工程机械

工程机械是指凡土方工程、石方工程、移动式起重装卸工程和各种建筑工程等综合机械化施工以及同上述工程相关的工业生产过程机械化作业所必须的机械设备。也可以简单定义为：用于各类建筑工程和施工任务的机械设备统称为工程机械。

国际上对工程机械的研究始于19世纪30年代，美国率先发明了由蒸汽机驱动的单斗挖掘机。随后在20世纪初，生产了第一台电机驱动的单斗挖掘机。第一次世界大战时期，以内燃机 (汽油机，柴油机）驱动的挖掘机开始得到应用。在此期间轮胎式挖掘机诞生，开始形成履带式与轮胎式两种系列。第二次世界大战爆发后，液压传动技术开始问世，到20世纪初液压技术被应用于挖掘机。

以“铁牛55型拖拉机”为原型的液压挖掘装载机，具有20世纪60年代末技术水平

欧洲是全球重要的工程机械生产基地和消费区域，其生产总量仅次于美国。英国的工业革命影响着欧洲的各个国家，德国人在第一次工业革命完成之后，从英国人手中接过工业发展的接力棒，继续发展德国工业，继而打响了第二次工业革命的号角。德国不仅在工程起重机、路面机械、混凝土机械等工程机械领域享有盛誉，还向其他国家输出工程机械设计制造技术。1866年奥托制造出第一台以煤气为燃料的四冲程内燃机。1876西门子制成了发电机，将电力转化为新能源，让电力工业和电器制造业迅速发展。电力的另一个特点“自动化”深刻影响着未来工程机械的发展方向。经过100多年的发展，美国作为成熟稳定的工程机械技术大国，在全球工程机械行业中占据着主导地位。19世纪末美国发明了世界上第一台平地机；1904年发明了第一台推土机；1929年又发明了世界上第一台装载机；并于1947年在这些机械上逐步运用上了液压技术。

美国是全球最早开始发展工程机械的国家之一。自19世纪初开始，从最初的蒸汽机驱动工程机械，到现在的智能化、自动化工程机械，美国一直处于领先地位。美国工程机械行业的发展极大地推动了全球工程机械的不断创新和发展，对世界工程机械行业产生了深远的影响。很多工程机械，例如挖掘机、装载机、平地机、推土机等都由美国人首次研制成功。从美国工程机械主要企业的起源来看，大多萌芽于19 世纪末，并与采矿业和农业有着密不可分的联系。美国主要工程机械生产商有卡特匹勒（Caterpillar）公司、约翰·迪尔（John D·eere）公司、特雷克斯（Terex）公司等。

日本工程机械行业起步于20世纪50年代，现已成为仅次于美国的第二大工程机械生产国。日本工程机械行业经历了从无到有、从弱到强的历程，其中包含了对国际生产技术的模仿和代工生产，以及伴随日本工程机械行业生产规模和市场的扩大，自主创新能力增强所带来的销售市场国际化、技术输出和所能获得的垄断优势。日本主要工程机械生产商有小松制作所（Komatsu，即小松集团）、 三菱重工业公司、川崎重工业公司、日立建机等。

德国是世界工程机械制造业的第三大强国，其工程机械产品种类繁多，市场细分程度非常高。德国拥有各种规格的挖掘机、装载机、起重机、升降机、搅拌机、压路机以及工程技术和系统方案等，可以满足各种自然和地理条件的建筑和道路工程需求。此外，德国还提供用于沙、石、水泥等各种建材加工的机械设备，可以说几乎涵盖了建筑工程的方方面面。德国企业在产品设计和生产过程中注重与用户沟通，精于细节，保证了产品的针对性和售后满意度。德国主要工程机械生产商有利勃海尔集团（Liebherr）、 O&K（奥轮斯坦·科佩尔）、德马格（Demag）等。

中国工程机械行业相较于其他发达国家起步较晚。自1954年第一台单斗机械式挖掘机问世，1964年研制出轮式装载机，工程机械行业经历了从无到有、从小到大的发展历程。尤其是1978年改革开放以来，工程机械行业进入了高速发展的阶段。通过引进先进技术、进行技术改造、加强企业管理、转换企业经营机制、调整产品结构等举措，中国工程机械行业的产品质量和整体技术水平得到了显著提升。 中国工程机械工业协会下设了30个分会和工作委员会，涵盖了铲土运输机械、挖掘机械、起重机械、工业车辆、路面施工与养护机械、压实机械、凿岩机械、气动工具、混凝土机械、掘进机械、混凝土制品机械、桩工机械、市政与环卫机械、高空作业机械、装修机械、钢筋及预应力机械、军用工程机械、电梯与扶梯以及其他专用工程机械等二十大类产品。 进入21世纪以来，中国工程机械行业保持了高速增长的态势。在创新理念的推动下，工程机械行业取得了显著成效，包括在企业体制、机制、管理改革、自主知识产权、营销理念和营销网络等方面。在国际上，中国已成为工程机械行业的生产大国。

工程机械由动力系、底盘、工作装置等三大部分组成。

提供动力（内燃机、电动机）。动力装置通常采用柴油机，其输出的动力经过底盘传动系传给行驶系使机械行驶，经过底盘的传动系或液压传动系统传给工作装置使机械工作。

工程机械的底盘由传动系、行走系、转向系和制动系四部分组成。底盘是工程机械的支承，它可以保证整机以所需的速度和牵引力沿规定的方向正常行驶。

履带式挖掘机底盘结构图

如上图所示，履带式挖掘机的底盘包括：1—引导轮；2—驱动轮；3—行走轮；4—支撑轮；5—履带；6—行走马达；7—行走结构件；8—回转支撑

传动系统是动力装置和行走机构之间的传动部件和操纵机构的总称。其作用是将动力装置的动力按需要适当降低转速、增加扭矩后传到驱动轮，并改变动力装置的功率输出特性以满足工程机械作业行驶要求。在轮式机械中，传动系主要由离合器或变矩器、变速器、万向传动装置及驱动桥组成；在履带式机械中，传动系主要由主离合器、变速器主传动装置、转向制动装置及侧传动装置组成。

履带式工程机械传动系统简图

传动系统可分为机械式、液力机械式、全液压式和电传动式。

1. 机械式

传动可靠，传动效率高，结构简单，但牵引性能不如其他传动方式。

单斗挖掘机的机械传动

如上图所示，单斗挖掘机的机械传动包括：1一发动机；2一主离合器；3一链式减速器；4、5、11、26、28、39、40一圆柱齿轮；6、44、49一锥形离合器；7一变幅卷筒轴；8、15、17一推压机构传动链轮；9一双面爪形离合器；10一变幅卷筒；12一主卷扬轴；13、23、24、50一带式制动器；14、20一主卷筒离合器；16一右主卷筒；18一回缩钢索；19一推压钢索；21一推压卷简；22一超载离合器；25、27、32一爪形离合器；29一回转立轴；30一行走立轴；31、35一行走锥形齿轮；33、36一行走传动链轮；34一驱动轮；37一行走水平轴

