لقد مر أكثر من 130 عامًا منذ ظهور أول حفارة يدوية. وخلال هذه الفترة، شهدت التحول التدريجي من الحفارات شبه الدوارة التي تعمل بالبخار إلى الحفارات ذات الدوران الكامل التي تعمل بالكهرباء ومحرك الاحتراق الداخلي، والحفارات الهيدروليكية الأوتوماتيكية بالكامل باستخدام تكنولوجيا التكامل الكهروميكانيكي الهيدروليكي. عملية التطوير.

كان إنتاج الحفارات في البلدان المتقدمة صناعيًا في وقت سابق. تعد فرنسا وألمانيا والولايات المتحدة وروسيا واليابان من المنتجين الرئيسيين للحفارات الهيدروليكية ذات الدلو الواحد بسعة دلو تتراوح من 3.5 إلى 40 مترًا مكعبًا. لقد كانوا ينتجون حفارات كبيرة جدًا منذ الثمانينيات. على سبيل المثال، حفارة التعرية بسعة دلو تتراوح من 50 إلى 150 مترًا مكعبًا التي تنتجها شركة ماريون الأمريكية، وحفارة السحب المتحركة بسعة دلو تبلغ 132 مترًا مكعبًا؛ تعد حفارات السحب والحفارات بسعة دلو تبلغ 107 مترًا مكعبًا حاليًا أكبر الحفارات في العالم.

منذ أواخر القرن العشرين، تطور الإنتاج الدولي للحفارات في اتجاه التخصص والأتمتة على نطاق واسع، والتصغير، ومتعدد الوظائف.

1. تطوير حفارات متعددة الأنواع ومتعددة الوظائف وعالية الجودة وعالية الكفاءة. من أجل تلبية احتياجات البناء البلدي وبناء الأراضي الزراعية، تم تطوير حفارات صغيرة بسعة دلو أقل من 0.25 متر مكعب في الخارج، وأصغر سعة دلو هي 0.01 متر مكعب فقط. بالإضافة إلى ذلك، فإن أكبر عدد من الحفارات المتوسطة والصغيرة تميل إلى أن تكون متعددة الوظائف في آلة واحدة، ومجهزة بمجموعة متنوعة من أجهزة العمل - بالإضافة إلى المجرفة الأمامية والحفارة الخلفية، فهي مجهزة أيضًا برافعة، ودلو الإمساك، ودلو الجرافة، ودلو التحميل، وأسنان أشعل النار، ومخروط التكسير، ومثقاب ملتوي، وكأس شفط كهرومغناطيسي، وهزاز، وجرافة، ومجرفة تأثير، وشوكة حاوية، وإطار عمل جوي، وبكرة وحبل جر، وما إلى ذلك، لتلبية احتياجات مختلف الإنشاءات. في الوقت نفسه، يتم تطوير حفارات خاصة لأغراض خاصة، مثل الضغط النوعي المنخفض، والضوضاء المنخفضة، والحفارات الخاصة تحت الماء والبرمائية.

2. التطور السريع للحفارات الهيدروليكية الكاملة، والتحسين المستمر والابتكار في طرق التحكم، يجعل الحفارات تتطور من التلاعب بالرافعة البسيطة إلى التلاعب الهيدروليكي، والتلاعب الهوائي، والتلاعب بالسيرفو الهيدروليكي والتحكم الكهربائي، والتحكم عن بعد بالراديو، والتحكم الإلكتروني بالبرنامج المتكامل بالكمبيوتر. في المناطق الخطرة أو العمليات تحت الماء، يتم استخدام التحكم اللاسلكي، ويمكن للجمع بين مستقبلات التحكم الإلكتروني بالكمبيوتر والتوجيه بالليزر أتمتة تشغيل الحفارات بالكامل. كل هذا، أرست الحفارة الهيدروليكية بالكامل الأساس وخلقت فرضية جيدة.

