挖掘机的发展概况 挖掘机和挖土机的区别
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国内外液压挖掘机的发展现状与趋势
挖掘机在国民经济建设的许多行业被广泛地采用，如工业与民用建筑、交通运输、水利电气工程、农田改造、矿山采掘以及现代化军事工程等等行业的机械化施工中。据统计，一般工程施工中约有60%的土方量、露天矿山中80%的剥离量和采掘量是用挖掘机完成的，如图1-1所示为挖掘中的液压挖掘机。
当前，国际上挖掘机的生产正向大型化、微型化、多能化和专用化的方向发展。国外挖掘机行业重视采用新技术、新工艺、新结构和新材料，加快了向标准化、系列化、通用化发展的步伐。我国己经形成了挖掘机的系列化生产，近年来还开发了许多新产品，引进了国外的一些先进的生产率较高的挖掘机型号。
国内小挖目前的整体技术水平处于国际二十世纪八十年代末九十年代初水平，与国外先进技术的差距主要体现在整机匹配、微操作性能、维修性、可靠性及外观质量上。现阶段仍处于仿制阶段，缺乏自主开发能力和发掘自身优势的意识。目前国产品牌的优势仍主要建立在价格优势和服务优势上，技术上还无法与国际先进水平相提并论。未来的发展将在很长一段时间内受制于两大主要配件，一是动力，二是液压件。国产动力要抗衡进口动力尚需时日，而国产液压件取代进口液压件更需巨大努力。
国外挖掘机目前水平完全可以称之为渐趋完美、渐入佳境，其功能的可靠性，操作的流畅性和舒适性不必详述，即使其驾驶室内的美观与质感也几可国产轿车蓖美。国外挖掘机目前的发展动向主要体现在：以一机多能为目标的多功能化；以提高操作性能为目标的智能化；以节能为目标的功率模式控制；以动态设计分析为基础的可靠性设计；以人为本的驾驶室设计；基于微电子技术的自动监控系统的发展。
国内外单斗液压挖掘机的发展趋势:
液压挖掘机由于使用性能、技术指标和经济指标上的优越，因而世界上许多国家，特别是工业发达国家，都在大力发展单斗液压挖掘机。目前，单元液压挖掘机的发展着眼于动力和传动系统的改进以达到高效节能;应用范围不断扩大，不断降低成本，实现标准化、模块化发展，以提高零部件、配件的可靠性，从而保证整机的可靠性;电子计算机监测与控制，实现机电一体化;提高机械作业性能，降低噪音，减少停机维修时间，提高适应能力，消除公害，其趋势为:
①向大型化发展的同时向微型化发展。
②更为普遍地采用节能技术。
③不断提高可靠性和使用寿命。
④工作装置结构不断改进，工作范围不断扩大。
⑤由内燃机驱动向电力驱动发展。
⑥液压系统不断改进，液压元件不断更新。
⑦应用微电子、气、液等机电一体化综合技术。
⑧增大铲斗容量，加大功率，提高生产效率。
⑨人机工程学在设计中的充分利用。
§1.3 国内外液压挖掘机工作装置的发展状况
§1.3.1 国内的发展状况
早在 1958 年国内便开始了液压挖掘机的研制开发工作，随后开发出一系列比较成熟的产品。当时山于受配件如发动机、液压件及企业自身条件的影响，其质最和产量远未达到应有的水平，与国外同类产品相比也存在较大差距。
到了 80 年代末和 90 年代初，世界各工业发达国家液压挖掘机技术水平得到了迅速的提高，突出表现在追求高效率（同一机重的挖掘机功率普遍提高，液压系统流量增大，作业循环时间减小，作业效率大大提高）；高可靠性和追求司机操作的舒适性。
国内原有的数家挖掘机专业生产厂为了生存和发展，利用自身的实力和丰畜的挖掘机生产经验．纷纷在工厂的技术改造、试脸研究、新产品开发方面下大功夫。有的新开发的产品他包括某些已生产多年的老产品）为了提高作业的可靠性，干脆采用了进口的液压件和发动机，甚至于整个传动系统都按照采用国外元件来设计．这种经过改型或新设计开发的液压挖掘机其工作可靠性和作业效率得到很大的提高．这样，引进和消化国外的不少技术，在技术方面都有了长足的进步。
