لقد مضى أكثر من 130 عامًا منذ ظهور أول حفارة يدوية. خلال هذه الفترة ، شهدت الانتقال التدريجي من الحفارات شبه الدوارة التي تعمل بالبخار إلى الحفارات ذات الدوران الكامل التي تعمل بالكهرباء والاحتراق الداخلي التي يحركها المحرك ، والحفارات الهيدروليكية الأوتوماتيكية بالكامل باستخدام تقنية التكامل الكهرو- ميكانيكي-هيدروليكي. عمليات التطوير.
كان إنتاج الحفارات في البلدان المتقدمة صناعيًا في وقت سابق. تعد فرنسا وألمانيا والولايات المتحدة وروسيا واليابان من المنتجين الرئيسيين للحفارات الهيدروليكية أحادية الجرافة بسعة دلو تبلغ 3. 5-40 متر مكعب. لقد كانوا ينتجون حفارات كبيرة جدًا منذ الثمانينيات. على سبيل المثال ، حفارة التجريد بسعة دلو تبلغ 50-150 متر مكعب من إنتاج شركة ماريون الأمريكية ، وهي عبارة عن حفار جر متحرك بسعة دلو تبلغ 132 متر مكعب ؛ تعد حفارات وحفارات Dragline بسعة دلو 107 متر مكعب أكبر الحفارات في العالم حاليًا.
منذ أواخر القرن العشرين ، تطور الإنتاج الدولي للحفارات في اتجاه التخصص والأتمتة على نطاق واسع ، مصغرة ، متعددة الوظائف.
1. تطوير حفارات متعددة الأنواع ومتعددة الوظائف وعالية الجودة وعالية الكفاءة. من أجل تلبية احتياجات الإنشاءات البلدية وإنشاء الأراضي الزراعية ، تم تطوير الحفارات الصغيرة بسعة دلو أقل من 0. تم تطوير 25 متر مكعب في الخارج ، وأصغر سعة دلو هي 0. 01m³ فقط. بالإضافة إلى ذلك ، تميل أكبر عدد من الحفارات المتوسطة والصغيرة إلى أن تكون متعددة الوظائف في آلة واحدة ، ومجهزة بمجموعة متنوعة من أجهزة العمل - بالإضافة إلى الجرافة الأمامية والمحراث الخلفي ، فهي مزودة أيضًا برفع ، ودلو جر ، وممهدة دلو ، دلو تحميل ، أسنان أشعل النار ، مخروط التكسير ، مثقاب ملتوي ، كوب شفط كهرومغناطيسي ، هزاز ، جرافة ، مجرفة تأثير ، شوكة حاوية ، إطار عمل جوي ، بكرة وخط سحب ، إلخ ، لتلبية احتياجات الإنشاءات المختلفة. في الوقت نفسه ، قم بتطوير حفارات خاصة لأغراض خاصة ، مثل الضغط النوعي المنخفض والضوضاء المنخفض والحفارات الخاصة تحت الماء والحفارات البرمائية.
2. إن التطور السريع للحفارات الهيدروليكية الكاملة ، والتحسين المستمر وابتكار طرق التحكم ، تجعل الحفارات تتطور من التلاعب البسيط بالرافعة إلى التلاعب الهيدروليكي ، والتلاعب بالهواء المضغوط ، والتلاعب الهيدروليكي المؤازر والتحكم الكهربائي ، والتحكم عن بعد بالراديو ، والتحكم الإلكتروني بالبرامج المتكاملة. في المناطق الخطرة أو العمليات تحت الماء ، يتم استخدام التحكم اللاسلكي ، ويمكن أن يؤدي الجمع بين مستقبلات التحكم الإلكتروني بالكمبيوتر والتوجيه بالليزر إلى أتمتة تشغيل الحفارات بالكامل. كل هذا ، الحفار الهيدروليكي بالكامل قد وضع الأساس وخلق قاعدة جيدة.
