何云秋

（四川省劍門關(guān)高級(jí)中學(xué)，四川 廣元 628317）

工程機(jī)械是裝備產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，通常是指土石方施工工程、路面建設(shè)與養(yǎng)護(hù)、流動(dòng)式起重裝卸作業(yè)以及各種建筑工程中進(jìn)行現(xiàn)代化機(jī)械施工所使用的作業(yè)設(shè)備。這類設(shè)備在不同國家有著不同的名字：德國稱為建筑機(jī)械與裝置、美國和英國稱為建筑機(jī)械與設(shè)備、俄羅斯稱為建筑與筑路機(jī)械、日本稱為建設(shè)機(jī)械，而我國則將其稱為工程機(jī)械。近代工程機(jī)械的發(fā)展源于蒸汽機(jī)的發(fā)明。19世紀(jì)初，歐洲就出現(xiàn)了蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的挖掘機(jī)、壓路機(jī)、起重機(jī)等；此后，內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)的發(fā)明更是推動(dòng)了工程機(jī)械的發(fā)展。由于工程機(jī)械主要用于國家重工業(yè)領(lǐng)域，因此，其技術(shù)水平直接影響著國家的生產(chǎn)建設(shè)，各國政府也都非常重視工程機(jī)械的發(fā)展。

1 工程機(jī)械的基本概況

1.1 工程機(jī)械的工作原理

工程機(jī)械一般由動(dòng)力裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作裝置和操縱系統(tǒng)組成，此外，大部分工程機(jī)械還有行走裝置。工程機(jī)械中各模塊之間存在著緊密的信息交流和聯(lián)系，共同形成閉環(huán)系統(tǒng)。

動(dòng)力裝置是指為工程機(jī)械提供動(dòng)力的裝置，包括內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)兩種形式；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是指把動(dòng)力從內(nèi)燃機(jī)或者電力源頭傳遞到工程機(jī)械工作裝置的構(gòu)件或機(jī)構(gòu)，主要有齒輪傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、凸輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)等形式；工作裝置是工程機(jī)械完成任務(wù)動(dòng)作的最直接部件；操縱系統(tǒng)是操作人員控制工程機(jī)械的機(jī)構(gòu)，隨著信息科學(xué)的發(fā)展，有些工程機(jī)械的智能化程度很高，能夠自主完成工程任務(wù)，此時(shí)操縱系統(tǒng)就是指操作人員向工程機(jī)械發(fā)送指令、查看工程機(jī)械狀態(tài)的人機(jī)界面；行走裝置為工程機(jī)械提供了移動(dòng)能力，有著輪式、履帶式、車輪-履帶式、腿式之分。工程機(jī)械為重載設(shè)備，廣泛用于國防建設(shè)、交通運(yùn)輸建設(shè)、礦山等原材料工業(yè)的建設(shè)和生產(chǎn)、工業(yè)與民用建筑建造、農(nóng)林水利建設(shè)以及能源工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)等領(lǐng)域。

1.2 工程機(jī)械的產(chǎn)品分類

在我國，工程機(jī)械的產(chǎn)品范圍主要是從通用設(shè)備制造業(yè)和專用設(shè)備制造業(yè)大類中分列出來，涵蓋了工程機(jī)械大行業(yè)中的18類產(chǎn)品，分別為：挖掘機(jī)械、鏟土運(yùn)輸機(jī)械、工程起重機(jī)械、機(jī)動(dòng)搬運(yùn)車輛、路面機(jī)械與壓實(shí)機(jī)械、樁工機(jī)械、混凝土機(jī)械、鋼筋及預(yù)應(yīng)力機(jī)械、裝修機(jī)械、鑿巖機(jī)械、氣動(dòng)工具、鐵路路線機(jī)械、軍用工程機(jī)械、電梯與扶梯、工程機(jī)械專用零部件等。其中前3種是最常見的產(chǎn)品，我們?cè)敿?xì)對(duì)其進(jìn)行介紹。

挖掘機(jī)械是指用鏟斗挖掘高于或低于承機(jī)面的物料，并裝入運(yùn)輸車輛或卸至堆料場的土方機(jī)械，工作對(duì)象可以是土壤、煤炭、泥沙、碎石或者預(yù)松后的巖石和礦石。挖掘機(jī)械可以分為單斗挖掘機(jī)、多斗挖掘機(jī)、多斗挖溝機(jī)、滾動(dòng)挖掘機(jī)、銑切挖掘機(jī)、隧洞掘進(jìn)機(jī)(比如盾構(gòu)機(jī)械)等。