2. 液力机械式

能使机器随作业阻力的变化，自动调整牵引力和速度，显著改善牵引性能，提高发动机功率的利用率，提高作业效率，操纵也较为简便，铲土运输机械中多数为液力机械式传动系统。

ZL50装载机工作装置液压系统原理图

如上图所示，ZL50装载机工作装置液压系统包括：1一油泵；2一安全阀；3-双作用安全阀；4一转斗油缸换向阀；5一动臂油缸换向阀；6一动臂油缸；7一转斗油缸

3. 全液压式

取消了传动部件，使工作装置的操纵和整机驱动方式统一，可减轻机重，结构紧凑，转向性能好，可大大提高牵引性能，单斗液压挖掘机和振动压路机多采用全液压式传动系统。

4. 电传动式

通过电力驱动电动机，可实现牵引力和行走速度的无级调整，结构紧凑，布置方便，转向性能好，但由于其质量大、系统复杂、成本高，目前仅用于大型机器。

1. 主离合器

离合器的作用是按工作需要随时将两轴连接或分开，按其安装位置的不同，可分为主离合器和分离合器两种。主离合器的作用是临时切断动力，使变速器能顺利换挡，使工程机械平稳起步。分离合器安装在传动系的分路中，它直接控制机械的转向或工作等。离合器按主、从动元件接合情况的不同，可分为凸爪式、齿轮式、摩擦式和液力式4种。

2. 液力变矩器

液力变矩器是以液体为工作介质的动力传递装置。其工作原理是通过主动轴旋转，带动泵轮旋转并将主轴旋转的动能转换成液体的动能，再利用液体去冲击涡轮，使涡轮旋转并将液体动能再转换成涡轮的动能，最后动力由与涡轮连接的从动轴传送出去。

3. 变速器

变速器的主要作用是改变机械的牵引力和行驶速度，以适应外界负荷变化的要求。在发动机旋转方向不变的情况下，使机械前进或后退行驶；在发动机不熄火时，使发动机和传动系保持分离。变速器是利用齿轮传动进行工作的。

4. 万向传动装置

万向传动装置的作用是实现远距离动力传递，是由万向节和可伸缩的传动轴组成。可以解决角变化、轴距变化的问题。

5. 主传动器

主传动器又叫中央传动器，起着降低转速、增加转矩、改变传力方向的作用。

6. 差速器

轮胎式机械由于左右两侧的驱动轮不能刚性连接，需要一个构件在出现上述情况时自动地使两边轮胎速度不等，这个构件就是差速器。为了防止由于一侧驱动轮打滑而造成机械停止行驶的现象，常常采用一种特殊的锁定装置-差速锁，即将差速器锁定，使左、右两根半轴连成一个整体，从而使机械能继续行驶。

7. 轮边减速器

轮边减速器是指最靠近驱动轮的传动装置，轮边减速器的作用是：减小驱动桥的尺寸，提高机器的离地间隙，改善机械的通过性能；降低主传动装置、差速器齿轮和半轴上传递的转矩，从而使上述传动装置和零件尺寸减小、重量减轻，提高机械的工作性能。

实现车辆移动与支承，主要可分为轮式和履带式。在轮式机械中，行走系包括车架、车桥、悬架装置、车轮及轮胎等；在履带式机械中则主要包括悬架装置、行驶装置及车架等。

轮式机械走行系统是用来支持整机的重量和荷载，并保证机械的正常行驶和进行各种作业。轮式走行系统通常由车架、车桥、悬架和车轮等组成。车架通过悬架连接着车桥，而车轮则安装在车桥的两端。

1. 车架

轮式工程机械的车架，一般分为整体式和铰接式两类。整体式车架由两根纵梁和若干根横梁采用铆接或焊接的方法连接成坚固的框架。纵梁由钢板冲压而成，断面一般为槽形；较接式车架一般由前、后车架通过车架之间销轴较接而成，并通过转向机构使前车架相对后车架转动。较接式车架其有较小的转弯半径。饺接式车架的较点一般采用销套式、球饺式和滚锥轴承式等形式。销套式具有结构简单，工作可靠等优点，一般适用于中、小型工程机械上。

2. 车桥

轮式工程机械的车桥是用来支承机械的重量，并将车轮上的牵引力、制动力和侧向力传给车架。它是一根刚性的实心梁或空心梁，它的两端装有车轮。车桥可分为驱动桥、转向桥和转向驱动桥三种。

3. 悬架

悬架是车架和车桥之间的连接元件，具有缓冲作用，可以减轻走行装置产生的冲击振动。工程机械由于行驶速度较低，目前多采用半刚性和刚性悬架两种。

4. 车轮及轮胎

车轮与轮胎是用来承受整机重量和荷载，实现滚动行驶，并传递车辆和路面之间各种力和力矩的。轮胎和悬架还能一起共同缓和与吸收不平路面所产生的振动和冲击。

履带式走行系统是支持机体，并将传动系传到驱动链轮上的转矩变成所需的牵引力，使机械进行作业和行驶。履带式走行系统通常由台车架、悬架、“四轮一带”（履带、驱动轮、支重轮、托轮、引导轮）等零部件组成。与轮式走行系统相比，履带式走行系统的支承面积大，接地比压力小，适合在松软或泥泞的场地进行作业，通过性能较好。但履带式走行系统结构复杂质量大，减振功能差，因此行驶速度低，机动性较差。

履带式行走装置

如上图所示，履带式行走装置包括：1一驱动轮；2一驱动轮轴；3一下支承架轴；4一履带架；5一托链轮；6-引导轮；7一张紧螺杆；8一支重轮；9一履带；10一履带销；11一链条；12一链轮

1. 台车架

台车架是行走系统的主体，它是用加强槽钢的箱形断面纵粱，以U形和L形横板连接成矩形的框架结构。这种结构具有足够的强度，可承受推土机工作或行驶时所受到的巨大冲击荷载。

2. 悬架

悬架是车架和台车架之间的连接元件，其功用是将机体重量全部或部分通过悬架传给支重轮，再由支重轮传给履带。悬架有弹性悬架、半刚性悬架、刚性悬架之分。

3. 履带

履带的功用是支承整机重量，保证产生足够的牵引力。每条履带是由几十块履带板、履带销等零件组成。

4. 驱动轮

驱动轮安装在最终传动的从动轴或从动轮毂上，用来卷绕履带，使传来的驱动力矩转变为驱动力。它有组合式和整体式之分。组合式驱动轮由齿圈与轮毅组成，齿圈由几段齿圈节分别用螺钉紧固在轮毅上；整体式驱动轮是将齿圈轮毅制成一体。

5. 支重轮

支重轮用来支承机体重量，并在履带的链轨上滚动，使机械沿链轨行驶。它还用来夹持履带，使其不沿横向滑脱，并在转弯时迫使履带在地面上滑移。

6. 托轮

托轮的功用是托住履带，防止履带下垂过大，以减小履带在运动中的振跳现象，并防止履带侧向滑落。托轮与支重轮相似，但其所承受的荷载较小、工作条件较支重轮为好，所以尺寸较小。

