強製卸載的鏟鬥可減少動臂舉升高度和鏟鬥的回轉角度，從而縮短裝載機工作周期，減少舉鬥、轉鬥功耗。在動臂舉升高度相同的情況下，卸載高度可增30%以上，卸載距離可增50%以上；能保證粘滯性物料從鬥中卸淨；降低鏟鬥卸載時物料降落高度，減少對車箱衝擊和損壞。但強製卸載鏟鬥隻適於裝泥土和粒度較小的鬆散物料，不適於裝載岩石。
6.3挖掘鬥
6.3.1挖掘機的一些總體參數
土方挖掘可用幹法和濕法：濕法是利用在高壓下通過噴嘴的高速水流來衝擊土體進行挖土、運土、填土或如吸泥船那樣的水下土方開挖；幹法有人工開挖、爆破開挖和機械開挖。機械挖掘有單鬥式挖掘機和多鬥式挖掘機。單鬥式挖掘機的工作裝置有正鏟、反鏟、拉鏟和抓鬥，可用鋼索或液壓操作，更換工作機構後又可用於起重或打樁，鋼索式正鏟挖掘機一般用於停機地麵以上的挖掘，停機地麵以下則挖得很淺，-液壓傳動的正鏟挖掘機既可挖掘停機地麵以上，亦可挖掘停機地麵以下；拉鏟挖掘機一般用於停機地麵以下，特別是水下的挖掘。拉鏟靠鏟鬥的重量入土，因而不適用於硬土。正鏟和拉鏟一般鬥容較大，而反鏟和抓鬥鬥容較小，較適用於挖掘溝槽。多4式挖掘機是連續工作的機械，其工作裝置有縱向鏈鬥式、橫向鏈鬥式、轉輪式和鬥輪式幾種，鏈鬥式工作裝置與開溝鋪管機相類似，轉輪式和鬥輪式工作裝置與旋轉拋土工作裝置相類似。鏈鬥式、轉輪式和鬥輪式工作裝置將在下麵開溝鋪管機和旋轉開溝等有關章節中一起討論。挖掘作業在農牧漁業生產中和在農田基建中都甚普遍，常在拖拉機上安裝和更換挖掘裝，組成挖掘機組來進行。這時液壓係統壓力需達16MPa，流量應保證挖掘裝置回轉90度的工作循環時間達到10-15s的要求。挖掘裝置在拖拉機上拆裝時間不應大於20分鍾，宜采用接板式快速掛接機構。
最大挖掘深度依工程要求而定，一般不小於3m；挖掘深度大，機構結構龐大、穩定性差。最大卸料高度，須保證卸料裝車的要求，因而一般不宜小於2.4m，並隨拖拉機功率而相應地增加。最大挖掘半徑大（單鬥式挖掘機的各種水平尺寸都從鏟鬥的鉛垂旋轉中心算起），可減少作用機組的轉移時間，但卻增大對提升力以及縱向穩定性的要求；一般不小於4m，並隨功率而相應地增加。
鏟鬥的轉角，應使得進行垂直鏟掘時，鬥底與垂直溝壁不發生幹涉；反鏟鬥在最大卸料高度位置時，應保證物料不從鬥中撒落；當反鏟鬥在最大挖掘阻力位置時，鏟鬥的轉角應保證鏟鬥能產生最大鬥齒力。
為了發揮挖掘機的工效，掌子（一次開行所能挖掘的工作麵叫掌子）高度應不低於標準掌子高度（即挖掘一次就可裝滿鏟鬥的高度）。為了盡量減少失控，在開挖渠道時在靠邊坡處可使掌子底寬等於停機麵上最小挖掘半徑的兩倍。在高度上分層開挖時，應盡量使最後一層正好挖到挖方的底麵。為此，常需在開挖前在地麵上先開“先鋒槽”，用以整分各掌子分層的高度。
6.3.2工作部件種類與鏟鬥參數
一、挖掘部件種類
常用的挖掘部件有如下幾種：
（1）普通反鏟挖掘鬥，主要用於停機麵以下的各種挖掘作業或無水溝渠的淸淤作業等。一般裝有鬥齒，鬥齒材料采用錳鋼或耐磨硬質合金噴鍍。
（2）多孔壁清淤反鏟鬥，主要用於有水溝渠的清淤作業。其結構與普通反鏟挖掘鬥相同，但鬥底有很多孔，以利在挖掘過程中排水。
（3）梯形反鏟鬥，主要用於挖掘或修整梯形斷麵小水渠，比用普通鏟鬥挖掘梯形渠效率高、輔助工序少、施工成本低。
