水下挖掘机是指安装在浮码头或大型船上进行水下铲挖作业的挖掘机。它多为液压反铲式挖掘机,一般规格较大,不同于采砂船上的抓斗等类似装置,其主体由铲斗、斗杆、动臂、回转平台、回转盘和动力设备组成,没有行走底盘口其详细结构见液压挖掘机。其结构特点是机械密封性很好,适合在水下或泥浆中作业,这种挖掘机主要用于修筑堤坝、疏通河道和采掘矿砂。
挖掘机可按五个特点进行分类:按铲斗的多少分为单斗和多斗两大类。单斗挖掘机按工作装置主要分为正铲挖掘机、反铲挖掘机、索斗挖掘机和抓斗挖掘机四种:多斗挖掘机主要有链斗式和轮斗式,还有滚切式和成型断面掘沟机。现代多斗挖掘机为轮斗式。按用途分为建筑型、采矿型和剥离型三类。建筑型根据用途可换装正铲、反铲、索斗、抓斗、起重臂及破碎锤等工作装置,采矿型只有铲斗一种工作装置,剥离型的铲臂和斗杆加长,斗容加大,机座加宽。按动力分为柴油驱动和电力驱动。按传动方式分为机械传动式和液压传动式。按行走装置分为轮胎式、履带式和迈步式三种。轮胎式用于建筑型,迈步式用于索斗挖掘机,履带式应片普遍。
重视采用新技术、新工艺、新结构,加快标准化、系列化、通用化发展速度。例如,德国阿特拉斯公司生产的挖掘机装有新型的发动机转速调节装置,使挖掘机按适合其作业要求的速度来工作;美国林肯一贝尔特公司新C系列LS-5800型液压挖掘机安装了全自动控制液压系统,可自动调节流量,避免了驱动功率的浪费。
还安装了CAPS(计算机辅助功率系统),提高挖掘机的作业功率,更好地发挥液压系统的功能;日本住友公司生产的FJ系列五种新型号挖掘机配有与液压回路连接的计算机辅助的功率控制系统,利用精控模式选择系统,减少燃油、发动机功率和液压功率的消耗,并延长了零部件的使用寿命;德国奥加凯(O&K)公司生产的挖掘机的油泵调节系统具有合流特性,使油泵具有大的工作效率。
日本神钢公司在新型的904.905.907.909型液压挖掘机上采用智能型控制系统,即使无经验的驾驶员也能进行复杂的作业操作;德国利勃海尔公司开发了ECO(电子控制作业)的操纵装置,可根据作业要求调节挖掘机的作业性能,取得了率、低油耗的效果;美国卡特匹勒公司在新型B系统挖掘机上采用新的3114T型柴油机以及扭矩载荷传感压力系统、功率方式选择器等,进一步提高了挖掘机的作业效率和稳定性。韩国斗山工程机械公司在DH280型挖掘机上采用了EPOS——电子功率优化系统,根据发动机负荷的变化,自动调节液压泵所吸收的功率,使发动机转速始终保持在额定转速附近,即发动机始终以全功率运转,这样既充分利用了发动机的功率、提高挖掘机的作业效率,又防止了发动机因过载而熄火。
进一步改进液压系统。中、小型液压挖掘机的液压系统有向变量系统转变的明显趋势。因为变量系统在油泵工作过程中,压力减小时用增大流量来补偿,使液压泵功率保持恒定,亦即装有变量泵的液压挖掘机可经常性地充分利用油泵的大功率。当外阻力增大时则减少流量(降低速度),使挖掘力成倍增加;采用三回路液压系统。产生三个互不影响的立工作运动。实现与回转机构的功率匹配。将第三泵在其他工作运动上接通,成为开式回路第二个立的快速运动。此外,液压技术在挖掘机上普遍使用,为电子技术、自动控制技术在挖掘机的应用与推广创造了条件。