7. 引导轮

引导轮的功用是支撑履带和引导它正确运动。导向轮与张紧装置一起使履带保持一定的张紧度并缓和从地面传来的冲击力，从而减轻履带在运动中的振跳现象，避免引起剧烈的冲击，进而加速履带销和销套间的磨损。

其作用是保证按需要控制或改变机械的行驶方向。转向系统应能根据需要保持车辆稳定地沿直线行驶，并能按要求灵活地改变行驶方向。

轮胎式机械的转向都是通过操纵方向盘来实现的。

1. 转向器

转向器按传动副的结构形式分为球面蜗杆滚轮式转向器、循环球式转向器和曲柄指销式转向器三种类型。当方向盘带动球面蜗杆转动时，滚轮绕轴承转动，同时沿着螺旋线滚动使转向器摆臂轴摆转，形成蜗轮、蜗杆传动。

2. 动力转向

多数工程机械都采用动力转向。驾驶人员只需很小的操作力来操纵控制元件，克服转向阻力的能量是由动力（发动机）来提供的。

履带式底盘不同于轮式底盘，其行驶装置是两条与机器纵轴线平行的履带，所以它的转向是借助于改变两侧履带的牵引力，使两侧履带能以不同的速度前进，以此实现转向。

1. 转向离合器

转向离合器由于结构简单、制造容易，因而在履带式工程机械上使用很广泛。转向离合器与制动器的配合使用，可使履带式底盘能以不同的半径转向。

2. 转向离合器的操纵机构

转向离合器的操纵机构有机械式、液压式和液压助力式。机械式操纵费力，仅用于小功率的工程机械上，大功率的工程机械大都采用后两种形式。

制动系统是用来对行驶的工程机械施加阻力，制动系统可以提高工程机械作业生产率，保证人、机安全。

轮式制动系统可分为车轮制动系统（脚制动系统）、手制动系统和辅助制动系统。车轮制动系统（脚制动系统）一般用于行车制动；手制动系统多用于场地停车制动和紧急制动；辅助制动系统一般是装在发动机排气管上的排气制动，也有装在传动轴上的液力制动，以便于下长坡时作为辅助制动。

轮式制动系统的组成按作用的不同可分为制动器和制动驱动系统。

1. 制动器

制动器可分为机械摩擦式制动器和液力式制动器两类。机械摩擦式制动器制动力的获得是靠摩擦副的相互摩擦而产生的；液力式制动器是靠连接在传动轴上的泵轮叶片搅动液体，产生阻尼来进行制动的。

2. 制动驱动系统

制动驱动系统可分为机械式和动力式两类。机械式是整个驱动机构为机械传动，靠人力操纵，结构简单，操纵费力，一般用于手制动；动力式靠液压、气压气-液复合式来驱动传力、助力机构，驾驶员可通过制动踏板操纵控制阀，控制液体或空气的压力和流动方向，目前广泛应用于各种工程机械中。

CL7型自行式铲运机制动系统简图

如上图所示，CL7型自行式铲运机制动系统包括：1、4一前制动气室；2一空气压缩机；3一气动转向阀；5一气压表；6一气喇叭；7一脚踏制动阀；8一油水分离器；9、13一后制动气室；10一储气筒；11一快速放气阀；12一调压器

履带式工程机械一般都采用履带式制动器，其结构简单而紧凑。制动器分为单向作用式和浮式两种。

1. 单向作用式制动器

单向作用式制动器的制动带一端为固定端，固定在机架上；另一端为活动端，与接合杠杆相连。制动时踏下制动踏板，通过杠杆和结合杠杆使活动端拉紧。

2. 浮式制动器

浮式制动器的制动带两端都固定在浮动式制动臂上，其固定端随鼓的转向而改变。制动带的拉紧方向总是与鼓的转动方向相同，从而始终能保持“自行增力”的作用。浮式制动器操纵省力，广泛应用在一些大型工程机械上。

实现作业要求。不同类型的工程机械有不同的工作装置，如推土机的推土铲刀、推架等组成的推土装置，装载机的装载铲斗、动臂等组成的装载装置，挖掘机的铲斗、斗杆、动臂等组成的挖掘装置。

推土机的工作装置是指悬挂于整机前部的推土机和后部的松土器，分别用来推土和松土。推土铲主要由顶推架、推土板、刀片（推土铲刀，简称推刀、铲刀或刀片）、升降油缸、撑杆及球较等构成。在现代推土机中，为了提高推土机的使用性能和经济性，常将推土铲刀做成固定式。

固定式推土铲刀

如上图所示，固定式推土铲刀的结构分为：1一顶推架；2一斜撑杆；3一铲刀升降油缸；4一推土板；5一球铰；6一水平撑杆；7一销连接；8一刀片。

挖掘机是用来进行土、石方开挖的一种工程机械，可分为单斗挖掘机和多斗挖掘机。单斗挖掘机是挖掘机械的一个主要机种，也是各类工程施工中普遍采用的机械。单斗液压挖掘机的工作装置主要由动臂、斗杆、铲斗、连杆、摇杆、动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸等组成。各构件之间的连接以及工作装置与回转平台的连接全部采用铰接，通过3个油缸的伸缩配合，实现挖掘机的作业过程。

单斗挖掘机工作装置类型

如上图所示，单斗挖掘机的工作装置包括：1一反铲；2一正铲；3一拉铲；4一抓斗；5一起重

工程机械在国际上一般是交通、能源、建材、农林水利、城镇建设、国防建设等工程施工中所使用的机械产品及设备的总称。工程机械品种规格繁多，应用广泛。中国的工程机械行业产品范围主要从通用设备制造和专用设备制造业两大类中细分出来。这个行业涵盖了为各类基本建设工程提供机械设备的广泛领域，从土石方工程、流动式装卸，到人货升降输送工程，再到市政、环卫和各种综合机械化施工等，以及与这些工程相关的生产过程机械化所需的各种机械设备。“七五”发展规划中制定为18大类，2011年中国工程机械工业协会因行业发展和管理的需要制定标准对工程机械重新进行了定义和分类，从18大类扩展为20大类：① 挖掘机械；② 铲土运输机械；③ 起重机械；④ 工业车辆；⑤ 压实机械；⑥ 路面施工与养护机械；⑦ 混凝土机械；⑧ 掘进机械；⑨ 桩工机械；⑩ 市政工程与环卫机械；⑪混凝土制品机械；⑫高空作业机械；⑬装修机械；⑭钢筋及预应力机械；⑮凿岩机械；⑯气动工具；⑰军用工程机械；⑱电梯与扶梯；⑲工程机械配套件；⑳其他专用工程机械。

工程机械应用领域涉及交通运输业建设（铁路、公路、港口、机场、管道输送等），能源业建设和生产（煤炭、石油、火电、水电、核电等）、原材料工业建设和生产（有色矿山、黑色矿山、建材矿山、化工原料矿山等）、农林水利建设（农田土壤改良、农村筑路、农田水利、农村建设和改造、林区筑路和维护、储木场建设、育材、采伐、树根和树枝收集、江河堤坝建设和维护、湖河管理、河道清淤、防洪堵漏等）、工业民用建筑（各种工业建筑、民用建筑、城市建设和改造、环境保护工程等）以及国防工程建设等。