3. إيلاء أهمية لاعتماد التقنيات الجديدة والعمليات الجديدة والهياكل الجديدة ، وتسريع تطوير التقييس والتسلسل والتعميم. على سبيل المثال ، الحفارة التي تنتجها شركة أطلس الألمانية مزودة بجهاز جديد لتعديل سرعة المحرك ، مما يتيح للحفارة العمل بالسرعة الأكثر ملاءمة لمتطلبات التشغيل ؛ الحفار الهيدروليكي الجديد من سلسلة LS -5800 لشركة Lincoln-Belt Company بالولايات المتحدة الأمريكية. تم تجهيز الماكينة بنظام هيدروليكي للتحكم التلقائي بالكامل ، والذي يمكنه ضبط التدفق تلقائيًا وتجنب إهدار قوة القيادة. يتم أيضًا تثبيت CAPS (نظام الطاقة بمساعدة الكمبيوتر) لتحسين قوة عمل الحفار وتحسين أداء وظيفة النظام الهيدروليكي ؛ تم تجهيز خمسة موديلات جديدة من حفارات سلسلة FJ التي تنتجها شركة Sumitomo Corporation اليابانية بأنظمة طاقة بمساعدة الكمبيوتر متصلة بالدائرة الهيدروليكية. يستخدم نظام التحكم في الطاقة نظام اختيار وضع التحكم الدقيق لتقليل استهلاك الوقود وقوة المحرك والطاقة الهيدروليكية ، وإطالة عمر خدمة الأجزاء ؛ يتميز نظام ضبط مضخة الزيت للحفارة التي تنتجها شركة O&K في ألمانيا بخصائص التقاء ، بحيث تتمتع مضخة الزيت بأقصى كفاءة عمل ؛ تتبنى شركة Kobelco اليابانية نظام تحكم ذكي في الحفار الهيدروليكي 904.905.907.909 الجديد ، بحيث يمكن حتى للسائقين غير المتمرسين إجراء عمليات معقدة ؛ طورت شركة Liebherr الألمانية جهاز التشغيل ECO (عملية التحكم الإلكتروني) الذي يمكنه ضبط أداء الحفارة وفقًا لمتطلبات التشغيل ، مما يحقق كفاءة عالية واستهلاكًا منخفضًا للوقود ؛ تتبنى شركة كاتربيلر الأمريكية أحدث محرك ديزل وعزم دوران 3114T في الحفار الجديد بنظام B. يعمل نظام ضغط استشعار الحمل ، ومحدد وضع الطاقة ، وما إلى ذلك ، على زيادة تحسين كفاءة العمل واستقرار الحفار. تعتمد شركة Doosan Construction Machinery Co.، Ltd. في كوريا الجنوبية نظام تحسين الطاقة الإلكتروني EPOS على الحفار DH280 ، والذي يقوم تلقائيًا بضبط الطاقة التي تمتصها المضخة الهيدروليكية وفقًا لتغيير حمل المحرك ، بحيث يتم الحفاظ على سرعة المحرك دائمًا بالقرب من السرعة المقدرة ، أي أن المحرك يعمل دائمًا بأقصى سرعة. يعمل تشغيل الطاقة ، الذي لا يستفيد فقط من طاقة المحرك بالكامل ، على تحسين كفاءة عمل الحفار ، ولكنه يمنع أيضًا المحرك من التوقف بسبب الحمل الزائد.
4. تحديث نظرية التصميم ، وتحسين الموثوقية وإطالة عمر الخدمة. تشجع الولايات المتحدة وبريطانيا واليابان ودول أخرى استخدام نظرية تصميم الحياة المحدودة لتحل محل نظرية وطريقة تصميم الحياة اللانهائية التقليدية ، ودمج نظرية تراكم أضرار التعب ، وميكانيكا الكسر ، وطريقة العناصر المحدودة ، والتصميم الأمثل ، والكمبيوتر الإلكتروني- الإجهاد المؤازر الكهروهيدروليكي الخاضع للرقابة. يتم تطبيق التقنيات المتقدمة مثل تقنية الاختبار وطريقة تحليل قوة التعب على أبحاث قوة الحفارات الهيدروليكية ، مما يعزز الجودة العالية والكفاءة العالية والقدرة التنافسية للمنتجات. اقترحت الولايات المتحدة طريقة تحليل تصميم ديناميكي لتقييم القوة الديناميكية ، ووضعت نظرية للتنبؤ بفشل المنتج وتجديده. صاغت اليابان إجراء تقييم القوة لمكونات الحفار الهيدروليكي ، وطوّرت نظام معالجة معلومات الموثوقية. بتوجيه من النظرية الأساسية المذكورة أعلاه ، بمساعدة عدد كبير من التجارب ، تم تقصير دورة البحث للمنتجات الجديدة ، وتم تسريع عملية ترقية الحفارات الهيدروليكية ، وتم تحسين موثوقيتها ومتانتها. على سبيل المثال ، يصل معدل تشغيل الحفارات الهيدروليكية إلى 85 بالمائة إلى 95 بالمائة ، وتتجاوز مدة الخدمة 10 ساعات 000.
