省油80% 常探电缸挖掘机器人 油电混合电缸挖掘机器人 专利发明

【省油80%】常探电缸挖掘机器人 油电混合电缸挖掘机器人 专利发明

本发明公开了一种电缸挖掘机机器人，属于工程机械领域。包括带电池的底盘、上支架、发动机、发电机、回转电机、导电滑环、馈电灯杆、驾驶室、摄像头、燃油箱、大臂、大臂电缸、小臂、小臂电缸、挖斗电缸、挖斗、蓄电池组、太阳能电池、充电口等组成。所述电动底盘上有轮履支架、驱动轮、行走电机、引导轮、履带、电池舱、蓄电池组、履带张紧机构等装置。本发明取消了传统挖掘机的液压系统，采用电缸代替油缸，采用电动马达代替了液压行走马达，大幅提高了效率，避免了液压系统定期保养开支。本发明采用插电混动及太阳能技术，能在不同环境下，合理切换不同的能源，从而达到全功率匹配，充分发挥效能，实现低排放或零排放的环保效果。

柴油一升7块钱，一台中型挖掘机，一天怎么也要烧80几升，四舍五入就是600多。

综合多种节能技术，常探电缸挖机比传统液压挖机，可省油80%

综合多种节能技术，常探电缸挖机比纯电液压挖机，可省电60%

一天省下油钱大约480元。

行业特点：产品单价高（几十万到几百万），市场需求大（年需求30万台以上），规模企业年产值几百亿到几千亿。行业更新需求大，年均需求稳定。

行业现状：目前任何目前挖掘机都是由这几个部分构成的：发动机、驾驶舱（操纵系统）、底盘、大小臂、挖斗、液压件。简单的结构，意味着制造它不算难事。 但简单的结构也意味着，想在这个赛道上做出创新将会难如登天。《中国建设者：挖掘机的江湖故事》——星海情报局2021-10-30

十年下来，挖掘机的技术已经基本被国内外这么多厂商彻底玩儿透了。对于业内人士来说，挖掘机再怎么发展也不会超出他们想象力的边界， 因为不管怎么搞，都不过是在对这几个地方进行一次又一次的升级而已。

多领域、全方位、多角度，常探电缸挖掘机器人，对传统挖掘机进行革命性创新！

让挖掘机行业，焕然一新！

常探插电式油电混合全数控挖掘机器人【网页维护中】

常探插电式油电混合全数控智能挖掘机器人，节能省油70~80%，树立中国新一代挖掘机产业在全球的领导地位

发明人：任曲波

【欢迎人才团队和资金，加盟我司该项目。提供行业上游的待遇，和无可代替的荣誉，以及全球性的营销和售后服务岗位，成就您的非凡人生！让您成为同龄人的巅峰！家族骄傲！】

我司挖掘机器人项目应用合作单位：交通运输部公路科学研究院

    成立于1956年，是交通运输部直属的大型综合性公路交通科研机构。

     研究院主要从事道路工程、桥梁工程、交通工程、智能交通、汽车运用工程、道路运输与物流、公路生态与环境保护工程等领域的科学研究及技术材料与装备开发。

     据2017年12月研究院官网显示，研究院拥有1名中国工程院院士；1个博士后科研工作站、2个学术学位一级学科硕士点、4个学术学位二级学科硕士点；设有国家检测中心3个、国家工程研究中心3个、国家工程实验室1个、交通行业检测中心6个、交通行业重点实验室6个、研究中心8个。

本发明公开了一种电缸挖掘机机器人，属于工程机械领域。包括带电池的底盘、上支架、发动机、发电机、回转电机、导电滑环、馈电灯杆、驾驶室、摄像头、燃油箱、大臂、大臂电缸、小臂、小臂电缸、挖斗电缸、挖斗、蓄电池组、太阳能电池、充放电口等组成。所述电动底盘上有轮履支架、驱动轮、行走电机、引导轮、履带、电池舱、蓄电池组、履带张紧机构等装置。本发明取消了传统挖掘机的液压系统，采用电缸代替油缸，采用电动马达代替了液压行走马达，大幅提高了效率，避免了液压系统定期保养开支。本发明采用插电混动及太阳能技术，能在不同环境下，合理切换不同的能源，从而达到全功率匹配，还能利用电动技术回收能量，必要时还能对外放电。

常探电缸挖掘机机器人与传统挖掘机性能对比（蓝色为纯电挖掘机）

常探电缸挖掘机器人，内置价值20万的移动照明灯塔

技术领域

本发明涉及工程机械的技术领域，是一种电缸挖掘机机器人，尤其是一种带伸缩照明灯的插电式混合动力电缸挖掘机机器人，属于一种新型的挖掘机。

背景技术

背景技术

[0002] 挖掘机，又称挖掘机械，又称挖机，挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。传统挖掘机均采用液压装置为动力，其中分为传统燃油液压挖机和目前最新技术的纯电液压挖机。随着工程机械的发展，挖掘机已成为工程建设中最主要的工程机械机型之一。目前挖掘机存在以下缺点：

一、传统挖机的液压系统效率50%。液压系统为了保持油缸等活动机构的压力差，需要不停消耗能源，导致油耗较大，能量浪费严重，能量利用效率通常<50%。

二、液压挖机无法回收能量。挖掘机属于往复工作的机械装备，在工作时，要用发动机的动力来举升机械臂，而这个工作装置约占挖掘机自身重量的四分之一。挖掘机每做一个动作，举升机械臂自身重量要消耗掉总用油量的50%以上，也就是说，大量能量因举升机械臂都做了无用功。传统液压挖机对举高的机械臂下落时所产生的重力势能，和上车平台在回转运动时产生的制动能，都没法回收，只是通过节流阀进行了减速缓冲的设计。如果不缓冲，会对挖机产生冲击，影响挖机寿命。而节流缓冲的后果就是液压油发热，发热后就把能量白白浪费了，而且造成了液压油的快速劣化。如果能把这些重力势能和制动能都回收利用并储存起来，那肯定是最完美的，同时也能大幅低油耗或能耗。由于机械臂重量很大，机械臂工作时的上下幅度也很大，所以这个重力势能是一个主要回收点。据测算，机械臂重力势能回收占到可以回收能量的40%左右。挖掘机除了机械臂工作时产生的重力势能，还有一种是上车平台在工作时，通过回转运动产生的制动能，而这些回转运动的制动能量也很大，惯性也很大，在挖机可回收能量里面占到10%左右。另外，挖机自重很大，液压底盘行走和停止时也会浪费大量的制动能，如果能够像油电混合汽车那样，回收底盘的制动能，那对于短距离但是频繁启停式行走的挖机，也可以回收部分的底盘刹车能，从而节省燃油。

三、燃油挖掘机的发动机怠速运转，50%以下。传统燃油液压挖掘机油耗高，使用成本高，效率低。统计表明在占80%以上的工作条件下，一辆普通燃油液压挖掘机仅利用了动力潜能的40%，在市区还会跌至25%。这样不仅造成挖掘机用户燃油成本居高不下，利润缩小。

四、传统燃油液压挖机能量来源单一，大部分只能使用柴油为动力，在高海拔缺氧环境、严寒低温环境或低氧隧道环境使用效果不佳，不能进行油电切换工作。

五、目前最新的纯电液压挖机只能使用充电桩或电网馈电，一旦电网停电就停工。

六、目前最新技术的纯电液压挖机，存在两个问题：充电式不能去偏僻工地；馈电式不能远距离移动。挖机工地大多比较偏僻，基本没有充电桩和电网，而挖机行驶速度慢，更让充电和电网受电工作变得非常困难。

七、目前最新技术的充电式纯电液压挖机，相比柴油，能量密度低且充电费时。挖机的蓄电池能量密度有限，必须定时进行充电，而充电工作非常费时，严重影响施工进度，会导致配套的卡车等其他装备和人员全部停工，严重耽误施工进度，让施工方开工资却没有生产率，造成大量资金损失和时间损失，也让甲方工程进度受到很大影响。

八、传统燃油液压挖机耗油多污染大低效。传统液压挖机经常出现憋车冒黑烟现象，原因有液压油缸卡死、马达轴抱死、溢流阀故障、液压泵自身故障、液压泵传感器故障、电脑故障等原因引起。液压憋车导致的冒黑烟故障，不仅耗油多，而且对空气污染非常大。

九、传统燃油液压挖机冬季严寒会上冻无法启动。传统挖机在冬季严寒天气下，柴油就开始上冻，导致无法启动，严重影响施工作业。部分挖机用户为了赶工，用启动液强行启动挖掘机发动机，造成发动机缸套崩碎，整机罢工现象；甚至有些用户不惜火烤挖机油箱解冻，造成火灾烧毁挖机，整机报废的严重后果。行业需要多种能源输入方式的挖掘机，满足冬季严寒天气正常使用挖掘机的急切需求。

十、传统燃油液压挖机在高原会有高原反应，发动机带不动主泵。中国疆域辽阔，存在很多高海拔地区，传统燃油液压挖掘机高海拔高寒地区存在启动困难、打不着火、冒黑烟、动力差、伤发动机等现象。通过测试分析确认故障原因为受低含氧量、低气压、低温的高海拔环境影响，导致发动机功率降低后与液压泵主泵功率不匹配，柴油发动机带不动液压泵主泵。行业需要能在高海拔环境下正常使用的挖掘机。

