液压挖掘机的最大特点是液压传动理论。挖掘机液压传动系统是将柴油机输出的动力通过液压系统传递给工作装置、回转装置和行走机构等。液压挖掘机主要由机械原理、液压原理和电气原理三大理论基础构成一个整体，被称为机、电、液一体化的实践应用。如图1-1-6所示。
液压挖掘机的主要运动有整机行走、转台回转、动臂升降、斗杆收放、铲斗转动等。根据以上工作要求，把各液压元件用管路有机地连接起来的组合体叫做液压挖掘机的液压系统。液压系统的功能是把发动机的机械能以油液为介质，利用液压泵转变为液压能，传送给液压缸、液压马达等变为机械能，再传动各种执行机构，实现各种运动。液压挖掘机的液压系统常用的有定量系统、分功率变量系统和总功率变量系统。总功率变量系统是目前液压挖掘机最普遍采用的液压系统，通常选用恒功率变量双泵。液压泵的型号不同，采用的恒功率调节机构也不相同。
图1-1-6 挖掘机机、电、液一体化
（1）原动力系统 工程机械原动力使用的柴油发动机比较多，特别是大吨位、大功率的机械基本上都是使用柴油机。汽油发动机基本结构是由两大机构和五大系统组成，即曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统等。而柴油发动机由于使用的燃料不同，混合气形成和点燃方式不同，其基本结构是由两大机构、四大系统组成，没有化油器、分电器、火花塞，而另设喷油泵和喷油器等，如图1-1-7所示。有的柴油机还增设废气涡轮增压器等。
（2）液压系统 液压系统是挖掘机的主要特征之一，也是液压传动系统的重要组成部分。液压系统通常由四部分元件组成，另加液体（液压油）为传动介质，构成一个系统整体。四部分元件即：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件。如图1-1-8所示。
①动力元件。将机械能转化为液体压力能的元件。如挖掘机液压系统中液压泵即起此种作用。它为液压系统提供油压压力。
②执行元件。将液体的压力能转化为机械能的液压元件。挖掘机工作装置机构中的液压缸即起此种作用。在液压系统中常见的是进行直线往复运动的液压缸，或进行回转运动的液压马达。
③控制元件。对液压系统的压力、流量和液流方向进行控制或调节的元件。挖掘机控制机构中的溢流阀、换向阀和平衡阀即属于此类元件。液压系统中的液压控制阀均为控制调节元件。
④辅助元件。上述三部分以外的其他元件。挖掘机液压系统中的油箱、吸油滤清器、回油滤清器属于此类元件。液压系统中的油箱、油管、管接头、压力表、过滤器和冷却器等均为辅助元件，它们对保证系统的正常工作也起着重要作用。
⑤液压油。在液压传动装置中，通常都采用矿物油作为工作介质，它不但能传递能量，而且对液压装置的机构与零件能起润滑作用。液压系统中液体的压力、流速和温度在很大范围内变化，油液的质量优劣直接影响着液压系统的工作，因而对工作液体性质的研究与工作液体的选择是十分重要的。
图1-1-7 柴油发动机的结构系统
（3）电气控制系统 挖掘机电气控制系统是电气设备和电子控制系统的统称，其基本分为两大类，一是电气设备，主要有电源、起动机、点火系、仪表、灯光照明及信号设备；二是电子控制系统，主要有传感器、电控单元、执行机构三部分组成。如图1-1-9所示。
1）电气设备。电气设备由电源系统、用电设备（起动系统、点火系统、照明装置、信号装置、辅助电器）、电气监控装置（各种仪表、警告灯）与保护装置（接线盒、开关、保险装置、插接件、导线）等组成。
电源系统由蓄电池、发电机、调节器、工作情况指示（充电指示）装置构成。
发电机作为挖掘机正常工作时的主要电源，负责给除起动机外的用电装置供电，并向蓄电池充电。蓄电池作为挖掘机的第二电源，主要向起动机供电，并在发电机不发电或供电不足时，作为辅助供电电源。发电机的输出电压受调节器的调整，以保持供电电压恒定。工作情况指示装置用于指示电源系统的工作情况，如发电机是否正常发电，蓄电池处于充电还是放电状态，调节器的工作电压是否正常等。如图1-1-10所示。
图1-1-8 液压系统四种元件
图1-1-9 电气设备
图1-1-10 电源系统(www.xing528.com)
2）电子控制系统。挖掘机电子控制系统是以计算机为中心的高度自动化、集成化的控制系统，并随着挖掘机功能的不断增多而日见完善。电子控制系统包括硬件和软件两大部分，软件部分由机器本身自带。
挖掘机电子控制系统的硬件结构一般由三部分组成：信号输入装置、电子控制单元（ECU）和执行器，如图1-1-11、图1-1-12所示。
图1-1-11 电子控制系统
图1-1-11 电子控制系统（续）
图1-1-12 挖掘机计算机控制系统的基本组成
①信号输入装置。信号输入装置的主要设备为传感器，传感器将装置的物理参数转换为电信号（数字式或模拟式），用以监测装置的运行情况和环境条件，并将这些信号输送到电子控制单元。换言之，传感器用各种电信号将一个虚拟的、与实际装置相同的“模拟装置”反映到控制系统中。传感器可被视为控制系统的神经。如图1-1-13所示。
图1-1-13 转速传感器
②电子控制单元。电子控制单元（ECU）接收和处理传感器发出的各种信息，并对这些信息进行分析，以了解装置的情况。利用事先制定的控制策略，决定在当前的状态下该如何控制这个装置；最后将这种决定转换成一条或多条指令输送到执行器。电子控制单元含有一个微处理器，并在内存中存储着设计者事先编制的程序或控制软件。电子控制单元可被视为控制系统的大脑。如图1-1-14所示。
图1-1-14 电子控制单元（ECU）
③执行器。执行器接收电子控制单元发来的各种指令，通过本身的设计，将电信号转变为执行器的动作（可为电器元件的动作，也可为某种机械运动），这些元件的动作将改变装置的运行条件，决定装置的运行和输出。电磁阀是执行器的一种形式，如图1-1-15所示。
图1-1-15 电磁阀
挖掘机电子控制的基本工作过程：挖掘机在运行时，各传感器不断检测挖掘机运行的工况信息，并将这些信息实时地通过输入接口传送给ECU。ECU接收到这些信息后，根据内部预编的控制程序，进行相应的决策和处理，并通过其输出接口输出控制信号给相应的执行器，执行器接收到程序信号后，执行相应的动作，实现某种预定的功能。
④挖掘机电子控制系统的软件。在挖掘机电子控制系统中，除硬件设备外，还必须配有一定的软件。软件包括系统软件和应用软件两大部分。系统软件一般用得较少，只有装有电子地图一类的特殊装置才需要。这种软件一般都是通用的，如DOS、Windows操作系统。应用软件则要根据使用场合及硬件由挖掘机制造厂自己编制。
应用软件是为实现控制功能所编制的程序。它的核心是控制程序。应用软件主要根据被控对象和控制要求来编写，故必须由挖掘机电子控制系统设计人员自行编制。
在挖掘机电子控制系统中，控制对象都是不一样的，因此不仅控制系统本身的硬件配置不同，而且系统应用软件也各不相同，但控制应用软件必须满足实时性、针对性、灵活性、通用性和可靠性几个方面的基本要求。
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