挖掘機(excavator),又稱挖土機,是一種用鏟斗挖掘或低于承機面的物料,并裝入運輸車輛或卸至堆料場的土方機械。挖掘機由動力裝置、工作裝置、回轉機構、操縱機構、傳動機構、行走機構等結構組成,多用于土壤、煤、泥沙等物料的挖掘。其重要的三個參數為操作重量、發動機功率和鏟斗斗容。
抓鏟挖土機也叫抓斗挖土機。其挖土特點是:“直上直下,自重切土”。宜用于開挖停機面以下的Ⅰ、Ⅱ類土,在軟土地區常用于開挖基坑、沉井等。尤其適用于挖深而窄的基坑,疏通舊有渠道以及挖取水中淤泥等,或用于裝載碎石、礦渣等松散料等。開挖方式有溝側開挖和定位開挖兩種。如將抓斗做成柵條狀,還可用于儲木場裝載礦石塊、木片、木材等。
現今的挖掘機占絕大部分的是全液壓全回轉挖掘機。液壓挖掘機主要由發動機、液壓系統、工作裝置、行走裝置和電氣控制等部分組成。液壓系統由液壓泵、控制閥、液壓缸、液壓馬達、管路、油箱等組成。電氣控制系統包括監控盤、發動機控制系統、泵控制系統、各類傳感器、電磁閥等。
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。隨著對挖掘機的工作效率、節能環保、操作輕便、安全舒適、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,特別是微機、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標志,亦即目前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。
電液比例控制在80年代初就開始應用于工程機械,到目前已經在液壓挖掘機上得到了大量應用。電液比例技術用于工程機械,可以省去復雜、龐大的液壓信號傳遞管路,用電信號傳遞液壓參數,不但能加快系統響應,而且使整個挖掘機動力系統控制更方便、靈活。進入90年代后,隨著計算機技術的發展,電液比例控制更進一步”智能化”,電液比例泵和比例閥的應用日益增多,從而出現了”智能化液壓挖掘機”。
計算機能夠自動監測液壓系統和柴油機的運行參數,如壓力、柴油機轉速等,并能根據這些參數自動控制整個挖掘機動力系統運行在節能狀態。其次,能夠完成一些半自動操作,如平地、斜坡的修整等,對司機的熟練程度要求降低,但工作質量卻能夠得到大幅度提高。第三,能夠根據監測到的運行參數進行故障診斷,便于挖掘機的維護。這些功能的出現,使挖掘機性能得以大幅度提高。