国内液压挖掘机行业近年来虽有很大发展．但与国外挖掘机行业发达国家相比仍存在许多不足，其原因除了国内挖掘机加工水平落后之外．挖掘机设计水平与发达国家相比也有较大的差距，尤其是一些先进设计技术的掌握和应用．国内众多的研究人员和单位对液压挖掘机工作装置设计进行了不少研究．开发了其设计软件，他们的研究篆本上局限于解决某些问题，即工作装置的几何参数、运动参数和力参数等的解决。关于工作装置设计参数分析和在 CAD上其自动设计的综合研究文献还没有。因此，开发出的软件缺少通用性，不能使用于挖掘机工作装置的一些通用问题的解决．对工程机械这个行业不具有通用性．特别是国内， CAD在许多企业还停留在辅助制图的程度上，当然也有部分企业用 CAD 进行空间布置设计．虽然部分软件也有一定的分析计算能力，但是远远不能达到设计需要．对液压挖掘机进行分析的大型通用软件目前市场上还很少．经过近十年的研究，获得了一些成果，但是研究还不够深入，有些研究结果己进入实际应用过程中。
目前，液压挖掘机工作装置结构件的生产制造技术国内企业都己基本掌握，在如下方面与国外厂家尚有差距:(l)产品设计能力。国内企业在外观设计、管路布置、设计细节上与国外企业还有一定差距。(2)产品质量。国内挖掘机产品与国外产品的差距在工作装置上的表现主要在铰点轴承寿命、各个臂的结构优化水平、涂装质量等方面。
§1.3.2 国外的发展状况
从 20 世纪 50 年代开始生产第一台液压挖掘机至今，挖掘机工作装置己经发展到了相当成熟的阶段。随着液压挖掘机产量的提高和使用范围的扩大，世界上著名的挖掘机生产商纷纷采用各种高新技术，来提高自己挖掘机在国际上的竟争力。
近几年来，国外液压挖掘机产量急剧上升．结构逐步完善．在工程建设和施工行业中占有很重要的位置。液压挖掘机迅速发展的根本原因，在于机械本身的优越性（重量轻、挖掘能力大、生产率高）、通用性好、操纵轻便，也由于下述几个因素： ( 1 ）重视试验研究工作，液压挖掘机的研制除了保证机械技术性能以外，十分重视挖掘机的使用经济性和工作可推性，研制过程中．进行各种性能试验和可靠性试验．包括构件强度试验、系统试验、操纵试验、耐久性试验等等，要通过严格的科学试验和用户评价，才进行定型生产： ( 2 ）重视电子计算机技术的引用，加快了新产品的发展速度，国外发展有总体、工作装置、液压系统等的设计程序．出现了总体优化设计方法和适合于计算机数据处理的数学模型描述液压系统和元件特性的程序，这样，就可以利用计算机在很短的时间内进行总体设计，新产品从设计到批量生产的周期缩短到2~3 年左右。
当前液压挖掘机的研制和改进主要着眼于： ( l ）发动机功率的充分有效利用，通过各种途径使机械多做有效的功，其中包括动力装置与液压系统的最佳匹配，传动效率的提高，回转机构功率的回收．高效液压系统的研究等： ( 2 ）铲斗挖掘力的充分发挥．挖掘力大小和有效作用范田是衡量各种液压挖掘机工作能力的重要指标。
随着建筑施工和资源开发规模的扩大．对各种挖掘机需求里迅速增加，因而国际上液压挖掘机工作装置的生产向多功能化和专用化的方向发展。当液压挖掘机配置不同的作业装置时，可以用来吊、夹、推、刮、松、挖、装、铣削、拆除、清除和压实等作业，且大都采用快换装置．驾驶员在驾驶室内就可以完成作业装置的更换，仅用2min时间，就完成了作业装置的更换．工作装 t 中，动有、斗杆结构变化多样，也扩展了主机的使用功能，这一结构主要表现为动臂、斗杆长度的变化，由动臂、斗杆的两元件变化为两节动臂、斗杆的多元件和伸缩臂。