十一、传统液压挖机液压系统难以检修。传统液压挖掘机常见大臂动作慢无力、单边行走无力、甚至憋车熄火等难以检修的故障。液压系统的管路按照压力大小分为高压管路、回油管路、泄油管路，液压系统出现故障时，往往伴随系统没有压力或系统压力不足的现象。液压系统出现故障难以诊断是目前行业难题，主要是由于压力测试点的选择较为复杂，这也导致液压系统的测试和维修困难。由于没有压力测试点，处理此类似问题通常采取的做法只能是从液压泵开始，将各个相关元件分别与高压管路隔离，然后观察其对高压管路的影响，一步步进行排查，非常费时费力。行业需要维修方便的挖掘机。

十二、传统液压挖机液压系统超压会发生事故。传统液压挖掘机的液压系统在工作中还会出现超压现象，造成严重后果。当液压系统在工作过程中出现运动部件突然卡死、油路突然堵塞、溢流阀主阀芯卡死等事故，就可能造成液压系统压力突然升高。当压力升高超过允许极限时，就会造成各种严重事故。如油管破裂喷油、油泵损坏、漏油与记录仪器由于超程导致永久性损坏、驱动装置严重过载引发机械事故、或喷油到高温的发动机引发火灾，甚至于发生人身安全事故。

十三、传统液压挖机长时间工作液压油超温。液压系统使用的液压油在执行机构工作时会吸收一些运动机构运行产生的热量，使液压油温度逐渐升高，会引发油液黏度降低、油液泄漏增加、润滑部位的油膜被破坏、密封材料加速老化等影响液压系统性能和可靠性的问题。现有的挖掘机液压油的散热方法大多采用靠发动机驱动的冷却风扇进行散热，由于受发动机本身冷却风扇直径及空间安装位置的限制导致散热器的布置布局较为困难，导致散热效果不佳，液压系统油温较高发生变质等现象，目前上述的问题无法得到根本性解决。

十四、传统液压挖机液压行走马达无保护。传统液压挖掘机采用液压马达做行走马达，液压马达缺点有扭矩脉动较大、效率较低、起动扭矩较小（仅为额定扭矩的60%——70%）和低速稳定性差、不具备功率保护功能、需要定期更换液压油和齿轮油等等。传统液压挖掘机用于推平乱土石地的时候，会因为遇到埋的很深的石头，撞上了，又伤行走系统，又伤底盘。因为液压行走马达的底盘不具备输出功率保护功能，造成伤行走系统和底盘现象。从而大大缩短底盘寿命，也就是缩短了整机寿命。行业需要具有底盘功率保护功能的挖掘机。

十五、传统液压挖机液压系统无法自动驾驶。液压缸工作时需要发动机、液压泵、液压阀和液压管路等，占用空间大，结构复杂，在需要多驱动同步的情况下，使用液压缸很难达到高精度的同步，不利于遥控改装和人工智能程序控制，从而实现无人驾驶和自动驾驶。行业和时代需要可编程自动化的挖掘机机器人。

十六、传统液压挖机的液压油3000小时必须更换。液压挖机的液压系统由于吸收了挖机往复工作的机械臂的大量重力势能，以发热的形式变成了大量热量在液压油散热器上进行散热，后果是引起液压油的劣化，所以需要定期保养，平均每3000小时就要更换液压油。并且液压油箱容积庞大，不仅给用户增加了很多换油的额外开支，也耽误了生产，费时费力费钱。而且变质的液压油也对环境有严重污染和破坏。同时，液压挖掘机的行走马达等液压元件，也需要定期更换齿轮油等工作，也非常麻烦且费钱。行业需要维修保养成本低的挖掘机。

十七、传统液压挖机无高杆照明灯工地夜间不安全。挖机经常需要在夜间施工，施工现场缺少高杆照明灯，对夜间施工现场安全生产管理、质量管理、保障工人人身安全等方面有不利影响。有些工地被迫采用系留无人机来解决工地高空照明问题，但是一套带发电机的系留无人机照明装置，目前价格在20万左右，成本高昂，不利于普及，而且携带运输不便。行业需要有高杆照明功能的挖掘机。

十八、传统挖机的低位驾驶室视野不佳，升降驾驶室成本高且不安全。挖机对卡车或火车车厢进行货物装车时，由于挖掘机驾驶室位置比较低，司机无法观察到卡车或火车车厢内部货物的放置情况，导致装车效果非常不理想。为此，一些厂家推出了升降驾驶室产品，目的是让司机居高临下，可以看到车厢内部的废钢放置效果，但是这些升降驾驶室成本高且对司机不安全。

十九、传统挖机无太阳能充电功能光晒铁。挖掘机长年在户外工作，有极好的光照条件，由于传统挖掘机属于燃油型挖掘机为主，对太阳能无法直接利用，只能白白晒铁。但近年新出的电动挖掘机，也没有配备太阳能电池板，不能不说是一种遗憾。由于挖掘机的车体面积很大，如果能够安装太阳能电池板，不仅可以在一定程度上缓解驾驶室的空调能源问题，还能在一定程度上，给整机充电，满足应急使用，并进一步降低油耗或充电功耗，实现工程机械在野外工作时，对太阳能的利用，属于一次投资，终身受益。

二十、传统液压挖机不具备变速功能，恒速工作。传统挖机不具备变速功能，液压系统的工作速度在出厂时就已经设定好了，不能在后期通过软件修改或参数修改的方式，提升或者降低挖机实际生产速度，影响了实际工作效率。而且液压系统由于无法进行软启动等控制，每次动作对各关节和车身的冲击很大，造成零件提前磨损老化。行业需要各关节可以调速的挖掘机。

二十一、传统挖机的履带系统经常掉链子。目前广泛应用的是带有缓冲弹簧的液压式张紧装置，调整麻烦或可调量较小，在履带受到较大作用力时未能够为履带轮提供一定的运动自由度，灵活度差，需要人工调整张紧力。预紧力过大，则履带刚性太大，张紧装置起不到缓冲作用，同时会造成履带行走机械内摩擦力的增加，从而造成发动机功率的损失及加快履带磨损；预紧力太小又会使履带松弛，起不到张紧作用，同时造成履带上方振动及跳动，甚至发生履带脱轨故障，严重影响了施工进度和收入。在工作时，当底盘受到过大的冲击力时，会发生张紧油缸缸筒变形及密封件损坏，也会导致油缸漏油情况，使得张紧力无法保证履带一直处于张紧状态，造成履带松弛，进而产生履带与履带架干涉磨损或者履带脱轨等故障。行业需要履带系统免维护、少维护的挖掘机。

二十二、传统燃油液压挖机遇到洪涝发动机报废。挖掘机经常用于洪涝灾害抢险救灾、鱼塘水坑河道疏浚等存在发动机进水隐患的环境作业，在这种高风险环境下，经常出现被水淹没的情况，从而造成发动机进水，整机无法动弹，失去自行脱困能力，严重的甚至导致挖掘机报废。行业需要油电混合挖掘机，在发动机面临进水时，可以切换为电动行驶，自行脱困。

二十三、传统挖机依靠人工驾驶，去冒死拆楼工地排险。挖掘机经常用于拆楼拆烟囱以及隧道排险等高危险的工作，这些工作需要驾驶员冒着生命危险来操作，风险很大。挖机需要有遥控功能，在必要的时候遥控操作，确保驾驶员的生命安全。 

救汽车连陷5台挖机，黄河滩上演天价救援！你猜它是怎么上来的？

（三台船挖+1台推土+黄河上冻，才完成了黄河滩救援！）

二十四、传统液压挖机无法上下分离，吊运麻烦。挖掘机体积大、重量大，只能依赖用大型吊车或重型直升机吊运，在挖机意外翻车或陷入泥潭等情况时，需要很大吨位的吊车才能吊运，大大增加了救援难度和成本。在汶川大地震等地震灾害时，由于道路中断，我国更是依赖俄罗斯紧急情况部远东军事基地的米26直升机飞到四川，才实现了挖机的吊运。原因是传统挖掘机是设计成上下一体的，加上高压油管在拆卸后非常容易出故障，所以不能实现挖机底盘与挖机上装的模块化分离，从而导致这些重工装备基本看不到拆解运输的案例。由于这些缺点，导致挖机不利于抗洪救灾抢险时，这些重工装备依赖直升机吊运到水坝现场进行施工的实际需求。行业需要能够实现模块化快速拆卸的挖掘机，满足分解挖机，实现轻量化吊运的实际需求。

二十五、传统挖机刷坡挖沟必须聘请熟练工。传统挖机在高速公路刷斜坡、挖直线沟、曲线沟等高精度工程时，对司机的操作水平和经验要求非常高，必须聘请有经验的老司机，否则很难保证工程质量和美观，甚至可能挖到深层电缆或煤气管路。行业需要能够编程工作的智能数控挖掘机机器人，自动调节挖机各关节的动作，进行工作，代替有经验的老司机，实现机器换人。

二十六、传统液压挖机装卸手动操作，一天累的半死。在大部分工地，挖机往往是从事的简单的挖土装车或者卸车甩土工作，简单重复，机械死板，一个动作干一整天，甚至导致驾驶员一天下来手腕疼。