挖掘机是一种集挖掘、装载、卸料于一体的高效土方工程机械，它主要通过铲斗挖掘、装载土或石块，并旋转至一定卸料位置卸载。它是露天矿开采工作中，担负表上、采装及排土工作的主要生产设备。

挖掘机一般由工作装置、回转机构、行走机构及动力设备等几个主要部分组成。挖掘机按行走装置可分为履带式和轮胎式；按传动方式可分为机械式和液压式；按工作装置可分为反铲、正铲、拉铲等。按工作装置的铲斗数目及其工作的续性可分为单斗挖握机和多斗挖掘机；按驱动装置的动力来源，又可分为蒸汽驱动的、电动的及内燃动力的三种形式；按回转机构的转动程度还可分为全回转式和不全回转式。

挖掘机广泛运用于农田、水利建设、市政道路、桥梁、机场、港口及各种建筑物基础坑的开挖工程之中，对减轻工人繁重的体力劳动、加快工程进度、提高劳动生产率

起着十分重要的作用。

挖掘机

铲土运输机械是一种使用刀型或斗型切削装置的工程机械，它可以在行走过程中挖掘和切割土石方，并能将切割下来的土石方运输到一定距离并自行卸载。越野运输自卸车也被归类为铲土运输机械。铲土运输机械包括装载机、铲运机、推土机、平地机、叉装机、除荆机及非公路自卸车等。

铲土运输机械可用于民用建筑、水利建设、道路建筑、机场修建、矿山开采、码头建 造、农田改良及国防建设；以及作业条件恶劣、人烟稀少、物力不足的高原、沙漠、沼泽地带、 高寒地区。

装载机是自走式土方机械的一种，可用来平整场地作业。通过更换不同功能的工作装置，它还能够用于推土、起重、卸载木材、钢管以及搬运集装箱等多种应用场景，因此是一种十分实用的工程机械设备。

装载机

铲运机是利用铲斗进行运送、卸土和填筑的土方施工机械，主要用于大土方量的填挖和运输作业，它广泛运用于公路、铁路、农田、水利、港口、建筑和矿山等工程中。

铲运机

推土机是以履带式或轮胎式拖拉机作为原动机械的一种自走式铲土、运土机械，可用以清除土地、道路构筑物或类似的工作。它在农田、水利、筑路中被广泛应用。

推土机

起重机械是在工业过程中用于搬运成件的机械，配备抓斗可搬运煤炭、矿石等散状物料，配备盛桶可吊运钢水等液态物料。此外，起重机械（如电梯）也可用来载人。在某些特定使用场合，起重设备甚至是主要的作业机械，例如在港口和车站装卸物料的起重机就是主要的作业机械。起重机械分流动式起重机、建筑起重机。它包括轮式、履带式起重机、清障车；塔式起重机、桥式起重机、门式起重机、桅杆起重机、汽车起重机、缆索起重机、施工升降机、卷扬机及高空作业机械等。

起重机

工业车辆是指用来搬运、推顶、牵引、起升、堆垛或码放各种货物的动力驱动的机动车辆。它们的特点是轮式无轨底盘上装有起重、输送、牵引或承载装置，进行游动作业。工业车辆分机动工业车辆（内燃、蓄电池、双动力）和非机动工业车辆。包括工程运输车辆（载重汽车、自卸汽车、牵引车、挂车、推顶车等）、装卸机械（叉车、堆垛机、翻车机、装车机、卸车机等）。工业车辆产品广泛应用于国民经济的诸多领域，如物流业、制造业、交通运输、仓储、出租等行业。

牵引车是指具有牵引装置、专门用手牵引载货挂车进行水平搬运的车辆，是汽车列车组合中的动力头，用以实现汽车列车的运输作业，其总体结构与载货汽车基本相同，由发动机、底盘、车身（驾驶室）和电气设备组成。牵引车主要用于车间内或车间之间的货物运输。

牵引车

叉车是叉式装卸车的简称，由动力、底盘和一组能够前后倾斜和垂直升降的工作装置组成，是工业生产过程中的运输专用车辆，它可以将装卸和搬用两种作业合二为一，加快作业效率。叉车具有很强的通用性，广泛运用于工厂、仓库、码头、车站等各种生产和工作场所，能够提高劳动生产率，实现装卸搬用作业的机械化和自动化，是现代物流系统的重要装备。

叉车

压实机械是一种利用机械自重、振动或冲击的方法，对被压实材料反复加载，克服各种松散材料中固体颗粒间的摩擦力、黏着力，排除气体或液体，使各个颗粒发生位移，互相靠近，使之达到一定密实度和平整度的作业机械。它广泛应用于公路铁路路基、机场跑道、堤坝、石坝、围堰等的土壤、砂砾石、石渣基础及沥青混合料等压实作业，是工程建设必备的机械设备之一。压实机械包括静作用压路机、振动压路机、震荡压路机、冲击压路机及振动夯实机械等。

压路机又称压土机，是一种修路的设备，它通过碾压、冲击等方法，使材料颗粒之间的摩擦力、凝聚力变得更大，让被压实材料更加密实。压路机按压实原理可分为静作用式、振动式、震荡式。压路机广泛用于高等级公路、铁路、机场跑道、大坝、体育场等大型工程项目的填方压实作业，可以碾压沙性、半粘性及粘性土壤、路基稳定土及沥青混凝土路面层。

压路机

路面施工与养护机械是确保工程质量、加快施工进度的一类工程机械，这类机械不仅能够提高工作效率减轻工人劳动强度，而且可以降低施工成本，在公路、城市道路建设和养护中起着重要的作用。路面施工与养护机械包括沥青路面施工机械、水泥路面施工机械、路面基层施工机械、路面附属设施施工机械、路面养护机械等。常用路面机械有摊铺机、拌和设备、洒布机（车）、路面铣刨机、路面划线、清扫、除雪等机械。

摊铺机

混凝土机械是指利用机器取代人工把水泥、河沙、碎石、水按照一定的配合比进行搅拌，生产出建筑工程等生产作业活动所需的混凝土的机械设备。混凝土机械包括混凝土搅拌机、搅拌楼、混凝土搅拌运输车、混凝土泵、混凝土泵车、混凝土制品机械、振动器、混凝土喷射机械手及混凝土浇筑机等，其中属混凝土泵车和混凝土搅拌运输车所占比重最大。混凝土机械产品广泛应用于公路建设、铁路建设、房地产建设、电力基础设施建设、轨道交通基础设施建设等领域。

混凝土泵车是装备有混凝输送泵和输料管道，利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械。混凝土泵车可以用其输送泵将混凝土泵送至作业半径650米以内、高度150米以下的使用场地。特别是在高层建筑领域，混凝土泵车以其特有的性能而得到迅速发展和广泛使用。