3. إعطاء أهمية لتبني التقنيات الجديدة والعمليات الجديدة والهياكل الجديدة وتسريع تطوير التوحيد القياسي والتسلسل والتعميم. على سبيل المثال، تم تجهيز الحفارة التي تنتجها شركة Atlas الألمانية بجهاز ضبط سرعة المحرك الجديد، مما يمكن الحفارة من العمل بالسرعة الأكثر ملاءمة لمتطلبات تشغيلها؛ تم تجهيز الحفارة الهيدروليكية الجديدة من سلسلة C LS-5800 من شركة Lincoln-Belt Company في الولايات المتحدة بنظام هيدروليكي للتحكم التلقائي بالكامل، والذي يمكنه ضبط التدفق تلقائيًا وتجنب إهدار قوة الدفع. كما تم تركيب نظام CAPS (نظام الطاقة بمساعدة الكمبيوتر) لتحسين قوة عمل الحفارة وممارسة وظيفة النظام الهيدروليكي بشكل أفضل؛ تم تجهيز خمسة نماذج جديدة من حفارات سلسلة FJ التي تنتجها شركة Sumitomo Corporation في اليابان 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 الذي تنتجه شركة O&K في ألمانيا بخصائص التقاء، بحيث تتمتع مضخة الزيت بأقصى قدر من كفاءة العمل؛ تتبنى شركة Kobelco اليابانية نظام تحكم ذكي في الحفارة الهيدروليكية الجديدة 904.905.907.909، بحيث يمكن حتى للسائقين عديمي الخبرة إجراء عمليات معقدة؛ طورت شركة Liebherr الألمانية جهاز التشغيل ECO (عملية التحكم الإلكتروني) الذي يمكنه ضبط أداء الحفار وفقًا لمتطلبات التشغيل، مما يحقق كفاءة عالية واستهلاكًا منخفضًا للوقود؛ تتبنى شركة Caterpillar في الولايات المتحدة أحدث محرك ديزل 3114T وعزم الدوران في حفارة نظام B الجديدة. يعمل نظام ضغط استشعار الحمل ومحدد وضع الطاقة وما إلى ذلك على تحسين كفاءة العمل واستقرار الحفار. تعتمد شركة Doosan Construction Machinery Co., Ltd. في كوريا الجنوبية على نظام تحسين الطاقة الإلكتروني EPOS على حفارة DH280، والذي يضبط تلقائيًا الطاقة التي تمتصها المضخة الهيدروليكية وفقًا لتغير حمل المحرك، بحيث تظل سرعة المحرك دائمًا بالقرب من السرعة المقدرة، أي أن المحرك يعمل دائمًا بأقصى سرعة. إن تشغيل الطاقة، الذي لا يستخدم طاقة المحرك بالكامل فحسب، يحسن كفاءة عمل الحفارة، بل 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 العمر المحدود لتحل محل نظرية وطريقة تصميم العمر المحدود التقليدية، ودمج نظرية تراكم أضرار التعب، وميكانيكا الكسر، وطريقة العناصر المحدودة، وتصميم التحسين، وتعب السيرفو الكهروهيدروليكي الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا بواسطة الكمبيوتر. يتم تطبيق التقنيات المتقدمة مثل تكنولوجيا الاختبار وطريقة تحليل قوة التعب على أبحاث قوة الحفارات الهيدروليكية، مما يعزز الجودة العالية والكفاءة العالية والقدرة التنافسية للمنتجات. اقترحت الولايات المتحدة طريقة تحليل التصميم الديناميكي لتقييم القوة الديناميكية، وأنشأت نظرية للتنبؤ بفشل المنتج وتجديده. كما صاغت اليابان إجراء تقييم القوة لمكونات الحفارات الهيدروليكية، وطورت نظام معالجة معلومات الموثوقية. وتحت إشراف النظرية الأساسية المذكورة أعلاه، وبمساعدة عدد كبير من التجارب، تم تقصير دورة البحث عن المنتجات الجديدة، وتسريع عملية ترقية الحفارات الهيدروليكية، وتحسين موثوقيتها ومتانتها. على سبيل المثال، يصل معدل تشغيل الحفارات الهيدروليكية إلى 85% إلى 95%، وتتجاوز مدة الخدمة 10000 ساعة.

5. تعزيز حماية العمال للسائقين وتحسين ظروف عملهم. تتبنى الحفارة الهيدروليكية كابينة بهيكل حماية من السقوط وهيكل حماية من الانقلاب، وتثبت مقعدًا مرنًا قابلًا للتعديل، وتستخدم تدابير عزل الصوت للحد من تداخل الضوضاء.

6. تحسينات إضافية للنظام الهيدروليكي. يتميز النظام الهيدروليكي للحفارات الهيدروليكية المتوسطة والصغيرة باتجاه واضح للتغيير إلى نظام متغير. لأن النظام المتغير يستخدم التدفق المتزايد للتعويض عندما ينخفض الضغط أثناء عملية عمل مضخة الزيت، بحيث تظل قوة المضخة الهيدروليكية ثابتة، أي أن الحفارة الهيدروليكية المجهزة بالمضخة المتغيرة يمكنها الاستفادة الكاملة بانتظام من الحد الأقصى لقوة مضخة الزيت. عندما تزداد المقاومة الخارجية، يتم تقليل التدفق (تقل السرعة)، بحيث تتضاعف قوة الحفر؛ يتم استخدام نظام هيدروليكي ثلاثي الدوائر. يولد ثلاث حركات عمل مستقلة لا تؤثر على بعضها البعض. لتحقيق مطابقة الطاقة مع آلية الدوران. يصبح تشغيل المضخة الثالثة على حركة العمل الأخرى الحركة السريعة المستقلة الثانية للدائرة المفتوحة. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام التكنولوجيا الهيدروليكية على نطاق واسع في الحفارات، مما يخلق الظروف لتطبيق وتعزيز التكنولوجيا الإلكترونية وتكنولوجيا التحكم الآلي في الحفارات.

7. توسيع نطاق تطبيق التكنولوجيا الإلكترونية والأتمتة في الحفارات بسرعة. في سبعينيات القرن العشرين، من أجل توفير استهلاك الطاقة والحد من التلوث البيئي، وجعل تشغيل الحفارات خفيفًا وآمنًا، وتقليل ضوضاء الحفارات، وتحسين ظروف عمل السائقين، تم تطبيق تكنولوجيا التحكم الإلكتروني والأوتوماتيكي تدريجيًا في الحفر. مع تحسين متطلبات الأداء للحفارات من حيث كفاءة العمل وتوفير الطاقة وحماية البيئة وسهولة التشغيل والسلامة والراحة والموثوقية والمتانة، تم تعزيز تطبيق التكامل الكهروميكانيكي الهيدروليكي في الحفارات، وحققت أدائها المتنوع قفزة نوعية. في الثمانينيات، عززت التكنولوجيا الفائقة التي تركز على تكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة، وخاصة تطبيق أجهزة الكمبيوتر الدقيقة والمعالجات الدقيقة وأجهزة الاستشعار وأجهزة الاختبار على الحفارات، تطبيق وتعزيز تكنولوجيا التحكم الإلكتروني على الحفارات، وأصبحت حفارة. رمز مهم للتحديث، أي أن الحفر المتقدم مزود بأنظمة تحكم إلكترونية مثل سرعة الخمول التلقائي للمحرك ونظام التحكم في الخانق ونظام تحسين الطاقة ونظام التحكم في وضع العمل ونظام المراقبة.