随着计算机辅助设计技术的日益推厂，机械设计及制造技术发生了革命性的变化．液压挖掘机行业作为机械行业的一个重要分支．计算机辅助设计技术的推广应用势在必行．计算机辅助设计技术既能缩短产品的设计周期和制造周期，同时又能大大提高产品的质量，相应也就提高了机器整体质量的可靠性和稳定性．采用新结构和新材料，利用现代设计技术和先进制造技术，仍是保证和提高液压挖掘机性能的一个较重要的途径．
国外许多有实力的生产厂商有了自己的软件。在国外很多科研机构和一些大型企业，都己经对挖掘机工作装置的设计进行研究，并开发出了一些专业软件，美国长特匹勒（Caterpillar）、德国利勃海尔（ Liebherr ）、英国 JBC 、日本神钢（ KOBELCO ）等公司将疲劳损伤景积理论、断裂力学、有限元法、结构件优化设计、电子计算机控制的电液伺服疲劳试验技术、疲劳强度分析方法等先进技术应用于液压挖掘机的强度研究方面，促进了产品的优质高效率和竞争力，但目前市场上可供选用的商品化的成熟的应用软件却还是很少。
在液压挖掘机产品功能方面，液压挖掘机工作装置向多功能化的方向发展。当液压挖掘机配置不同的作业装置时，可以用来吊、夹、推、刮、松、挖、装、铣削、拆除、清除和压实等作业，且大都采用快换装置，驾驶员在驾驶室内就可以完成作业装置的更换，一般在2分钟内就可以完成作业装置的更换。工作装置中动臂、斗杆结构变化多样，扩展了主机的使用功能。这一结构主要表现为动臂、斗杆长度的变化，由动臂、斗杆的两元件变化为两节动臂、斗杆的多元件和伸缩臂等。随着传统型和通用型产品样机减少，一些有特殊构造的、有特色的产品和多功能的产品备受用户的青睐，如挖掘机工作装置由大臂、中臂、斗杆和快换作业装置四元件构成的产品增多。这些多用途作业装置大大扩展了液压挖掘机的功用，提高了产品的施工适用性。同时也体现了各厂家市场差异化的产品发展战略和各自的技术水平。
没有区别，是同一种工程机械。
挖掘机：
别名挖土机、挖机、反铲挖掘机。是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。
扩展资料
机械种类：
（一）、迷你挖土机
泛指总重量6吨以下含6吨的挖土机，他车型小能方便在狭小作业场地也能保证高效，安全地运转，因而特别适用于场地狭小地区。
（二）、中型挖土机
泛指总重量6吨以上40吨以下含40吨的挖土机，也就是一般马路上最常见的的挖土机类型大型挖土机。
（三）、大型挖土机
泛指总重量40吨以上都隶属于大型挖土机，一般很难见到他除非在运输过程，使用者几乎为矿业为大型采矿场，巨大的车型，大容量的操作。强而有力的引擎及加压泵推动巨大的液压技术高强度的下部走行体与前臂，满足矿业中的各项作业要求。
（四）、反铲挖土机
他也隶属于大型挖土机的一种，也拥有强力的引擎及加压泵巨大的液压技术，并将挖斗反装，能在矿场中以更快的速度挖土，增加工作效率。反铲挖土机的特点是后退向下，强制切土。
（五）、轮式挖土机
隶属于中型挖土机的一种，只是将下半身的履带改制成类似一般汽车轮胎，使他能拥有比一般中型挖土机更快的移动速度，更强的机动性，能使挖土中移动速度增高，增加工作效率，缺点是他无法像一般使用履带的中型挖土机一样轻松行使于各种状况较差较松软的路面。
（六）、浚挖船
也隶属大型挖土机，只是它将车身装至船体上，能自由在水上，任处挖土，用于清除河川湖泊水库淤泥，强大的挖土力，平滑，快速的操作性能，使浚挖船能够胜任任何大型水上作业。
（七）、抓铲挖土机