混凝土泵车

在现代的筑路和大型建筑工程中，为了确保混凝土的质量、提升工作效率和减少环境污染，常常会设立专门的混凝土搅拌工厂或站点。利用厂内的混凝土搅拌楼等专用设备进行混凝土的生产，然后通过自卸汽车将混凝土运往施工场地进行直接浇注。然而，如果混凝土的运输距离和时间稍长，可能会导致水泥沉淀并和水分离，破坏混凝土的均匀性。同时，沉积在车厢底部的水泥难以卸载，增加了货物的损失，也减小了自卸汽车的实际装运量。相较于传统的运输方式，混凝土搅拌车能够克服这一缺点，保证混凝土的浇注质量。

混凝土搅拌运输车

掘进机械是用于掘进工作面，具有钻孔、破落煤岩及装载等全部或部分功能的机械。掘进机械分全断面隧道掘进机、非开挖设备、巷道掘进机等，如盾构机、TBM、顶管机、水平定向钻、悬臂式掘进机。掘进机械是一种广泛应用于隧道和矿山巷道的现代化机械。

掘进机

在建筑工地、港口、码头、公路和铁路桥梁以及海底石油开采等领域，桩基础已成为最常用的基础形式。桩基础因承载力大、施工周期短、成本低等优势而得到广泛应用。在桩基础施工过程中，所使用的各种机械被称为桩工机械。根据工作原理，桩工机械分为冲击式、振动式、静压式和成孔灌注式四类，包括柴油打桩机、液压打桩机、振动打桩机、静力压桩机、各种成孔机、连续墙挖槽机以及与桩锤配套使用的各种桩架等。

打桩机

市政工程与环卫机械是用于城市市容整理、清洁的专用设备，包括18个系列7大类产品，主要可分为环卫车辆和垃圾处理设备两大类：环卫车辆包括生活垃圾清运车、扫路车、吸粪车、洒水车、除雪车等5大类；垃圾处理设备主要包括垃圾填埋设备、焚烧设备、粪便处理设备、大型压缩式垃圾转运站设备及其它专用车辆或设备。

垃圾清运车是用于城镇垃圾、渣清运作业的专用汽车。垃圾车分自卸式、密封式、垃圾收集车、垃圾自上车等主要型式。

垃圾清运车

扫路车是一种专门用于清扫保洁的环境卫生机械设备，主要适用于城市道路、广场、机场、隧道、车站、港口、厂区、学校的路面保洁清扫。

扫路车

洒水车是美化城市环境必不可少的机械设备，它可用于道路冲刷保洁，洒水，并可进行道路施工的浇水压尘工作，以及洗刷人行道、沟底的泥浆、痰迹、污物等。

洒水车

混凝土制品机械是以混凝土拌合物为原料，在建筑或构筑物施工前预制成制品或构件的机械。混凝土制品一般在工厂进行集中规模化生产预制，然后运到施工现场进行铺设或安装。对于大型或重型制品，由于运输不便，往往选择在工程现场附近建立混凝土制品工厂进行预制生产。混凝土制品机械的产品种类极为丰富多样，涵盖面广泛，且随着技术的不断发展，制品机械的新品种也在不断扩充。根据制品特点和成型原理的不同，混凝土制品机械可以分为砌块机械、制板机械、制管机械、轻质混凝土制品机械以及其他混凝土预制构件设备。

自动混凝土砌块成型机

高空作业机械是一种将作业人员、工具、材料等举升到空中指定位置进行各种安装、维修等作业的专用高空作业设备，它既属于专用汽车，又属于工程机械，是一种重要的施工设备。高空作业机械主要包括高空作业车和高空作业平台，广泛应用于各种领域，如外墙表面的装饰、清洗和维护、绝缘架线和维修、消防救援及大型物体（船舶、飞机）维护检查、路灯维修、机械化施工作业等。

自行剪叉式高空作业平台

装修机械是对建筑物结构的面层进行装饰施工的辅助类机械，主要用于房屋内外墙面和顶棚的装饰，地面、屋面的铺设及修整，是提高工程质量、作业效率、减轻劳动强度的机械化施工机具。装修机械主要有抹灰机、涂料喷涂机、裱糊机、地面修整机、屋面机、装修平台和吊篮、手持装修机具等。

涂料喷涂机

钢筋及预应力机械是在预应力混凝土结构中用于对钢筋施加张拉力的专用设备，可分为钢筋强化机械、钢筋成型机械、钢筋连接机械、钢筋预应力机械等。这类机械主要服务于建筑业、桥梁、隧道、铁路、冶金等领域，制作各种混凝土结构物或钢筋混凝土预制件所用的钢筋和钢筋骨架等。

钢筋弯曲机

凿岩机械是用来对石方进行钻孔等作业的机械化设备，其中，最常用的凿岩方法是钻孔爆破法。在钻孔爆破法施工中使用的凿岩机械有凿岩机和凿岩台车。凿岩机械具有矿山开采凿孔、建筑施工、水泥路面、柏油路面等各种劈裂、破碎、捣实、铲凿等功能，广泛用于矿山、建筑、消防、地质勘探、筑路、采石、国防工程等。

气腿式风动凿岩机

气动工具是指以压缩空气为动力，进行机械作业的便携式工具。气动工具可以几倍、十几倍乃至几十倍的提高劳动生产效率改善作业条件，保证加工质量。气动工具可分为气砂轮、气钻气扳机、气动铆钉机等，因工作效率高、轻巧便携、安全可靠、使用维修方便等特点，气动工具广泛运用于飞机、船舶、汽车、家电、能源、化工、建材、家具装潢等多类机械制造领域。

气砂轮机

军用工程机械是军队负责工程保障和国防工程施工的各类机械的特定统称，主要分为三个类别：野战工程机械设备、军事建筑机械设备以及保障机械设备。根据其应用领域又可以详细分为工程侦察机械、道路机械、筑城机械、架桥机械、布雷机械、扫雷机械、野战给水机械以及渡河机械等不同类型。

工程侦察车

电梯是解决垂直运送人或物的一种常用设备，它具有速度快、节省时间、省力等优点。按照电梯的使用性质可以分为客梯、货梯、消防电梯和观光电梯。自动扶梯是建筑物层间连续运输效率最高的载客设备，一般可以正、逆两个方向运行，当扶梯停止时还可当作临时楼梯。自动扶梯采用机电系统技术，由电动机械牵引，梯段踏步连同扶手同步运行。电梯和自动扶梯广泛运用在大型商场、医院、宾馆、办公楼、高层住宅等建筑中。

自动扶梯

机械传动是利用机械方式传递动力和运动的传动，应用非常广泛。机械传动系统适宜于行驶阻力比较稳定的连续作业的机械，有不少小型铲土运输机械，如小型推土机、平地机等，为了提高传动系统的效率、降低成本而采用机械传动。

带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动，也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。

绳传动是靠紧绕在轮槽上的绳索与轮槽间的摩擦力来传递动力和运动的机械传动。传动用的绳索有棉绳索、麻绳索、涤纶绳索和钢丝绳索等。

绳传动示意图

摩擦轮传动是利用两轮直接接触所产生的摩擦力来传递运动和动力的一种机械传动。

齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互呐合传递动力和运动的机械传动。按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动相交轴圆锥轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。