二十七、传统液压挖机无法满足对外大功率供电。挖机大部分施工工地处于荒郊野外，没有电网供电，所以挖机工地周围的手机、电脑、微波炉、电饭锅和热水器等办公设施和生活餐饮设施，都因为缺少供电而导致工作和生活非常不便。如果挖机可以对外供电，解决工地周围的临时用电和照明难题，将会给工地带来非常大的便利性和安全性，促进工地现代化，同时也能让驾驶员随时随地可以喝到热水，甚至可以简单加热饭菜，确保挖机驾驶员的身体健康。

有益效果

[0006] 本发明的有益效果是：

1、电缸挖掘机机器人的电缸效率90%，传统液压挖掘机充液压系统效率50%。电动缸只有在移动物体的时候才需要能量，不移动的时候可以进行刹车，实现节能低耗工作。而液压系统只要为了保持活动机构的压力差，需要不停消耗能源。电动缸的间断性也使它的使用费用比液压系统小很多。电缸相比油缸更加节能高效，减少了整机油耗、延长了电池或燃油的工作时间，为机主大幅增加了利润。

2、电缸挖掘机机器人可回收50%重力势能和刹车能，传统液压挖掘机液压挖机无法回收能量。本发明采用的是电缸机械臂、电动回转平台和电动底盘技术，可以很方便的回收机械臂的重力势能、上车平台旋转时的刹车制动能，和电动底盘的刹车制动能。由于挖机工作时，属于往复工作状态，因此有大量往复工作的能量可以回收，预计可以回收50%左右的能量。

3、电缸挖掘机机器人的发动机高效发电，90%左右，传统液压挖掘机发动机怠速运转，50%以下。由于本发明的内燃机只用来发电，只用来给整机和给蓄电池充电，从而使得发动机可以一直工作在最佳工况，效率可以达到90%，燃烧充分，排放气体较干净，大幅降低了发动机尾气对空气环境的污染。对比普通燃油液压挖掘机在占80%以上的工作条件下，仅利用了动力潜能的40%，在市区还会跌至25%现象，本发明在内燃机的燃油效率方面有了大幅改进。

4、电缸挖掘机机器人支持①燃油发电②充电桩③馈电灯杆馈电④太阳能四种能源油电混合，传统液压挖掘机只能使用燃油发动机。由于本发明在不取代发动机的基础上，利用履带部位的空间，增加了蓄电池组，大大增加了本机动力能源的多样性，实现了挖掘机的混合动力化。本发明的能源来源可以采用四种方式补充①燃油发电机发电、②充电桩充电、③馈电灯杆外部馈电、④太阳能充电；本发明在能让挖掘机在不同环境下（如高海拔缺氧环境、严寒低温环境或低氧隧道环境），合理切换不同的能源来源。

5、电缸挖掘机机器人支持①燃油发电②充电桩③馈电灯杆馈电④太阳能四种能源油电混合，纯电液压挖掘机只能使用充电桩或电网馈电，电网停电就罢工。

6、电缸挖掘机机器人自发电可以适应任何缺电环境，纯电液压挖掘机充电式不能去偏僻工地；馈电式不能远距离移动。纯电液压挖机，需要每班返回营地充电，非常费时费力，浪费时间，并造成了活动半径的大幅缩小，在偏远工地或者山顶等没有电网的场合，无法充电。本发明的电缸挖掘机，在野外不依赖外部充电系统，可以选择使用内燃机工作，对周边基础设施无要求，避免纯电动挖机对周围电网的依赖。

7、电缸挖掘机机器人可使用燃油，燃油能量密度高加油方便，纯电液压挖掘机能量密度低充电费时。纯电液压挖机，在电力不足时就必须耗费至少一小时左右的时间进行充电，影响了工地施工的连续性，耽误了施工进度。本发明的电缸挖掘机，采用了发动机驱动发动机组成的发电机组模式，只需花几分钟添加燃油即可，也可通过外部的充电口进行充电，或者馈电灯杆进行充电。

8、电缸挖掘机机器人节能环保高效，传统液压挖掘机耗油多污染大低效。

9、电缸挖掘机机器人冬季严寒可以使用电力工作，传统液压挖掘机冬季严寒会上冻无法启动。本发明的电缸挖掘机机器人，在冬季发动机无法启动时，可以利用自身蓄电池的电力工作，随时启动，耐低温性能强。同时，也可以通过馈电灯杆，从外部电网供电，满足挖机在冬季极寒环境下的正常使用。而传统挖机往往会因为冬季柴油上冻，导致发动机无法启动，严重影响施工进度。

10、电缸挖掘机机器人在高原海拔照常使用，传统液压挖掘机高原反应带不动主泵。本发明的电缸挖掘机机器人，在发动机高原反应无法启动或动力变差时，可以利用自身蓄电池的电力工作，随时启动，耐高原反应性能强。也可从伸缩馈电灯杆的高位电缆口从外部馈电，驱动挖机行驶和工作，避免挖机出现在高原出现启动困难、打不着火、柴油冻住、冒黑烟、动力差等现象。

11、电缸挖掘机机器人的电控系统维修方便，传统液压挖掘机液压系统难以检修。电缸系统的挖掘机出现故障时，测量电压和电流非常方便，后期维护保养的测试和维修变成轻松简单。

12、电缸挖掘机机器人的电控系统安全可靠，传统液压挖掘机液压超压会发生事故。传统液压挖掘机的液压系统在工作中会出现超压现象，造成严重后果。当液压系统在工作过程中出现运动部件突然卡死、油路突然堵塞、溢流阀主阀芯卡死等事故，就可能造成液压系统压力突然升高。当压力升高超过允许极限时，就会造成各种严重事故。如油管破裂喷油、油泵损坏、漏油与记录仪器由于超程导致永久性损坏、驱动装置严重过载引发机械事故、或喷油到高温的发动机引发火灾，甚至于发生人身安全事故。本发明的电缸挖掘机，完全没有液压系统，可以彻底改变这一现象。

13、电缸挖掘机机器人可以能量回收，长时间工作不影响，传统液压挖掘机长时间工作液压油超温。本发明的电缸挖掘机能利用电缸、回转电机和底盘电机，回收机械臂的重力势能和装车平台的旋转刹车能及底盘启停行走时的刹车能，并将这些能量储存到蓄电池中，方便下一次工作循环时使用。而传统液压挖掘机，只能通过液压油的发热来转化能量，不仅白白浪费能量，还引起液压油的劣化和超温。

14、电缸挖掘机机器人电动底盘电机保护完善，传统液压挖掘机液压行走马达无保护。本发明的底盘采用电机底盘，具有起步力矩大、高低速稳定性好、电子保护功能完善、刹车能量可回收、免维护等特点，改变了传统液压挖掘机的液压行走马达启动扭矩小（仅为额定扭矩的60%——70%）和低速稳定性差、不具备功率保护功能、需要定期更换液压油和齿轮油等缺点。当电缸挖掘机用于推平乱土石地的时候，如果撞上埋的很深的石头，挖掘机底盘电机系统能够马上进行功率输出保护，迅速保护底盘，延长整机寿命，同理，由于电机驱动器的限流保护功能，也保护了大臂、小臂、挖斗和回转系统的电机的寿命，延长了整机寿命，提高了整机的保值率。

15、电缸挖掘机机器人的电控系统可以编程自动化，传统液压挖掘机液压系统无法自动驾驶。本发明在各主要关节采用了电机系统，更进一步的说，采用了伺服电机，配合先进的控制系统，可以有效实现挖掘机的数字化和智能化，成为全数控挖掘机，能够通过编程让挖机的装卸工作实现自动化工作，让挖掘机变成了智能挖掘机机器人，大大减轻了司机的劳动强度。

16、电缸挖掘机机器人电缸系统免维护，传统液压挖掘机液压油3000小时必须更换。本发明采用电缸系统代替了油缸系统，避免了传统液压挖掘机每3000小时就要进行液压油整体更换保养的刚性需求，也避免了液压马达需要同时更换齿轮油的需求，不仅大幅降低了用户成本，还为用户增加了宝贵的生产时间，也减少了环境的污染。

17、电缸挖掘机机器人有高杆照明灯工地夜间安全施工，传统液压挖掘机无高杆照明灯工地夜间不安全。本发明馈电灯杆的灯杆上方安装有照明灯，而且可以伸缩高度，需要的时候可以升高，获得很好的照明范围，不需要的时候可以降低。该高杆照明灯可以让挖机成为抢险救灾和突击施工时整个工地的照明中心，不仅大幅增加夜间施工安全系数，提高工作效率，还方便挖掘机的挖掘和装车工作，提高了整个工地夜间工作效率，同时也节约了工地购买价格高昂的系留无人机的资金。

18、电缸挖掘机机器人有高杆摄像头视野开阔，传统液压挖掘机低位驾驶室视野不佳，升降驾驶室成本高且不安全。本发明的挖掘机具备安装在伸缩型高杆灯上的高杆摄像头，有非常良好的高位视角，相比一些厂家通过升高驾驶室的方案，不仅降低了很多的成本，也大幅提高了驾驶员的安全性，还能实现挖掘机的远程视觉遥控操作。本同时发明设计有前后摄像头和挖斗摄像头等监控装置，满足了无人驾驶挖掘机的视觉信号需求，实现了挖掘机的机器人化，为挖掘机在高危环境和有毒环境下的遥控远程控制和无人驾驶提供了硬件基础。