5. تعزيز حماية العمال للسائقين وتحسين ظروف عملهم. تتبنى الحفارة الهيدروليكية كابينة بهيكل حماية من الأجسام المتساقطة وهيكل حماية من الانقلاب ، وتقوم بتثبيت مقعد مرن قابل للتعديل ، وتستخدم إجراءات عزل الصوت لتقليل تداخل الضوضاء.
6. مزيد من التحسينات على النظام الهيدروليكي. يتميز النظام الهيدروليكي للحفارات الهيدروليكية المتوسطة والصغيرة باتجاه واضح للتغيير إلى نظام متغير. نظرًا لأن النظام المتغير يستخدم التدفق المتزايد للتعويض عندما ينخفض الضغط أثناء عملية تشغيل مضخة الزيت ، بحيث تظل قوة المضخة الهيدروليكية ثابتة ، أي أن الحفار الهيدروليكي المجهز بالمضخة المتغيرة يمكنه الاستفادة الكاملة بانتظام من الطاقة القصوى لمضخة الزيت. عندما تزداد المقاومة الخارجية ، ينخفض التدفق (تقل السرعة) ، بحيث تتضاعف قوة الحفر ؛ يتم استخدام نظام هيدروليكي ثلاثي الدوائر. يولد ثلاث حركات عمل مستقلة لا تؤثر على بعضها البعض. لتحقيق توافق الطاقة مع آلية الدوران. يصبح تشغيل المضخة الثالثة على حركة العمل الأخرى ثاني حركة سريعة مستقلة للدائرة المفتوحة. بالإضافة إلى ذلك ، تُستخدم التكنولوجيا الهيدروليكية على نطاق واسع في الحفارات ، مما يهيئ الظروف لتطبيق وتعزيز التكنولوجيا الإلكترونية وتكنولوجيا التحكم الآلي في الحفارات.
7. التوسع السريع في تطبيق التكنولوجيا الإلكترونية والأتمتة في الحفارات. في السبعينيات ، من أجل توفير استهلاك الطاقة وتقليل التلوث البيئي ، وجعل تشغيل الحفارات خفيفًا وآمنًا ، وتقليل ضوضاء الحفارات ، وتحسين ظروف عمل السائقين ، تم تطبيق تقنية التحكم الإلكتروني والأوتوماتيكي تدريجياً في أعمال التنقيب. مع تحسين متطلبات الأداء للحفارات من حيث كفاءة العمل ، وتوفير الطاقة وحماية البيئة ، والتشغيل السهل ، والسلامة والراحة ، والموثوقية والمتانة ، تم تعزيز تطبيق التكامل الكهروميكانيكي الهيدروليكي في الحفارات ، وتم تحقيق أدائها المختلف نقلة نوعية. . في الثمانينيات من القرن الماضي ، ركزت التكنولوجيا الفائقة على تكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة ، وخاصة تطبيق الحواسيب الصغيرة والمعالجات الدقيقة وأجهزة الاستشعار وأدوات الاختبار على الحفارات ، وعززت تطبيق وتعزيز تكنولوجيا التحكم الإلكتروني في الحفارات ، وأصبحت حفارًا. رمز مهم للتحديث ، أي أن الحفريات المتقدمة مجهزة بأنظمة تحكم إلكترونية مثل سرعة التباطؤ الأوتوماتيكي للمحرك ونظام التحكم في الخانق ، ونظام تحسين الطاقة ، ونظام التحكم في وضع العمل ، ونظام المراقبة.