蜗轮蜗杆传动是用来传递两交错轴之间运动的一种齿轮传动。蜗轮及蜗杆机构常被用于两轴交错、传动比大、传动功率不大或间歇工作的场合。

螺旋传动是由螺杆和旋合螺母组成的机械传动，是精密机械中常用的一种传动形式，它是利用螺杆和螺母的相对运动，将旋转运动变为直线运动，同时传递动力。按螺纹间摩擦性质，可分为滑动螺旋传动和滚动螺旋传动。按其用途分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋。

螺旋传动示意图

链传动是通过链条，将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。

液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。它的应用非常广泛，例如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等，发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等。

液压传动基本原理

液压系统主要由动力元件（液压油泵）、执行元件（油缸或液压马达）控制调节元件（各种阀）辅助元件和工作介质等五部分组成。

动力元件是指各种液压泵。它是将机械动力装置的机械能转化为液压能的装置，为液压系统的执行元件提供压力能。它是液压系统的动力源，是液压系统不可缺少的核心元件。

执行元件是指液压油缸或液压马达等元件。它是将液体的压力能转化为机械能的装置，其作用是在压力能的推动下输出力（或力矩）和速度，以驱动工作部件。

控制调节元件是指液压系统的各种阀类元件，如溢流阀、换向阀等。它们的作用是控制和调节液压系统中液体的压力、流量和方向，以保证执行元件完成预期的工作运动，满足对传动性能的要求。

辅助元件是指油箱、油管、管接头、滤油器、冷却器、压力表、流量表等液压元件。这些元件分别起贮油、输油、连接、过滤、散热、测量压力和测量流量等作用，是确保液压系统完整和正常工作不可缺少的组成部分。

工作介质是指传动液体，通常为液压油，它在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。

气压传动是指以压缩空气为工作介质来传递动力和实现控制的一种传动形式。气压传动具有防火、防爆、节能、高效无污染等优点，广泛应用在机械工业、冶金工业、轻纺食品工业、化工、交通运输、航空航天、国防建设等领域。

气压传动系统一般由气源装置、气动执行元件、气动控制元件、辅助元件和工作介质等五个部分组成。

气压传动系统的组成

气源装置是产生具有足够压力和流量的压缩空气并将其冷却、净化、暂时储存的装置，其主体是由原动机驱动的空气压缩机和储气罐。

气动元件是将压缩空气的压力能转变为机械能的能量转换装置，包括做直往复线运动或摆动的气缸、做连续回转运动的气动马达等。

气动控制元件是用来调节和控制压缩空气的压力、流量和流动方向，使执行元件按预定的运动规律工作的元件。

辅助元件是指用来对压缩空气进行二次净化、解决气动元件内部润滑、降低噪声以及实现气动元件间的连接等功能的各种气动元件，如过滤器、油雾器、消声器、各种管路附件传感器等。

工作介质是指经除水、除油、过滤后的洁净压缩空气。

工程机械采用国家统一标准编号，型号中的代号表示产品名称、结构型式与主参数其表示方法如下:

工程机械的型号表示方法

如TY160C型推土机，“T”表示推土机，“Y”表示液压操纵式，“160”表示其功率为160马力D,“C”表示第三次改型。再如 ZL50C 型装载机，“Z”表示装载机，“L”表示轮胎式，“50”表示其铲斗额定装载量为5t。

有些产品的特性代号，根据实际情况在型号中可予以省略。如轮胎式装载机和推土机，现在只有液压操纵的品种，机械式的已不生产，因此对液压式的“液(Y)”字可不予标注。

常用工程机械型号表示法

类	组	型	特性	名称及代号	主参数
					名称	单位表示法
挖掘机械	单斗挖掘机（W）	履带式	— D（电） Y（液） B（臂） S（隧）	机械单斗挖掘机W 电动单斗挖掘机WD 液压单斗挖掘机WY 长臂单斗挖掘机WB 隧洞单斗挖掘机WS	标准斗容量	m×100
		轮胎式（L）	— D（电） Y（液）	轮胎式机械单斗挖掘机WL 轮胎式电动单斗挖掘机WLD 轮胎式液压单斗挖掘机WLY
铲土运输机械	推土机（T）	履带式	— Y（液）	机械履带推土机T 液压履带推土机TY	功率	吨×10
	装载机（Z）	轮胎式（L）	—	轮胎液压推土机TL	装载能力
起重机械	自行式动臂起重机Q	汽车式	— Y（液）	汽车起重机Q 液压汽车起重机QY	最大起重量	吨
		轮胎式（L）	— Y（液）	轮胎起重机QL 液压轮胎起重机QLY	加重后重量	吨
压实机械	光轮压路机Y	拖式	—	拖式压路机Y	加重后重量	吨
		两轮自行式（2）	— Y（液）	两轮压路机2Y 液压两轮压路机2YY	结构重量/加载重量	吨/吨
		三轮自行式（3）	— Y（液）	三轮压路机3Y 液压三轮压路机3YY

为了满足矿山开发、兴修水利以及修筑公路、铁路等大型工程施工的需求，高强度钢板在工程机械构件中起到了至关重要的作用。因此，工程机械的不少构件，例如挖掘机的斗杆、动臂、平台和铲斗，起重机的箱形吊臂，推土机的推土板，自卸卡车的车箱等都广泛采用了这种材料。

工程机械的很多部位都需要螺栓，例如用带板、刀片、驱动轮等，且因为要求强度高，所以主要为高强度螺栓。高强度螺栓的抗拉强度通常要求达到980MPa，强度要求更高的（如履带螺栓）则达到1500MPa。

工程机械中的许多产品要与土石打交道，因此耐磨钢的使用必不可少。由于磨损零件的服役条件和受力类型不同，其磨损机理也不同，因此所采用的耐磨钢种类也有所不同，常见的有高强度耐磨钢、低碳锰钢、低合金耐磨钢等。

工程机械的工作装置通常使用销钉进行连接。过去，这些销子主要采用调质钢来制造。但为了节约原材料和调质费用，减少设备数量并缩短生产周期，国际上逐步采用非调质钢来替代调质钢。

许多工程机械的作业条件相当恶劣，例如推土机，其传动系统齿轮除了承受较大的负荷外还伴随着冲击负荷，因此要求齿轮材料具有较高的弯曲强度、冲击韧性和表面硬度。渗碳齿轮多用保证淬透性的H钢，高频淬火齿轮一般使用0.4~0.5%C碳素钢。随着对齿轮性能要求的提高，脱气钢已被采用。采用脱气钢可使钢中缺陷明显减少，显著改善钢的冷锻性能和切削性能，提高了疲劳强度，稳定了钢的淬透性能，减少了热处理变形。

在严寒地区服役的工程机械，常常因为所用材料的低温韧性不足，致使某些零件发生低温脆断现象。因此，低温环境下对零件材质的选择十分重要。不同的国家对材料的选择标准是不同的。美、日、英、俄等国都规定了严寒条件下工程机械用钢材V型缺口试验的最小冲击能指标。