19、电缸挖掘机机器人可充分利用太阳能，传统液压挖掘机无太阳能充电功能光晒铁。本发明具有太阳能充电功能，在车体上方设计有太阳能电池板，能够很好的利用挖机在户外有利的光照条件，给整机充电，实现节能降耗。一次投资，终身受益。

20、电缸挖掘机机器人可变速度，软启停，少冲击，传统液压挖掘机不具备变速功能，恒速工作。由于采用电缸和电动机代替了油缸，电缸和电动机具有调速功能，通过改变控制频率，即可实现挖机各部位的速度，在挖机重载时可以低速工作，在挖机轻载时可以高速工作，从而加快了挖机和整个工地的工作效率，降低了人工成本，为业主缩短了工程时间。而且由于无刷电机和伺服电机可以通过改变频率来改变速度，可以很方便的实现软启动和电机制动回收能量，能有效减少各关节的冲击，延长寿命。

21、电缸挖掘机机器人的履带系统自动张紧免维护，传统液压挖掘机履带系统经常掉链子。本发明具有履带自动张紧功能，减少了履带保养周期，提高了整机的可靠性，避免了履带底盘掉链子对工程施工进度的影响，实现了履带的少维护和免维护。

22、电缸挖掘机机器人遇到洪涝可以电动行走自救，传统液压挖掘机遇到洪涝发动机报废。本发明具有油电混合性能，在挖机面临洪涝灾害抢险救灾、鱼塘水坑河道疏浚等存在进水隐患的环境下，可以关闭发动机，切换为电动模式，整机依靠蓄电池的电力行走，实现自救，避免了用户的巨大财产损失，也避免了水灾对抢险救灾和施工进度的影响。

23、电缸挖掘机机器人可遥控驾驶远离危险区域，传统液压挖掘机人工驾驶冒死拆楼工地排险。挖掘机经常用于拆楼拆烟囱以及隧道排险等高危险的工作，这些工作需要驾驶员冒着生命危险来操作，风险很大。本同时发明设计有前后摄像头、挖斗摄像头和高杆摄像头等监控装置，加之设计安装的天线，满足了无人驾驶挖掘机的视觉信号需求和通讯基础需求，实现了挖掘机的机器人化，为挖掘机在高危环境和有毒环境下的遥控远程控制和无人驾驶提供了硬件基础，大幅提高了驾驶员的安全性，实现挖掘机的远程视觉遥控操作。

24、电缸挖掘机机器人采用模块化设计，拆解吊运方便，传统液压挖掘机无法上下分离，吊运麻烦。本发明采用了导电滑环代替液压旋转接头，实现了底盘与上装的电气连接。由于电气插头相比液压管路，具有拆装方便的显著优点，可以实现挖掘机下方底盘与上支架的快速分离，从而实现挖掘机的模块化。在军队抗洪救灾或边境作战建设机场等工程时，能将挖机模块化分解成几个模块，通过中等吨位直升机，把模块化拆解后的大型重工装备吊运到道路被冲毁的受灾现场或军事基地，充分满足应急管理部或军队的战备需求，贴近中国缺少大型重型直升机的实际现状。同时该功能也非常满足民间需求，一旦挖掘机这种重工装备出现了翻车等常见施工事故，可以用小吊车分开吊运本发明的挖机模块，降低事故救援的吊车吨位的需求，大幅减少挖机用户的成本开支。

25、电缸挖掘机机器人可编程刷坡挖沟精密美观，传统液压挖掘机刷坡挖沟必须聘请熟练工。本发明的挖掘机，在各主要关节采用了电机系统，更进一步的说，采用了伺服电机，配合先进的控制系统，可以有效实现挖掘机的数字化和智能化，让挖掘机变成了智能全数控挖掘机器人。对挖掘机刷坡、挖直线沟、曲线沟等高精度工程时，可以实现智能编程作业，精准控制刷坡角度和挖沟深度等尺寸，有效保证高速公路刷斜坡等高等级要求的工地的施工的质量，提高效率，减少对驾驶员操作熟练程度和经验的依赖，减轻驾驶员的劳动强度，避免人工操作失误，实现机器换人。

26、电缸挖掘机机器人可装卸编程操作，心情愉快，传统液压挖掘机装卸手动操作，一天累的半死。挖机大部分的工作都是装车和卸车，动作机械单调，简单重复，很累人，但是这种简单重复的工作却很合可编程的挖掘机机器人来执行这些简单重复的工作，让挖机司机保持愉悦的心态，也避免驾驶疲劳。

27、电缸挖掘机机器人可大功率对外供电办公生活，传统液压挖掘机无法满足对外大功率供电照明。本发明的电缸挖掘机能够对外大功率供电，满足荒郊野外工地周围的手机、电脑、微波炉、电饭锅和热水器等办公设施和生活餐饮设施的临时供电需求，方便挖机工地的工作和生活，促进工地现代化，并让挖掘机房车化，让驾驶员随时随地可以喝到热水，甚至可以简单加热饭菜，确保挖机驾驶员的身体健康。

28、电缸挖掘机机器人可以油电互换互补；传统燃油挖掘机怠速工作或低负荷工作时效率非常低下，油耗很大，此时电缸挖掘机机器人可以转换为纯电动模式工作，实现高效率工作，减少油耗浪费；传统燃油挖掘机在尾气排放要求高的城区及隧道等相对密闭空间的施工场所，会因为尾气而污染环境，成为主要污染源，甚至遭到高额罚款，此时电缸挖掘机机器人可以转换为纯电动模式工作，避免污染空气；传统燃油挖掘机在高寒缺氧的高原、高寒场地，会出现启动困难、打不着火、柴油冻住、冒黑烟、动力差、损坏发动机等现象。此时电缸挖掘机机器人可以转换为纯电动模式工作，正常工作。

29、采用导电滑环代替液压旋转接头，避免了液压旋转接头的以下缺点：

a.       接头连接处泄漏。

b.       运动速度不稳定。

c.       阀心卡死或运动不灵便，导致执行机构动作失灵。

d.       阻尼小孔被堵，导致系统压力不稳定或压力调不上去。

e.       阀类元件漏装弹簧或密封件，或管道接错而使动作混乱。

f.       设计、挑选不当，使系统发热，或动作不协调，位置精度达不到要求。

g.       液压件加工质量差，或安装质量差，导致阀类动作不灵便。

h.       长期工作，密封件老化，以及易损元件磨损等，导致系统中内外泄漏量增加，系统效率显然下降。

30、电缸挖掘机机器人不需要保压功耗，非常节能。电缸挖掘机机器人的电动缸只有在移动物体的时候才需要能量，不移动的时候电缸的电机可以利用电机自带的制动器对转子进行刹停，电机转子刹停后几乎不消耗能源，可以实现节能低耗工作。而液压系统只要为了保持活动机构的压力差，需要不停消耗能源。电动缸的间断性也使它的使用费用比液压系统小很多。电缸相比油缸更加节能高效，减少了整机油耗，为机主大幅增加了利润。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

综合多种节能技术，常探电缸挖机比传统液压挖机，可省油80%

综合多种节能技术，常探电缸挖机比纯电液压挖机，可省电60%

柴油一升7块钱，一台中型挖掘机，一天怎么也要烧80几升，四舍五入就是600多。一天省下油钱大约480元。

挖掘机，又称挖掘机械，又称挖机，挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。随着工程机械的发展，挖掘机已成为工程建设中最主要的工程机械机型之一。目前挖掘机存在以下缺点：

挖机冒黑烟罚款5000元

一、传统燃油液压挖掘机油耗高，使用成本高，效率低、对空气污染大，各地纷纷对高污染挖掘机处罚。统计表明在占80%以上的工作条件下，一辆普通燃油液压挖掘机仅利用了动力潜能的40%，在市区还会跌至25%。这样不仅造成挖掘机用户燃油成本居高不下，利润缩小，更为严重的是排放废气污染环境。

目前：根据《中华人民共和国大气污染防治法》第一百一十四条规定，对不符合《在用非道路柴油机械烟度排放限值及测量方法》(DB11/184—2013)规定的Ⅲ类限值标准的挖掘机、装载机、挖掘装载机、叉车等四类机械为高排放非道路移动机械，纷纷划定禁止使用此类机械的区域。并且对违规使用高排放非道路移动机械公司进行罚款处罚，使用排放不达标的工程机械，将直接罚款5000元。行业需要高效率低污染的挖掘机。

   惊喜无处不有！冬季严寒天气，挖掘机柴油上冻，机器启动不响，老板为了施工进度，强行外部点火启动机器，最终导致挖机发动机缸套碎裂。

惊喜无处不有！冬季严寒天气，挖掘机柴油上冻，机器启动不响，老板为了施工进度，强行外部点火启动机器，最终导致挖机烤火自燃。

二、传统挖机在冬季严寒天气下，柴油就开始上冻，导致无法启动，严重影响施工作业。部分挖机用户为了赶工，用启动液强行启动挖掘机发动机，造成发动机缸套崩碎，整机罢工现象；甚至有些用户不惜火烤挖机油箱解冻，造成火灾烧毁挖机，整机报废的严重后果。行业需要多种能源输入方式的挖掘机，满足冬季严寒天气使用挖掘机的急切需求。