（4）蚌式普通抓鬥，主要用於泥、砂、土、籽粒等各種散狀物料的裝載作業。
（5）蚌式多孔壁抓鬥，主要用於有水溝渠以泥土為主的清淤作業。其結構與蚌式普通抓鬥相同，但側壁上、鬥底上有孔，以利於在抓取過程中排水。
（6）蚌式柵條抓鬥，主要用於短碎莖杆、牧草、有機肥等的裝載作業，結構重量輕、容積大、對物料有壓實效應，充滿係數較高，一般達1.2-1.5左右。
（7）花瓣式抓取器，其結構特點是每個花瓣都有一個雙作用油缸控製，各花瓣由一片換向閥控製同步動作，抓取力較大，適於對石料的裝載作業，缺點是結構複雜，成本較高。
（8）雙弧齒抓取器，適用於林區、貨場、木材加工廠等對圓木料的裝載作業。有些雙弧齒抓取器為裝載及卸料方便，裝有全回轉液壓馬達，可回轉至任意位置進行抓取或卸下圓木料。
（9）起重吊鉤，主要用於成裝貨物、整台機具等重物的起重吊裝作業；有的為了提高起重高度，在挖掘裝置上采用了雙作用油缸控製滑移式變幅鬥柄機構。
（10）液壓破碎器，主要用於岩石、水泥地麵、舊建築物的破碎作業，其衝擊源采用液壓衝擊式油缸，帶有氣體儲能器，衝擊行程因機而異，衝擊頻率一般為1000-1300次/分。冬季進行挖掘時，可先用破碎器破開凍土層後再進行挖掘作業，以便提高機組利用率。
二、普通挖掘鬥的主要參數
當鏟鬥側麵積一定，側麵形狀將影響挖掘阻力、充滿係數以及卸料性能。為了降低挖掘阻力，除了兩側壁前端裝有側鬥齒外，側壁前線應設計成內凹曲線，使側壁前緣不參加切土或滯後切土。鬥底線一般是由兩段不同直徑的圓弧同兩段直線圓滑過渡而成，亦有由三段不同直徑的圓弧與一段直線圓滑過渡而成。
三、挖掘阻力與提升力
1.挖掘阻力計算
液壓式正鏟、反鏟挖掘機的工作裝置，主要由鏟鬥、鬥柄和動臂三部分組成。在實際作業中，一般或是采用轉動鏟鬥來挖掘，或是轉動鬥柄來挖掘；其阻力是各不相同的，依如下經驗式計算。
2.鏟鬥挖掘時鬥齒受力分析
當工作裝置處在最大挖掘深度位置，且鬥齒尖位於鬥柄BC的延長線上，這時用鏟鬥挖掘，受力最大。用翻轉鏟鬥來挖掘時，作用於鬥齒尖的最大挖掘阻力由鏟鬥翻轉油缸產生的推力來克服，而鬥柄油缸、動臂油缸則處於液壓閉鎖狀態。
3.鬥柄挖掘時鬥齒受力分析
當動臂下降至最低位置、鬥柄油缸作用力與聯杆相垂直，且鬥齒在鬥柄的延長線上時，這時用鬥柄挖掘，受力最大。
4.動臂提升力分析
動臂最大受力是在滿裝的挖掘-鬥處在最大卸料高度的位置；這時提升物料和工作裝置的重量由動臂油缸的推力來克服，而鏟鬥油缸和鬥柄油缸這時處於液壓閉鎖狀態。動臂油缸需要產生的推力為：為保證農用挖掘裝置能實現多種作業，對於裝載、起重及正鏟挖掘作業，要求工作裝置在最大卸料高度位置時，鉸點C有足夠的提升能力；對於清淤、反鏟挖掘作業，要求工作裝置在最大挖掘深度位置時，鉸點C有足夠的提升能力；為了保證挖掘機組在工作裝置提升負載過程中的穩定性，要求工作裝置在最大伸距位置時，鉸點C產生最大提升力。
對於能適應多種作業要求的中小型通用挖掘裝置，在對動臂油缸提升力曲線進行設計時，應盡量實現工作裝置在最大卸料高度和最大挖掘深度位置，鉸點C的提升力相等或近於相等，而最大提升力發生在動臂轉角為50度-80度範圍內；如達不到上述要求，可適當改變動臂油缸下鉸點H相對於動臂下鉸點4之間的位置，直至經多次反複修改達到設計要求為止。