este año la empresa conseguirá el primer puesto y logrará sin preocupaciones el "campeonato de ventas de cuatro años".
En general, el número de excavadoras nacionales es bajo, pero el precio del producto es alto. La modalidad de venta es principalmente el arrendamiento financiero o la hipoteca bancaria. Una vez que el crédito se alivie, las ventas de excavadoras serán el mejor producto. Se puede predecir que de 2011 a 2013, con la recuperación de la economía de China y la aceleración de la construcción de bienes raíces y urbanizaciones, las ventas de excavadoras de diversos tonelajes seguirán creciendo. Excluyendo factores inciertos, las excavadoras de cada tonelaje superarán las 601-2013.
A medida que se intensifica la competencia en la industria de fabricación de excavadoras, las fusiones, adquisiciones, integraciones y operaciones de capital entre grandes empresas de fabricación de excavadoras son cada vez más frecuentes. Excelentes empresas nacionales de fabricación de excavadoras están prestando cada vez más atención a la investigación del mercado industrial, especialmente a una investigación en profundidad sobre el entorno de desarrollo de la industria y los compradores de productos. Debido a esto, una gran cantidad de excelentes marcas nacionales de excavadoras han aumentado rápidamente y gradualmente se han convertido en líderes en la industria de fabricación de excavadoras en China e incluso en el mundo. Han pasado más de 130 años desde que apareció la primera excavadora manual. Durante este período, ha experimentado un proceso de desarrollo gradual desde excavadoras semirrotativas impulsadas por vapor hasta excavadoras rotativas impulsadas por motores eléctricos y de combustión interna, así como excavadoras hidráulicas totalmente automáticas con tecnología de integración hidráulica y mecatrónica.
Las excavadoras se produjeron antes en los países industrializados. Francia, Alemania, Estados Unidos, Rusia y Japón son los principales productores de excavadoras hidráulicas de un solo cucharón de 3,5 a 40 m3 y han producido excavadoras de gran tamaño desde la década de 1980. Por ejemplo, Marion Company de los Estados Unidos produce excavadoras de desmontaje con una capacidad de cucharón de 50 a 150 m3 y excavadoras de empuje con una capacidad de cucharón de 132 m3 B-E (Busselus-Erie) Co., Ltd. produce una capacidad de cucharón de 132 m3; Excavadora de operador a pie de 168,2 m3 y excavadora stripper con una capacidad de cuchara de 107 m3, que actualmente son las excavadoras más grandes del mundo.
Desde finales del siglo XX, la producción internacional de excavadoras se ha desarrollado hacia la miniaturización, la multifunción, la especialización y la automatización a gran escala.
1) Desarrollar excavadoras multivariedad, multifuncionales, de alta calidad y alta eficiencia. Para satisfacer las necesidades de la construcción municipal y de tierras agrícolas, se han desarrollado en el extranjero miniexcavadoras con capacidades de cucharón inferiores a 0,25 m3, y la capacidad mínima del cucharón es de sólo 0,01 m3. Además, la mayor parte de las excavadoras pequeñas y medianas suelen tener múltiples funciones y están equipadas con una variedad de dispositivos de trabajo: además de palas frontales y retroexcavadoras, también están equipadas con grúas, cucharas de agarre, cucharas inclinadas, equipos de carga. cucharones, rastrillos, cono triturador, taladro helicoidal, mandril electromagnético, vibrador, topadora, pala de impacto, horquilla para paletas, estructura de trabajo aéreo, escariador y pala, etc. Aceptar exigencias. Al mismo tiempo, se desarrollan excavadoras especiales para fines especiales, como presión específica baja, bajo nivel de ruido, excavadoras submarinas y excavadoras anfibias.
2) Desarrollar rápidamente excavadoras totalmente hidráulicas, mejorar e innovar continuamente en los métodos de control y mover las excavadoras desde un simple control de palanca a un control hidráulico, control neumático, servocontrol hidráulico y control eléctrico, control remoto por radio e integración por computadora. desarrollo controlado. Cuando se opera en áreas peligrosas o bajo el agua, el control por radio, los receptores de control electrónico por computadora y la guía láser se combinan para lograr una automatización completa del control de operación de la excavadora. Todo esto sentó las bases y creó una buena premisa para la excavadora totalmente hidráulica.
3) Prestar atención a la adopción de nuevas tecnologías, nuevos procesos y nuevas estructuras, y acelerar el desarrollo de la estandarización, serialización y generalización. Por ejemplo, la excavadora producida por la empresa alemana Atlas está equipada con un nuevo dispositivo de control de velocidad del motor para permitir que la excavadora trabaje a la velocidad más adecuada a sus requisitos operativos; la nueva excavadora hidráulica serie C LS-5800 de la estadounidense Lincoln; Burt Company está equipada con un sistema de control hidráulico totalmente automático que puede ajustar automáticamente el caudal para evitar el desperdicio de fuerza motriz. También se instala CAPS (Sistema de energía asistido por computadora) para aumentar la potencia de trabajo de la excavadora y aprovechar al máximo las funciones del sistema hidráulico. Los cinco nuevos modelos de excavadoras de la serie FJ producidas por Sumitomo Corporation de Japón están equipados con sistemas de control de potencia asistidos por computadora conectados al circuito hidráulico. Adoptan un sistema de selección de modo de control preciso para reducir el consumo de combustible, la potencia del motor y la potencia hidráulica. Y prolonga la vida útil de los componentes. El sistema de ajuste de la bomba de aceite de la excavadora producida por la empresa alemana oga kai (o & Incluso los conductores sin experiencia pueden realizar operaciones complejas. La empresa alemana Liebherr ha desarrollado un dispositivo de control ECO (operación de control electrónico) que puede ajustar el rendimiento operativo de la excavadora de acuerdo con los requisitos operativos, logrando una alta eficiencia y un bajo consumo de combustible.