挖机高原缺氧，打不着火

三、传统燃油液压挖掘机高海拔高寒地区存在启动困难、打不着火、冒黑烟、动力差、伤发动机等现象。通过测试分析确认故障原因为受低含氧量、低气压、低温的高海拔环境影响，导致发动机功率降低后与液压泵主泵功率不匹配，柴油发动机带不动液压泵主泵。行业需要能在高海拔环境下使用的挖掘机。

四、传统液压挖掘机都采用液压系统来工作，液压系统效率低下，传动效率通常<50%，导致油耗较大，使用成本高。因为液压设备通常在需要改变负载流量和压力时，定量油泵速度不可调，用阀门调节，多余的油经溢流阀排入燃油箱，大量能量以压力差的形式损耗在阀门上，造成了能耗大量浪费。行业需要效率较高的挖掘机。

三一挖机全身漏液压油如何解决如何修？

五、传统液压挖掘机常见大臂动作慢无力、单边行走无力、甚至憋车熄火等难以检修的故障。液压系统出现故障难以诊断是目前行业难题，主要是由于压力测试点的选择较为复杂，这也导致液压系统的测试和维修困难。

液压系统的管路按照压力大小分为高压管路、回油管路、泄油管路。液压系统出现故障时，往往伴随系统没有压力或系统压力不足的现象。由于没有压力测试点，处理此类似问题通常采取的做法只能是从液压泵开始，将各个相关元件分别与高压管路隔离，然后观察其对高压管路的影响，一步步进行排查。行业需要维修方便的挖掘机。

沃尔沃挖机爆管

大家好，我是斗山220，今天给大家表演爆油管……呜呜呜，这个月工资没了。

    挖机爆油管

    斗山挖机，油管爆了

为什么你的挖机经常爆管

六、传统液压挖掘机的液压系统在工作中还会出现超压现象，造成严重后果。当液压系统在工作过程中出现运动部件突然卡死、油路突然堵塞、溢流阀主阀芯卡死等事故，就可能造成液压系统压力突然升高。当压力升高超过允许极限时，就会造成各种严重事故。如油管破裂喷油、油泵损坏、漏油与记录仪器由于超程导致永久性损坏、驱动装置严重过载引发机械事故、或喷油到高温的发动机引发火灾，甚至于发生人身安全事故。

七、传统液压挖掘机存在液压油油温失控现象。液压系统使用的液压油在执行机构工作时会吸收一些运动机构运行产生的热量，使液压油温度逐渐升高，会引发油液黏度降低、油液泄漏增加、润滑部位的油膜被破坏、密封材料加速老化等影响液压系统性能和可靠性的问题。

现有的挖掘机液压油的散热方法大多采用靠发动机驱动的冷却风扇进行散热，由于受发动机本身冷却风扇直径及空间安装位置的限制导致散热器的布置布局较为困难，导致散热效果不佳，液压系统油温较高等现象，目前上述的问题无法得到根本性解决。

挖机师傅不容易，底盘坏了不好修

八、传统液压挖掘机采用液压马达做行走马达，液压马达缺点有扭矩脉动较大、效率较低、起动扭矩较小（仅为额定扭矩的60%——70%）和低速稳定性差、不具备功率保护功能等等。

传统液压挖掘机用于推平乱土石地的时候，会因为遇到埋的很深的石头，撞上了，又伤行走系统，又伤底盘。因为液压马达行走底盘不具备输出功率保护，造成伤行走系统和底盘现象。从而大大缩短底盘寿命，也就是缩短了整机寿命。行业需要具有底盘功率保护功能的挖掘机。

西藏官兵在高原开挖机，做高精尖动作

挖机司机晕倒，机器却还在转动

挖机不够自动化，开了一天手疼。甩了一天土手腕疼——常探混合动力全数控编程挖掘机机器人

挖机行业其实真的很苦很累，特别枯燥的一个行业，但是为了挣钱，都选择学挖机

开挖机很孤独很寂寞

九、液压系统结构复杂，同步性差，不利于自动化升级，实现自动驾驶。

液压缸工作时需要发动机、液压泵、液压阀和液压管路等，占用空间大，结构复杂，在需要多驱动同步的情况下，使用液压缸很难达到高精度的同步，不利于遥控改装和人工智能程序控制，从而实现无人驾驶和自动驾驶。行业和时代需要可遥控、可自动化高精度辅助驾驶的挖掘机机器人。

挖机液压油该换就换，晚一步损失上万

挖机在更换液压油，这液压油已经黑乎乎的了！

十、液压系统需要定期保养，平均每3000小时就要更换液压油，并且液压油箱容积庞大，像大型挖掘机一次保养需要更换11桶液压油，不仅给用户增加了很多额外开支，也耽误了生产，而且也对环境有污染和破坏。同时，液压挖掘机的行走马达等液压元件，也需要定期更换齿轮油等工作，非常麻烦且费钱。行业需要维修保养成本低的挖掘机。

  十一、全电池驱动的挖掘机电池能量密度太低，并且充电困难。

由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值；全电池驱动的挖掘机存在充电困难的情况，因为固定式充电桩与移动使用的挖掘机等工程机械存在矛盾，导致充电极其不方便，阻碍了纯电池型挖掘机的野外环境的应用，而大部分的挖掘机都在野外工作，还是需要燃油动力作为补充。行业需要油电混合动力的挖掘机。

日本电动液压挖机，采用拖地电缆方式，比较环保

十二、在偏远郊区无电网供电时，单纯的电缆式实时馈电型电动挖掘机将无法作业。且大部分电缆式电动挖掘机的电源电缆是拖地或者竖在高杆上，这样挖掘机在作业时不方便，被限制了工作场地。同时，拖地式供电系统对电缆的表面磨损很快，会导致电缆被挖掘机的履带或者车轮碾压和缠绕，容易对电缆造成损坏，带来安全隐患。行业需要油电混合动力的挖掘机。

挖机夜间施工是常态

挖机夜间施工翻车

挖机夜间施工翻车

升降驾驶室的挖机在抓木头

十三、传统挖掘机缺少伸缩型高杆照明灯，缺少高位摄像头，对夜间施工现场安全生产管理、质量管理、保障工人人身安全等方面有不利影响。有些厂家是通过升高驾驶室来实现扩大视角的，由于需要整个驾驶室高高在上，不仅增加了很多的成本，也大幅降低了驾驶员的安全性。行业需要有高杆照明功能的挖掘机。

晒铁的挖机

十四、传统挖掘机不具备太阳能充电功能。挖掘机长年在户外工作，有极好的光照条件，由于传统挖掘机属于燃油型挖掘机为主，对太阳能无法直接利用，只能白白在太阳底下晒铁。但近年新出的电动挖掘机，也没有配备太阳能电池板，不能不说是一种遗憾。由于挖掘机的车体面积很大，如果能够安装太阳能电池板，不仅可以在一定程度上缓解驾驶室的空调能源问题，还能在一定程度上，给整机充电，满足应急使用，并进一步降低油耗或充电功耗，实现工程机械在野外工作时，对太阳能的利用，属于一次投资，终身受益。行业需要有太阳能充电功能的挖掘机。

【挖掘机天天在户外晒铁！我司研发的插电式混合动力全数控挖掘机，在行业率先集成了太阳能电池板，把晒铁的焦虑，变成动力。】

各品牌挖机速度比赛

十五、传统挖机不具备变速功能，液压系统的工作速度在出厂时就已经设定好了，不能在后期通过软件修改或参数修改的方式，提升或者降低挖机实际生产速度，影响了实际工作效率。行业需要各关节可以调速的挖掘机。

常探插入式混合动力全数控挖掘机（机器人）具有底盘保护功能 

传统液压挖掘机采用液压马达做行走马达，液压马达缺点有扭矩脉动较大、效率较低、起动扭矩较小、没有保护功能等缺点

目前广泛应用的是带有缓冲弹簧的液压式张紧装置，需要人工调整张紧力，

预紧力过大，则履带刚性太大，张紧装置起不到缓冲作用，同时，部分履带零件还可以伤人

挖掘机只要掉一次链子（履带），后面就会经常掉

刚好到赶工期的时候，挖机就出问题，关键时刻掉链子

十六、目前广泛应用的是带有缓冲弹簧的液压式张紧装置，需要人工调整张紧力，预紧力过大，则履带刚性太大，张紧装置起不到缓冲作用，同时会造成履带行走机械内摩擦力的增加，从而造成发动机功率的损失及加快履带磨损；预紧力太小又会使履带松弛，起不到张紧作用，同时造成履带上方振动及跳动，甚至发生履带脱轨故障，严重影响了施工进度和收入。

现有技术中的张紧装置的张紧力大多调整麻烦或可调量较小，在履带受到较大作用力时未能够为履带轮提供一定的运动自由度，造成灵活度差。在工作时，当底盘受到过大的冲击力时，会发生张紧油缸缸筒变形及密封件损坏，也会导致油缸漏油情况，使得张紧力无法保证履带一直处于张紧状态，造成履带松弛，进而产生履带与履带架干涉磨损或者履带脱轨等故障。行业需要履带系统免维护、少维护的挖掘机。