鏟土運(yùn)輸機(jī)械是指具有切削裝置，能夠在行走過程中鏟掘、切削土石方，并將所刮削的土石方運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)自行卸掉的機(jī)械，也包括專門用于越野運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸車輛。鏟土運(yùn)輸機(jī)械主要包括推土機(jī)、單斗裝載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)和平地機(jī)等，除了可以刮削、鏟運(yùn)、裝卸和堆積散粒物料外，還能夠完成平整場地、露天礦剝離等土石方工程。

工程起重機(jī)械是指能夠通過吊鉤等取物裝置起升或移動(dòng)重物的工程機(jī)械。起重機(jī)械的工作流程通常是：通過取物裝置在初始地點(diǎn)提升重物，經(jīng)運(yùn)行、回轉(zhuǎn)或變幅機(jī)構(gòu)把重物移位，在指定地點(diǎn)放下重物后返回原位。起重機(jī)械主要包括塔式起重機(jī)、自行式起重機(jī)、桅桿起重機(jī)、抓斗起重機(jī)等。

2 工程機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國外工程機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀

國外對(duì)工程機(jī)械的研究起步較早。美國在19世紀(jì)30年代就發(fā)明了由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的單斗挖掘機(jī)；在20世紀(jì)初生產(chǎn)了第1臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的單斗挖掘機(jī)。經(jīng)過100多年的發(fā)展，以美國為代表的發(fā)達(dá)國家的工程機(jī)械技術(shù)日趨成熟，在世界工程機(jī)械行業(yè)中占據(jù)著絕對(duì)制高點(diǎn)。歐洲也是工程機(jī)械的主要生產(chǎn)基地和消費(fèi)區(qū)，生產(chǎn)總量僅次于美國。尤其是德國，不僅生產(chǎn)的工程起重機(jī)、路面機(jī)、混凝土機(jī)械等工程機(jī)械有著很高的知名度，而且向其他國家輸出工程機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)。我國也曾引進(jìn)過德國的多種產(chǎn)品和技術(shù)。

2.2 國內(nèi)工程機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀

我國對(duì)工程機(jī)械的研究起始于上世紀(jì)70年代，自改革開放、加入世界貿(mào)易組織以來發(fā)展迅速。目前，我國的工程機(jī)械門類基本齊全，在機(jī)械行業(yè)中占據(jù)著相當(dāng)大的規(guī)模。進(jìn)入21世紀(jì)以來，伴隨著經(jīng)濟(jì)體制的改革，我國涌現(xiàn)出了三一重工、中聯(lián)重科、徐州重工等一批不同產(chǎn)品領(lǐng)域的國際知名企業(yè)。加之我國宏觀經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展，國內(nèi)的工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)也發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2009～2014年，我國工程機(jī)械的平均增長速度是世界平均水平的14．2倍。

但是，在工程機(jī)械國際市場上，美國、歐洲、日本等國家的產(chǎn)品仍然占據(jù)著市場的絕大份額。與這些國家的產(chǎn)品相比，我國工程機(jī)械產(chǎn)品的同質(zhì)化問題比較嚴(yán)重。諸如液壓件、軸承件等核心零件的質(zhì)量往往存在瑕疵，在國際市場上競爭力較弱。即使在國內(nèi)市場，國產(chǎn)品牌的占有量也比較低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年1～4月，我國的挖掘機(jī)累計(jì)銷量為33188臺(tái)，其中國產(chǎn)品牌挖掘機(jī)僅占 38．7%。

要想大力發(fā)展我國的工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)，除了政府的積極引導(dǎo)外，還需要革新傳統(tǒng)企業(yè)理念，集中科研力量攻克制約產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)難關(guān)，形成我國獨(dú)有的技術(shù)優(yōu)勢。只有這樣才能夠不斷擴(kuò)大我國工程機(jī)械的國際市場。

3 結(jié)語

工程機(jī)械為我國的現(xiàn)代化建設(shè)提供了施工工具和手段，其技術(shù)水平影響著我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程和質(zhì)量。盡管我國的工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但技術(shù)水平與國外相比仍有一定差距，我們應(yīng)當(dāng)注重科技研發(fā)，使用技術(shù)優(yōu)勢擴(kuò)大我國工程機(jī)械的國際市場。本文介紹了工程機(jī)械的原理、分類以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，希望能夠促進(jìn)我國工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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