硼钢可显著增加钢的淬透性能，具有良好的韧性和可靠性，同时工艺性能好，价格便宜。硼钢在耐磨性优良的硬度范围内（HRC50~60）具有良好的韧性，同时能降低其脆性转变温度。工程机械的行走机构和工作装置中的易损件常常需要进行焊接补修，在获得相同淬透性的条件下，钢中添加硼使焊接裂纹敏感性系数增加的程度远远比添加锰、铬、钼时要小。

工程机械中铸铁的使用比例较少，主要是灰铸铁、球墨铸铁及高强度合金铸铁。灰铸铁主要用于液压装置；日本采用球墨铸铁制造整体式差速器；高强度铸铁可用于磨料摩擦副中。

粉末冶金是少无切削工艺的一种，可大大提高材料的利用率。粉末冶金还可以制成难以成形和具有特殊性能的零件。

非金属材料可分为高强度合成材料、聚合材料、陶瓷材料等。

高强度合成材料是用高弹性模数增强纤维制造的，具有较高的强度和较大的细长比。与合金材料相比，具有密度小、弹性模数高、纵向强度极限高，以及吸振、防磨等优点。

聚合材料可以提高工程机械用液压元件的寿命和维修性能。如采用聚酰胺薄涂层修理齿轮泵，具有良好的抗磨性能；使用氟聚合物代替铜作液压缸导向套，其耐磨性高，对污染物不敏感，改善了可维修性并减少振动。

陶瓷材料用做绝热发动机已在不少公司开展这项研究。

工程机械所处的工况条件，决定了其必须有坚固的整体结构和可靠的性能，所以钢结构件在工程机械制造中起到了举足轻重的作用。板焊件在工程机城产品中的重量是整机重量的60%以上。大多数生产厂家为了降低成本，会购买标准的板型材，然后自己下料再投入制造，所以板型材的下料是工程机械制造中的重要环节。

1. 板型材的预处理

目前对中厚板或其它型材的预处理常用的是物理方法。其工艺流程是：板型材上线-预热-清理-喷丸-喷漆-烘干-送出。有些厂家只进行喷丸处理，待部件焊成后，再以机械方法（喷丸、手工打磨等）或用化学方法（浸入磷酸盐溶液内，以便达到除油、除锈、磷化等目的）进行漆前处理。对于中厚板和角钢工字钢、钢等各种型材，也有不少工厂采用钢材联合预处理线，其工艺流程与上述流程相同。这种高效率的作业线自动化程度高，钢材处理质量好，特别适合厚度>5~60mm的各种尺寸板材。

2. 下料工艺

机械制造业下料可分为热切和冷切。热切主要指火焰切割、光能量切割和电能量切割等；冷切主要是剪切和冲切。

焊接结构件占工程机械产品总重量已达60%以上，焊接工艺在工程机械制造中有着举足轻重的地位。

1. 焊接工艺

气体保护焊是常用的焊接方法，大致可分为纯CO₂保护焊和混合气体保护焊（90%Ar+10%CO₂），且以后者为主。因为混合气体可加强焊接电弧和熔深，减少焊接飞溅，其焊缝质量好，可减少打磨工作量。

2. 焊缝检测技术

对于不重要的焊缝一般采用外观检查；重要的焊缝除外观检查外还采用超声波探伤检查仪检查。外观检查通常看焊缝外表熔接质量、裂缝、咬边等，并根据不同焊缝高度用相应的检查样板检查焊缝高度是否符合图纸要求。

放眼全球，工程机械正朝着大型化和小型化两个极端发展。为了在激烈的市场竞争中脱颖而出，各生产厂家不仅注重产品的研发，不断提高其质量和可靠性，还加大了对机械制造设备的投资。这些厂家逐渐用数显、数控和多工位的加工设备替代过去的普通机床，用柔性生产线替代组合机床加工线。

1. 柔性制造系统的应用

柔性制造系统既可以灵活地用于小批量产品的加工，又可以减少等待时间，它具有高效率、柔性、自动化、可靠性高、占地少和省劳力等特点。

2. 高效夹具的采用

为了适应数控机床、柔性加工单元和柔性加工系统，在夹具设计上有几大特点：（1）普遍采用液压夹紧，以保证所需的夹紧力，同时做到夹紧迅速、可靠，劳动条件好；（2）夹具刚性强；（3）夹具精度高；（4）组合夹具的使用在加工中心为了加工小型零件，常常使用由标准夹具零部件组成的夹具。

3. 广泛应用可转位机夹刀具

转位机夹刀具具有不需重磨，省工省时，刀柄重复使用等特点。

4. 完善的检测手段

检测系统将信息反馈给计算机，实现零件加工过程中的修正补偿，提高加工成品率。由于工程机械大型基础件比较多，多数厂家普遍应用三坐标测量机作首检和抽检。

1. 渗碳

目前应用最多的是可控气氛渗碳和滴控渗碳。渗碳后工件的表层碳浓度一般为0.7%~1.0%，渗碳温度为 900~950C。渗碳后热处理分直接淬火和重新加热淬火。

2. 离子氮化

为解决一般的离子氮化炉效率低，炉温不均匀，尖角易产生辉光放电等缺点，有些厂家制造了有辅助加热体的氮化设备。

3. 表面加热火

随着科技的发展，感应加热设备不断地改进，发电机式和电子管振荡式中高频电源逐渐被可控硅中频电源和晶体管固态电源所代替。

4. 调质及淬火

大件调质和淬火在连续炉或有装出炉装置的大型周期加热炉内完成。表面要求保护的工件都在保护气氛热处理炉内加热。

5. 渗碳火的强韧化处理

工件渗碳后缓冷，再快速加热到奥氏体化温度后淬火，这种方法为渗碳淬火的强韧化处理（亦称快速热处理）。

1. 聚合物水溶液新型淬火介质

国际上水溶液淬火介质种类很多，如聚乙烯咯烷酮（PVP）聚二醇（PAG）聚丙烯酸盐（ACR）等。这类新型淬火介质具有无毒、无烟、无嗅、不燃烧、无腐蚀等特点。它们的冷速范围宽，淬火性能优于水或油。

2. 水一空气混合剂冷却

水一空气混合剂能调节水和空气的压力，以及雾化装置和冷却表面的距离，可以改变混合剂的冷却能力。

由于工程机械的出口需要防锈包装，其防锈期一般以室外6个月不生锈为基准。

1. 发动机及附件

由于工程机械的发动机系统有色金属和电镀件较多，因此不能使用气相防锈纸（VCI纸）包装。另外，塑料薄膜只能使用聚乙烯塑料，而不能使用聚氮乙烯材料，否则会加剧腐蚀。

2. 车体部位

工程机械的车体部位，如履带式拖拉机的行走部分、履带张紧弹簧箱内，需放入足量气相防锈纸（VC1片），以防止履带张紧装置锈死。

3. 工作装置

工程机械的工作装置，如推土机的铲斗、推杆、油缸外表面等，喷与车体相同的涂料。铲斗、推杆等需要拆下发货时，则应在销孔、销等机加工表面涂硬膜防锈油。

工程机械由于机型和生产企业的不同，涂装用材料也有所区别。以日本为例，推土机、装载机、挖掘机等作业条件较为恶劣的机器设备一般选用醇酸树脂漆，而一些外观要求较高的机器如汽车起重机、叉车等，则大都选用丙烯酸树脂漆或者使用双组份丙烯酸聚氨脂漆。国际上工程机械用涂料正在向无铅、无苯、低毒和节能方向发展，以减少环境污染。如一些推土机车架就采用水溶性涂料施工。