挖机冒着被淹的风险去抢险救灾

挖机施工中泡水

花7000元雇的师傅说：就是把挖机开到太平洋里，都能开上来

挖机进水怎么办 老板已经提着40米的大刀 正在赶来的路上

十七、传统挖机发动机进水无法自救。挖掘机经常用于鱼塘、水坑、河道、洪涝灾害抢险救灾等存在水灾隐患高风险的环境作业，在这种环境下，经常出现陷入池塘等被水淹没的情况，此时如果发动机进水，会导致整机在这种环境下无法动弹，失去自救能力，甚至挖掘机基本报废的情况。行业需要油电混合挖掘机，在发动机面临进水时，可以切换为电动行驶，自行脱困。

传统挖机陷车，需要大型吊车吊运

吊车吊挖机

挖机压，吊车吊

天下间什么职业最苦？当然是开挖掘机的最苦

   挖机山上翻车，无法救援

大型挖机在抗震救灾中国，依靠米26重型直升机吊运

十八、传统液压挖机无法上下部分模块化分离，用中型直升机或中型吊车拆解后吊运，造成如汶川大地震等地震灾害时，道路交通中断，挖机必须依赖俄罗斯紧急情况部远东军事基地的米26直升机，进行吊运。由于高压油管很难频繁拆卸，所以不能实现挖机底盘与挖机上装的模块化分离，从而使得这些重工装备，在意外翻车等情况时，需要很大载荷的吊车才能吊运，大大增加了救援难度。同时，也不利于抗洪救灾抢险时，这些重工装备依赖直升机吊运到水坝现场的实际需求，因为传统液压挖机底盘与上装的拆卸实在太麻烦了，也容易造成高压油管接头处的漏油。行业需要底盘与上部装置快速拆卸的挖掘机，满足轻量化吊运的实际需求。

开挖机真心累，刷坡难度大

（老师傅开挖机刷坡，这活干的太漂亮了，不愧是月薪过万的牛人！）

挖机师傅刷边坡一次成型，速度又快，牛

挖机开沟需要技术，需要经验——常探油电混合全数控编程挖机机器人

好久没有开挖机了，这技术还是不减当年。

会！永远不会忘记，就像我会吹牛逼一样

十九、传统挖机在刷坡、挖直线沟、曲线沟等高精度工程时，对司机的操作水平和经验要求非常高，必须聘请有经验的老司机，否则很难保证工程质量和美观。同时，挖机工作时，非常枯燥乏味。行业需要能够编程工作的智能数控挖掘机机器人，代替有经验的老司机，代替简单重复劳动，实现机器换人。

液压混合动力的能量回收

液压混合动力的能量回收

   二十、液压挖掘机在工作时，要用发动机的动力来举升机械臂，而这个工作装置约占挖掘机自身重量的四分之一。挖掘机每做一个动作，举升机械臂自身重量要消耗掉总用油量的50%以上，也就是说，大量能量因举升机械臂都做了无用功。

传统液压挖机对举高的机械臂下落时所产生的重力势能，和上车平台在回转运动时产生的制动能，都没法回收，只是通过节流阀进行了减速缓冲的设计。如果不缓冲，会对挖机产生冲击，影响挖机寿命。而节流缓冲的后果就是液压油发热，发热后就把能量白白浪费了，而且造成了液压油的快速劣化。如果能把这些重力势能和制动能都回收利用并储存起来，那肯定是最完美的，同时也能大幅低油耗或能耗。

由于机械臂重量很大，机械臂工作时的上下幅度也很大，所以这个重力势能是一个主要回收点。据测算，机械臂重力势能回收占到可以回收能量的40%左右。

挖掘机除了机械臂工作时产生的重力势能，还有一种是上车平台在工作时，通过回转运动产生的制动能，而这些回转运动的制动能量也很大，惯性也很大，在挖机可回收能量里面占到10%左右。

另外，挖机自重很大，液压底盘行走和停止时也会浪费大量的制动能，如果能够像油电混合汽车那样，回收底盘的制动能，那对于短距离但是频繁启停式行走的挖机，也可以回收很多的底盘刹车能。

二十一、挖机大部分施工工地处于荒郊野外，没有电网供电，所以挖机工地周围的手机、电脑和照明灯等办公设施和生活设施，都因为缺少供电而导致生活和工作非常不便。如果挖机可以对外供电，解决工地周围的临时用电和照明难题，将会给工地带来非常大的便利性和安全性，促进工地现代化。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种电缸挖掘机机器人；更具体的说，是一种带伸缩照明灯的插电式串联混合动力电缸挖掘机机器人。首先，该挖掘机充分利用了传统挖掘机履带部位的支重轮和托链轮的空间，替换为能够容纳大容量电池的电池舱，从而使得本发明的能源来源可以采用四种方式补充①燃油、②充电桩充电、③馈电灯杆外部馈电、④太阳能充电，在不同环境下（如严寒天气或高海拔环境），合理切换不同的能源来源。

同时，本发明将传统液压挖掘机的液压主泵替换为发电机，将传统液压发动机的液压压力，变成电能，让液压工作的燃油动力挖掘机，升级成了油电混合动力的电缸挖掘机机器人。

本发明通过U型履带张紧板和张紧板弹簧,对履带磨损间隙自动补偿，能在一定程度上，避免履带掉链子现象。

   本发明采用电缸、电动机代替油缸、行走马达等液压元件，大幅降低了液压系统的功耗，，缩短了循环时间，提高了整机的效率。

   本发明设计有可伸缩的馈电灯杆，通过安装照明灯、摄像头和高位电缆口，可以满足照明、高位摄像监控、外接电缆馈电等功能。

   本发明在驾驶室顶部前后都安装有摄像头，在大臂上也安装有摄像机，加上伸缩馈电灯杆上的高位摄像机，监控全场地，不仅有利于现场安全操作，同时也有利于远程遥控化、和实现未来的自动化无人驾驶。避免挖机驾驶员的意外伤亡。

   本发明在车体上方设计有太阳能电池板，可以在光照理想的天气下，给整机充电。

本发明将传统的高压液压控制变成了电气控制，基于电气线路比高压液压管路插拔方便的优势，可以实现履带底盘与挖机上装的模块化拆卸，满足抗洪救灾时小载荷直升机吊运，或者事故翻车后，小吊车吊运实施救援的实际需求。

本发明的挖掘机，在各主要关节采用了伺服电机，配合先进的控制系统，可以有效实现挖掘机的数字化和智能化，成为全数控挖掘机，或者说，让挖掘机变成了智能挖掘机器人，对挖掘机常见的刷坡、挖直线沟、曲线沟等高精度工程时，可以实现智能编程作业，能有效保证施工的质量，提高效益，减少对驾驶员操作熟练程度和经验的依赖，减轻驾驶员的劳动强度，避免人工操作失误，实现机器换人。

有益效果

本发明的有益效果是：

本发明的有益效果是：

1、电缸挖掘机电缸效率90%，传统液压挖掘机油缸效率50%。电动缸只有在移动物体的时候才需要能量，不移动的时候可以进行刹车，实现节能低耗工作。而液压系统只要为了保持活动机构的压力差，需要不停消耗能源。电动缸的间断性也使它的使用费用比液压系统小很多。电缸相比油缸更加节能高效，减少了整机油耗、延长了电池或燃油的工作时间，为机主大幅增加了利润。

2、电缸挖掘机节能环保高效，传统液压挖掘机耗油多污染大低效。由于本发明在不取代发动机的基础上，利用履带部位的空间，增加了蓄电池组，大大增加了本机动力能源的多样性，实现了挖掘机的混合动力化。本发明的能源来源可以采用四种方式补充①燃油发电机发电、②充电桩充电、③馈电灯杆外部馈电、④太阳能充电；本发明在能让挖掘机在不同环境下（如高海拔或严寒环境或隧道环境），合理切换不同的能源来源，从而达到全功率匹配，充分发挥挖机效能，实现低排放或零排放的环保效果。【OK】

3、电缸挖掘机可回收50%重力势能和刹车能，传统液压挖掘机液压挖机无法回收能量。本发明采用的是电缸机械臂、电动回转平台和电动底盘技术，可以很方便的回收机械臂的重力势能、上车平台旋转时的刹车制动能，和电动底盘的刹车制动能。由于挖机工作时，属于往复工作状态，因此有大量往复工作的能量可以回收，预计可以回收50%甚至更高的能量。【OK】

4、电缸挖掘机发动机高效发电，90%左右，传统液压挖掘机发动机怠速运转，50%以下。【由于本发明的内燃机只用来发电，只用来给整机和给蓄电池充电，从而使得发动机可以一直工作在最佳工况，效率可以达到90%，燃烧充分，排放气体较干净，大幅降低了发动机尾气对空气环境的污染。对比普通燃油液压挖掘机在占80%以上的工作条件下，仅利用了动力潜能的40%，在市区还会跌至25%现象，在燃油效率方面有了大幅改进。】【OK】