El último motor diésel 3114T, sistema de presión de detección de carga de torsión, selector de modo de potencia, etc. Lo adopta la nueva excavadora del sistema B de American Caterpillar Company, lo que mejora aún más la eficiencia de trabajo y la estabilidad de la excavadora. Doosan Engineering Machinery Co., Ltd. de Corea del Sur ha adoptado el sistema electrónico de optimización de energía EPOS en la excavadora DH280. Ajusta automáticamente la potencia absorbida por la bomba hidráulica de acuerdo con los cambios en la carga del motor, de modo que la velocidad del motor siempre se mantiene cerca de la velocidad nominal, es decir, el motor siempre funciona a plena potencia, lo que no solo aprovecha al máximo el motor. potencia, mejora la eficiencia de trabajo de la excavadora, pero también evita que el motor se cale debido a una sobrecarga.
4) Actualizar la teoría del diseño para mejorar la confiabilidad y extender la vida útil. Estados Unidos, Gran Bretaña, Japón y otros países promueven la teoría del diseño de vida finita para reemplazar la teoría y el método tradicional de diseño de vida infinita, integrando la teoría de la acumulación de daños por fatiga, la mecánica de fracturas, el método de elementos finitos, el diseño óptimo y la fatiga servo electrohidráulica controlada por computadora. tecnología de prueba y resistencia a la fatiga Se aplican tecnologías avanzadas, como métodos analíticos, a la investigación de la resistencia de las excavadoras hidráulicas, promoviendo la calidad, la eficiencia y la competitividad del producto. Estados Unidos propuso un método de análisis de diseño dinámico para evaluar la resistencia dinámica y estableció una teoría para predecir fallas y renovaciones del producto. Japón ha formulado un plan de evaluación de la resistencia de los componentes de las excavadoras hidráulicas y ha desarrollado un sistema de procesamiento de información sobre confiabilidad. Bajo la guía de las teorías básicas anteriores y con la ayuda de una gran cantidad de pruebas, se ha acortado el ciclo de investigación de nuevos productos, se ha acelerado el proceso de actualización de las excavadoras hidráulicas y se ha mejorado su confiabilidad y durabilidad. Por ejemplo, la tasa de funcionamiento de una excavadora hidráulica alcanza el 85% ~ 95% y la vida útil supera los 654,38+0 millones de horas.
5) Reforzar la protección laboral de los conductores y mejorar sus condiciones laborales. La excavadora hidráulica adopta una cabina con una estructura de protección contra la caída de objetos y una estructura de protección contra vuelcos, un asiento elástico ajustable y medidas de aislamiento acústico para reducir la interferencia del ruido.
6) Mejorar aún más el sistema hidráulico. El sistema hidráulico de las excavadoras hidráulicas pequeñas y medianas tiene una clara tendencia a transformarse en un sistema variable. Dado que el sistema variable compensa aumentando el flujo cuando la presión cae durante el funcionamiento de la bomba de aceite, la potencia de la bomba hidráulica permanece sin cambios, es decir, una excavadora hidráulica equipada con una bomba variable siempre puede aprovechar al máximo la potencia máxima. de la bomba de aceite. Cuando aumenta la resistencia externa, el caudal disminuye (la velocidad disminuye), lo que duplica la fuerza de excavación; se adopta un sistema hidráulico de tres circuitos. Surgieron tres movimientos obreros independientes que no se influyeron entre sí. Logre una combinación de potencia con el mecanismo de giro. Encender la tercera bomba en el otro movimiento de trabajo se convierte en el segundo movimiento rápido independiente del circuito abierto. Además, la aplicación generalizada de la tecnología hidráulica en las excavadoras ha creado las condiciones para la aplicación y promoción de la tecnología electrónica y la tecnología de control automático en las excavadoras.
7) Ampliar rápidamente la aplicación de tecnología electrónica y de automatización en excavadoras. En la década de 1970, con el fin de ahorrar consumo de energía, reducir la contaminación ambiental, hacer que la operación de las excavadoras sea liviana y segura, reducir el ruido de las excavadoras y mejorar las condiciones de trabajo de los conductores, se utilizaron gradualmente en la excavación tecnologías de control electrónico y automático. Con la mejora de la eficiencia de trabajo de las excavadoras, la conservación de energía y la protección del medio ambiente, la facilidad de operación, la seguridad, la comodidad, la confiabilidad y la durabilidad, se ha promovido la aplicación de la mecatrónica en las excavadoras y sus diversas prestaciones han dado un salto cualitativo. En la década de 1980, las tecnologías de alta tecnología con la microelectrónica como núcleo, especialmente la aplicación de microcomputadoras, microprocesadores, sensores e instrumentos de detección en excavadoras, promovieron la aplicación y popularización de la tecnología de control electrónico en excavadoras, y se ha convertido en un símbolo importante de Modernización, las excavadoras avanzadas están equipadas con sistemas de control electrónico, como sistemas de control automático de ralentí y aceleración del motor, sistemas de optimización de energía, sistemas de control del modo de trabajo y sistemas de monitoreo.
8) Prestando más atención a la protección del medio ambiente, fabricantes como Caterpillar y Komatsu han lanzado excavadoras que cumplen con los requisitos de emisiones de Nivel 3.