工程机械在各个工程施工领域的重要作用可以集中概括为其施工过程的“低成本高速度、高质量、高效益”。北美是全球最大的工程机械区域市场，房地产及油气投资带动工程机械需求高增；欧洲工程机械市场需求主要来自西欧建筑市场及东欧资源市场，工程机械各家份额较为均衡，国内厂商的切入阻力较小；新兴国家工程机械厂商具备区位优势及关税优势，搭车出海+海外建厂+自主出海，拓展前景可观；中国厂商通过收购兼并、海外建厂等方式不断发起海外市场的开拓。

全球工程机械市场规模巨大，但伴随着全球经济周期的波动，工程机械市场规模也呈现出一定的周期性。2012~2016年全球工程机械市场规模逐步下降，由1860亿美元下降至1300亿美元。2016年市场规模触底反弹，至2019年达到2027亿美元。2020年全球经济负增长，工程机械行业景气度下滑。2021年行业强势反弹，总销售额达到2327亿美元，同比增长21.5%。2022年工程机械维持了较高的市场规模，前50名工程机械制造商合计实现收入2306亿美元。

徐工集团工程机械股份有限公司（简称：徐工机械），为徐州工程机械集团有限公司（简称：徐工集团）核心成员企业，是国企改革“双百企业”，江苏省首批混合所有制改革试点企业，是中国工程机械行业规模宏大、产品品种与系列齐全、极具竞争力、影响力和国家战略地位的千亿级企业。公司前身溯源于1943年创建的八路军鲁南第八兵工厂，是中国工程机械产业奠基者和开创者。公司产品囊括了土方机械、起重机械、桩工机械、混凝土机械、路面机械五大支柱产业，以及矿业机械、高空作业平台、环境产业、农业机械、港口机械、救援保障装备等战略新产业，下辖主机、贸易服务和新业态企业60余家。

徐工机械

三一集团有限公司始（简称：三一集团）创于1989年。三一集团是中国首家“破千亿”的工程机械企业，也是中国申请及授权专利最多的工程机械企业。三一集团聚焦装备制造业，主导产品为“混凝土机械、挖掘机械、起重机械、筑路机械、桩工机械、风电设备、港口机械、石油装备、煤炭装备、装配式建筑PC机械等全系列产品。

三一集团

中联重科股份有限公司（简称：中联重科）创立于1992年，主要从事工程机械、农业机械等高新技术装备的研发制造，主导产品涵盖18大类别、106个产品系列、660个品种。中联重科已覆盖全球100余个国家和地区，在“一带一路”沿线均有市场布局。公司在东亚、东南亚、欧洲等全球近20个国家建有分子公司，在意大利、德国、巴西、印度、白俄罗斯投资建有工业园，在土耳其、沙特拟新建工厂，并在全球设立50多个常驻机构。以阿联酋、巴西为中心，正逐步建立全球物流网络和零配件供应体系。 中联重科开创了中国工程机械行业整合海外资源的先河，中联重科先后并购英国保路捷公司、意大利CIFA公司、德国M-tec公司、荷兰Raxtar公司、德国Wilbert公司，均取得卓越成效 。其中，2008年并购世界第三大混凝土机械制造商意大利CIFA公司，使公司成为中国工程机械国际化的先行者和领导者，该宗并购整合也作为经典案例进入哈佛大学课堂。

中联重科

广西柳工集团有限公司（简称：柳工集团）创建于1958年，是国有资产授权经营方式组建的大型装备制造业国有企业，核心企业为广西柳工机械股份有限公司。通过多年技术积累，柳工集团形成了19大类产品品种、33种整机产品线，产品覆盖土方机械、路面施工、电动工程机械、无人驾驶工程机械、起重机械、高空作业平台、混凝土设备、预应力业务等方面。同时，积极落实国家“双碳”目标战略，形成了电动装载机、挖掘机、矿用卡车等成套电动设备施工解决方案。

柳工集团

美国卡特彼勒公司（Caterpillar，CAT）是工程机械、矿用设备、非道路用柴油和天然气发动机、工业用燃气轮机以及内燃电传动机车领域的全球卓越制造企业，2022年全球销售和收入总额为594亿美元。卡特彼勒在全球各大洲开展业务，公司运营主要涉及三大业务板块：建设行业、资源行业、能源和交通行业，并通过金融产品业务板块提供融资及相关服务。

卡特彼勒

日本株式会社小松制作所（即小松集团，komatsu）诞生于1921年，是从日本石川县的一所小铁厂开始起步，1955年首次向海外发展，现已成长为海外市场销售额占工程机械、矿山机械销售总额80%的跨国企业。小松集团主要生产工程机械，以及矿山机械、林业机械和产业机械，并提供解决方案。

小松集团

当前，工程机械的研究与发展主要致力于大型化、提高机械生产率，以及采用新技术、新方法和新工艺来提升机器性能，同时朝着节能和环保的方向发展。未来的工程机械将不会再局限于单一的机械工程技术属性，而是具有全面的信息化管理，智能化系统，将会把人类从烦琐的劳作中完全解放出来，从事更高端的创造性工作。

1. 工程机械向信息智能化发展

随着世界各国对科学技术的深入研究，工程机械技术也在不断创新与完善，向多元化发展。未来的工程机械将向更高的自动化技术，智能化系统发展。随着“5G+工程机械”的逐步应用，智能工程机械产品，如5G智能遥控挖掘机、5G智能旋挖钻机、引孔式钻机等创新型智能产品的研发与推广将会取得显著成果。

2. 工程机械向功能多样化发展

从单一功能到多功能发展，工程机械将会有更大的发展空间。例如，液压挖机的种类繁多，同一个服务器可以进行挖掘、搬运、粉碎、切割和加固等功能。驾驶员可以进行不同的操作，有效地提高了工作效率。

3. 工程机械向舒适人性化发展

许多大型工程机械的生产厂家本着“以人为本”的设计思路，推动工程机械向个性化发展。而“以人为本”的人机工程本身强调设备与人员的和谐稳定，极大地方便了人员的驾驶操作与维修，同时还能提升工程机械自动化的工作效率。未来，工程机械将更加强调人机交互的便利性和舒适性。

4. 工程机械向绿色节能化发展

未来工程机械的另一个发展方向是低碳坏保。通过简化生产流程、开发高附加值和高回收利用率的产品，可以促进社会和经济的高质量发展，从而达到节约能源、减少排放的目的。

展开[a]

碳素钢根据含碳量可分为低碳钢（含碳量小于0.25% ）、中碳钢（含碳量0.25%~0.6% ）和高碳钢（含碳量大于0.6% ）；碳素钢等级符号：A、B、C、D（D级达到了优质钢水平）。

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