5、电缸挖掘机冬季可以使用电力工作，传统液压挖掘机冬季严寒会上冻无法启动。本发明的电缸挖掘机机器人，在冬季发动机无法启动时，可以利用自身蓄电池的电力工作，随时启动，耐低温性能强。同时，也可以通过馈电灯杆，从外围电网供电，满足冬季极寒环境下的正常使用。而传统挖机往往会因为冬季柴油上冻，导致发动机无法启动，严重影响施工进度。【OK】

6、电缸挖掘机高原海拔照常使用，传统液压挖掘机高原反应带不动主泵。本发明的电缸挖掘机机器人，在发动机高原反应无法启动或动力变差时，可以利用自身蓄电池的电力工作，随时启动，耐高原反应性能强。也可从伸缩馈电灯杆的高位电缆口从外部馈电，驱动挖机行驶和工作，避免挖机出现在高原出现启动困难、打不着火、柴油冻住、冒黑烟、动力差等现象。【OK】

7、电缸挖掘机电控系统维修方便，传统液压挖掘机液压系统难以检修。电缸系统的挖掘机出现故障时，测量电压和电流非常方便，后期维护保养的测试和维修变成轻松简单。【OK】

8、电缸挖掘机电控系统安全可靠，传统液压挖掘机液压超压会发生事故。传统液压挖掘机的液压系统在工作中会出现超压现象，造成严重后果。当液压系统在工作过程中出现运动部件突然卡死、油路突然堵塞、溢流阀主阀芯卡死等事故，就可能造成液压系统压力突然升高。当压力升高超过允许极限时，就会造成各种严重事故。如油管破裂喷油、油泵损坏、漏油与记录仪器由于超程导致永久性损坏、驱动装置严重过载引发机械事故、或喷油到高温的发动机引发火灾，甚至于发生人身安全事故。本发明的电缸挖掘机，完全没有液压系统，可以彻底改变这一现象。【OK】

9、电缸挖掘机能量回收长时间工作不影响，传统液压挖掘机长时间工作液压油超温。本发明的电缸挖掘机能利用电缸、回转电机和底盘电机，回收机械臂的重力势能和装车平台的旋转刹车能及底盘启停行走时的刹车能，并将这些能量储存到蓄电池中，方便下一次工作循环时使用。而传统液压挖掘机，只能通过液压油的发热来转化能量，不仅白白浪费能量，还引起液压油的劣化和超温。【OK】

电缸挖掘机电动底盘电机保护完善，传统液压挖掘机液压行走马达无保护。本发明的底盘采用电机底盘，具有起步力矩大、高低速稳定性好、电子保护功能完善、能量可回收、免维护等特点，改变了传统液压挖掘机的液压行走马达启动扭矩小（仅为额定扭矩的60%——70%）和低速稳定性差、不具备功率保护功能、需要定期更换液压油和齿轮油等缺点。当电缸挖掘机用于推平乱土石地的时候，如果撞上埋的很深的石头，挖掘机底盘系统能够马上进行功率输出保护，迅速保护底盘，延长整机寿命，同理，由于电机驱动器的限流保护功能，也保护了大臂、小臂、挖斗和回转系统的电机的寿命，延长了整机寿命，提高了整机的保值率。【OK】

10、电缸挖掘机电控系统可以编程自动化，传统液压挖掘机液压系统无法自动驾驶。本发明在各主要关节采用了电机系统，更进一步的说，采用了伺服电机，配合先进的控制系统，可以有效实现挖掘机的数字化和智能化，成为全数控挖掘机，能够通过编程让挖机的装卸工作实现自动化工作，让挖掘机变成了智能挖掘机机器人，大大减轻了司机的劳动强度。【OK】

11、电缸挖掘机免维护，传统液压挖掘机液压油3000小时必须更换。本发明采用电缸系统代替了油缸系统，避免了传统液压挖掘机每3000小时就要进行液压油整体更换保养的刚性需求，也避免了液压马达需要同时更换齿轮油的需求，不仅大幅降低了用户成本，还为用户增加了宝贵的生产时间，也减少了环境的污染。【OK】

12、电缸挖掘机有高杆照明灯安全施工，传统液压挖掘机无高杆照明灯夜间不安全。本发明馈电灯杆的灯杆上方安装有照明灯，而且可以伸缩，需要的时候可以升高，获得很好的照明范围和视野，不需要的时候可以降低，方便运输。该高位照明灯不仅大幅增加夜间施工安全系数，提高工作效率，方便挖掘机的挖掘和装车工作，提高了整个工地夜间工作效率。【OK】

13、电缸挖掘机充分利用太阳能，传统液压挖掘机无太阳能充电功能光晒铁。本发明具有太阳能充电功能，在车体上方设计有太阳能电池板，能够很好的利用挖机在户外有利的光照条件，给整机充电，实现节能降耗。一次投资，终身受益。【OK】

14、电缸挖掘机可变速度，软启停，少冲击，传统液压挖掘机不具备变速功能，恒速工作。由于采用电缸和电动机代替了油缸，电缸和电动机具有调速功能，通过改变控制频率，即可实现挖机各部位的速度，在挖机重载时可以低速工作，在挖机轻载时可以高速工作，从而加快了挖机和整个工地的工作效率，降低了人工成本，为业主缩短了工程时间。而且由于无刷电机和伺服电机可以通过改变频率来改变速度，可以很方便的实现软启动和电机制动回收能量，能有效减少各关节的冲击，延长寿命。【OK】

15、电缸挖掘机履带系统自动张紧免维护，传统液压挖掘机履带系统经常掉链子。本发明具有履带自动张紧功能，减少了履带保养周期，提高了整机的可靠性，避免了履带底盘掉链子对工程施工进度的影响，实现了履带的少维护和免维护。【OK】

16、电缸挖掘机遇到洪涝可以电动行走自救，传统液压挖掘机掉遇到洪涝发动机报废。本发明具有油电混合性能，在挖机面临洪涝灾害抢险救灾、鱼塘水坑河道疏浚等存在进水隐患的环境下，可以关闭发动机，切换为电动模式，整机依靠蓄电池的电力行走，实现自救，避免了用户的巨大财产损失，也避免了水灾对抢险救灾和施工进度的影响。【OK】

17、电缸挖掘机模块化设计，拆解吊运方便，传统液压挖掘机无法上下分离，吊运麻烦。本发明采用了导电滑环代替液压旋转接头，实现了底盘与上装的电气连接。由于电气插头相比液压管路，具有拆装方便的显著优点，可以实现挖掘机下方底盘与上支架的快速分离，从而实现挖掘机的模块化。在军队抗洪救灾或边境作战建设机场等工程时，能将挖机模块化分解成几个模块，通过中等吨位直升机，把模块化拆解后的大型重工装备吊运到道路被冲毁的受灾现场或军事基地，充分满足应急管理部或军队的战备需求，贴近中国缺少大型重型直升机的实际现状；同时该功能也非常满足民间需求，一旦挖掘机这种重工装备出现了翻车等常见施工事故，可以用小吊车分开吊运本发明的挖机模块，降低事故救援的吊车吨位的需求，大幅减少挖机用户的成本开支。【OK】

18、电缸挖掘机编程刷坡挖沟精密美观，传统液压挖掘机刷坡挖沟必须聘请熟练工。本发明的挖掘机，在各主要关节采用了电机系统，更进一步的说，采用了伺服电机，配合先进的控制系统，可以有效实现挖掘机的数字化和智能化，让挖掘机变成了智能全数控挖掘机器人。对挖掘机常见的刷坡、挖直线沟、曲线沟等高精度工程时，可以实现智能编程作业，能有效保证施工的质量，提高效益，减少对驾驶员操作熟练程度和经验的依赖，减轻驾驶员的劳动强度，避免人工操作失误，实现机器换人。

19、电缸挖掘机编程往复工作，心情愉快，传统液压挖掘机手动操作，一天累的半死。挖机大部分的工作都是装车和卸车，动作机械单调，简单重复，很累人，但是这种简单重复的工作却很合可编程的挖掘机机器人来执行这些简单重复的工作，让挖机司机保持愉悦的心态。

20、电缸挖掘机大功率对外供电和照明功能，传统液压挖掘机无法对外大功率供电照明。本发明的电缸挖掘机能够对外大功率供电，满足荒郊野外工地周围的手机、电脑和照明灯等办公设施和生活设施的临时供电需求，方便挖机工地的生活和工作，促进工地现代化；自带伸缩高杆灯，能够解决工地夜间照明难题，给工地带来非常大的便利性和安全性。【OK】

21、电缸挖掘机燃油能量密度高加油方便，全电液压挖掘机能量密度低充电费时。全电液压挖机，在电力不足时就必须耗费至少一小时左右的时间进行充电，影响了工地施工的连续性，耽误了施工进度。本发明的电缸挖掘机，采用了发动机驱动发动机组成的发电机组模式，只需花几分钟添加燃油即可，也可通过外部的充电口进行充电，或者馈电灯杆进行充电。【OK】

22、电缸挖掘机自发电可以适应任何环境，全电液压挖掘机偏远工地无法充电。全电液压挖机，需要每班返回营地充电，非常费时费力，浪费时间，并造成了活动半径的大幅缩小，在偏远工地或者山顶等没有电网的场合，无法充电。本发明的电缸挖掘机，在野外不依赖外部充电系统，可以选择使用内燃机工作，对周边基础设施无要求，避免纯电动挖机对周围电网的依赖。【OK】

本发明的有益效果是：

1、本发明去除了传统履带原有的支重轮和上方的托链轮及支架，在履带原有这些零件的部位内设计了电池舱，将电池舱的外壳底部代替支重轮，作为履带的下部承重面的支撑结构；电池舱中间设计安装有蓄电池组，在不影响发动机和发电机安装的基础上，为挖掘机增加了大容量电池，从而实现挖掘机的电动化和油电混合动力化。

2、由于本发明在不取代发动机的基础上，利用履带部位的空间，增加了蓄电池组，大大增加了本机动力能源的多样性，实现了挖掘机的混合动力化。本发明的能源来源可以采用四种方式补充①燃油、②充电桩充电、③馈电灯杆外部馈电、④太阳能充电；本发明在能让挖掘机在不同环境下（如高海拔或严寒环境或隧道环境），合理切换不同的能源来源，从而达到全功率匹配，充分发挥挖机效能，实现低排放或零排放的环保效果。

3、由于本发明的内燃机主要是给整机和给蓄电池充电，功率过剩时可以给蓄电池充电，功率不足时蓄电池可以补充整机的电能，减轻发动机的负载，避免挖掘机发动机憋车冒黑烟现象，所以内燃机总是工作在最佳工况，效率非常高，油耗非常低，燃烧充分，排放气体较干净，大幅降低了发动机尾气对空气环境的污染，同时还大幅增加了利润。

4、在野外不依赖外部充电系统，可以选择使用内燃机工作，对周边基础设施无要求，避免纯电动挖机对周围电网的依赖。

5、发动机和电机动力可互补；怠速或低负荷工作时或对尾气排放和噪音要求高的城区和地表高寒、温差大、供氧不足的高原、高寒场地及井下、隧道相对密闭空间的施工场所，可从伸缩馈电灯杆的高位电缆口从外部馈电，或者使用底盘内的蓄电池组的电力，驱动挖机行驶和工作，避免挖机出现启动困难、打不着火、柴油冻住、冒黑烟、动力差、损坏发动机等现象。

6、采用电缸代替液压油缸，只需要电机和机械传动元件，辅以供电电路和控制电路就能工作，传动效率通常在90%左右，具有占用空间小、结构简单、传动效率高、控制精度高、响应快、稳定性高等优点，避免了液压系统出现的憋车、超压、油温升高和常见的漏油现象，同时也避免了传统液压挖掘机液压系统由于超压失控，导致喷油到高温的发动机引发火灾，造成的挖掘机报废的悲惨后果。

7、采用导电滑环代替液压旋转接头，避免了液压旋转接头的以下缺点：

a. 接头连接处泄漏。

b. 运动速度不稳定。

c. 阀心卡死或运动不灵便，导致执行机构动作失灵。

d. 阻尼小孔被堵，导致系统压力不稳定或压力调不上去。

e. 阀类元件漏装弹簧或密封件，或管道接错而使动作混乱。

f. 设计、挑选不当，使系统发热，或动作不协调，位置精度达不到要求。

g. 液压件加工质量差，或安装质量差，导致阀类动作不灵便。

h. 长期工作，密封件老化，以及易损元件磨损等，导致系统中内外泄漏量增加，系统效率显然下降。

8、电缸系统的挖掘机出现故障时，测量电压和电流非常方便，而且也很容易设置自动保护电路，后期维护保养的测试和维修变成轻松简单。

9、电动缸只有在移动物体的时候才需要能量，不移动的时候可以进行刹车，实现节能低耗工作。而液压系统只要为了保持活动机构的压力差，需要不停消耗能源。电动缸的间断性也使它的使用费用比液压系统小很多。电缸相比油缸更加节能高效，减少了整机油耗、延长了电池或燃油的工作时间，为机主大幅增加了利润。

10、由于电动机具有完善的限流保护功能，当挖掘机用于推平乱土石地的时候，如果撞上埋的很深的石头，挖掘机底盘系统能够很好的进行功率输出保护，很好的保护了底盘，延长了整机寿命，同理，由于电机驱动器的限流保护功能，也保护了大臂、小臂、挖斗和回转系统的电机的寿命，延长了整机寿命，提高了整机的保值率。

11、由于采用电缸和电动机代替了油缸，电缸和电动机具有调速功能，通过改变控制频率，即可实现挖机各部位的速度，在挖机重载时可以低速工作，在挖机轻载时可以高速工作，从而加快了挖机和整个工地的工作效率，降低了人工成本，为机主增加了利润，为业主缩短了工程时间。

12、本发明采用电缸系统代替了油缸系统，避免了传统液压挖掘机每3000小时就要进行液压油整体更换保养的刚性需求，也避免了液压马达需要同时更换齿轮油的需求，不仅大幅降低了用户成本，还为用户增加了宝贵的生产时间，也减少了环境的污染，还延长了整机寿命，让整机更保值。

13、使用电缸和电动机很容易达到高精度的同步，有利于挖掘机的遥控改装和人工智能程序控制，从而实现无人驾驶和自动驾驶。

14、本发明馈电灯杆的灯杆上方安装有照明灯，而且可以伸缩，需要的时候可以升高，获得很好的照明范围和视野，不需要的时候可以降低，方便运输。该高位照明灯不仅大幅增加夜间施工安全系数，提高工作效率，方便挖掘机的挖掘和装车工作，提高了整个工地夜间工作效率。

15、本发明安装的馈电灯杆可以兼做馈电用途，馈电灯杆上方设计有高位电缆口，整机通过高位电缆口用电缆连接外部电网，让挖机工作在纯电动模式，给整机供电的同时还给蓄电池组充电，能有效降低挖机能源成本，避免挖机使用燃油时的空气的污染。

16、本发明的挖掘机具备安装在伸缩型高杆灯上的高位摄像头，有非常良好的高位视角，相比一些厂家通过升高驾驶室的方案，不仅降低了很多的成本，也大幅提高了驾驶员的安全性，还能实现挖掘机的远程视觉遥控操作。本同时发明设计有前后摄像头和挖斗摄像头等监控装置，满足了无人驾驶挖掘机的视觉信号需求，实现了挖掘机的机器人化，为挖掘机在高危环境和有毒环境下的遥控远程控制和无人驾驶提供了硬件基础。

17、本发明具有履带自动张紧功能，减少了履带保养周期，提高了整机的可靠性，避免了履带底盘掉链子对工程施工进度的影响，实现了履带的少维护和免维护。

18、本发明具有油电混合性能，在发动机面临进水环境下，可以切换为电动模式，整机依靠电力行走，实现自救，避免了用户的巨大财产损失，也避免了水灾对施工进度的影响。

19、本发明具有太阳能充电功能，在车体上方设计有太阳能电池板，能够很好的利用挖机在户外有利的光照条件，给整机充电，实现节能降耗。一次投资，终身受益。

20、本发明在驱动轮和引导轮之间，设计了电池舱，在不影响发动机和发电机安装的基础上，为挖掘机增加了大容量电池，从而实现挖掘机的电动化和油电混合动力化。电池舱代替了履带原有支重轮和托链轮的结构，将电池舱外壳的底部代替支重轮，作为履带的下部承重面的支重轮；将电池舱外壳的顶部，代替托链轮，托起履带；在不影响发动机和发电机安装的基础上，为挖掘机增加了大容量电池，从而实现挖掘机的电动化和油电混合动力化。

21、本发明采用了导电滑环实现了底盘与上装的电气连接，代替了传统的液压旋转接头的液压管路连接，由于电气插头相比液压管路，具有拆装方便的显著优点，可以实现挖掘机下方底盘与上支架的分离，实现挖掘机的模块化，为军队抗洪救灾时，挖掘机的直升机吊运，提供了方便，实现了小吨位直升机，吊运大型重工装备的目标，满足应急管理部和军队的战备需求；同时该功能也非常满足民间需求，万一挖掘机这种重工装备出现了翻车等常见施工意外，可以用小吊车分开吊运我们的设备模块，降低事故救援的吊车吨位的需求。

22、本发明的挖掘机，在各主要关节采用了伺服电机，配合先进的控制系统，可以有效实现挖掘机的数字化和智能化，成为全数控挖掘机，或者说，让挖掘机变成了智能挖掘机器人，对挖掘机常见的刷坡、挖直线沟、曲线沟等高精度工程时，可以实现智能编程作业，能有效保证施工的质量，提高效益，减少对驾驶员操作熟练程度和经验的依赖，减轻驾驶员的劳动强度，避免人工操作失误，实现机器换人。

23、本发明的油电混合全数控挖掘机机器人，相当于移动发电站，可以给工地周围的办公设施和生活设施供电，解决大部分施工工地处于荒郊野外，没有电网供电的痛点。也可以用于在电网停电时应急。

    挖机人的心声：有时候也想过，找一个富婆

天下机械 挖机为王 工程之首 毫不夸张

因为挖机永远是冲在第一位的

其他的机械就算再牛逼

他也得等挖机打完第一炮之后

才能在后面开展工作

虽然说工程机械都各有各的长处

但是好多机械的活挖机勉强也能干

但是挖机的活其他机械

想都不要想

其他的都不说了不是我吹牛逼

就挖机能去的 能到的地方

他们坦克都去不了

秘密工程？台湾海峡挖机修路