特别适合于挖窄而深的基坑、疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等。
参考资料来源：百度百科-挖掘机
参考资料来源：百度百科-挖土机
中国的挖掘机生产起步较晚，从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为1m³的机械式单斗挖掘机至今，大体上经历了测绘仿制、自主研制开发和发展提高等三个阶段。
新中国成立初期，以测绘仿制前苏联20世纪30～40年代的W501.W502.W1001.W1002等型机械式单斗挖掘机为主，开始了中国的挖掘机生产历史。由于当时国家经济建设的需要，先后建立起十多家挖掘机生产厂。1967年开始，中国自主研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WYl00型、贵阳矿山机器厂的W4-60型、合肥矿山机器厂的WY60型挖掘机等。随后又出现了长江挖掘机厂的WYl60型和杭州重型机械厂的WY250型挖掘机等。它们为中国液压挖掘机行业的形成和发展迈出了极其重要的一步。
到20世纪80年代末，中国挖掘机生产厂已有30多家，生产机型达40余种。中、小型液压挖掘机已形成系列，斗容有0.1～2.5 立方米等12个等级、20多种型号，还生产0.5-4.立方米以及大型矿用10立方米、12立方米机械传动单斗挖掘机，1立方米隧道挖掘机，4立方米长臂挖掘机，1000立方米/h的排土机等，还开发了斗容量0.25立方米的船用液压挖掘机，斗容量0.4立方米、0.6立方米、0.8m³的水陆两用挖掘机等。但总的来说，中国挖掘机生产的批量小、分散，生产工艺及产品质量等与国际先进水平相比，有很大的差距。
改革开放以来，积极引进、消化、吸收国外先进技术，以促进中国挖掘机行业的发展。其中贵阳矿山机器厂、上海建筑机械厂、合肥矿山机器厂、长江挖掘机厂等分别引进德国利勃海尔(Liebherr)公司的A912.R912.R942.A922.R922.R962.R972.R982型液压挖掘机制造技术。稍后几年，杭州重型机械厂引进德国德玛克(Demag)公司的H55和H85型液压挖掘机生产技术，北京建筑机械厂引进德国奥加凯(0&K)公司的RH6和MH6型液压挖掘机制造技术。与此同时，还有山东推土机总厂(其挖掘机生产基地改名为山重建机有限公司，包括STRONG和JCM两个品牌)、黄河工程机械厂、江西长林机械厂、山东临沂工程机械厂等联合引进了日本小松制作所的PC100、PC120.PC200、PC220.PC300、PC400型液压挖掘机(除发动机外)的全套制造技术。这些厂通过数年引进技术的消化、吸收、移植，使国产液压挖掘机产品性能指标全面提高到20世纪80年代的国际水平，产量也逐年提高。由于国内对液压挖掘机需求量的不断增加且多样化，在国有大、中型企业产品结构的调整，牵动了一些其他机械行业的制造厂加入液压挖掘机行业。
业内人士指出，中国单斗液压挖掘机应向全液压方向发展；斗容量宜控制在0.1-15 m³；而对于大型及多斗挖掘机，由于液压元件的制造、装配精度要求高，施工现场维修条件差等，则仍以机械式为主。应着手研究、运用电液控制技术，以实现液压挖掘机操纵的自动化。
发展
我国自上世纪六十年代末开始研制、发展挖掘机产品，经过短短40余年，特别是改革开放30余年来，中国挖掘机制造行业发展尤为迅速。国家统计局数据显示，2010年，中国挖掘机制造行业规模以上企业有252家，实现销售额1697.85亿元，实现产品销售利润253.67亿元，利润总计为214.06亿元，同比增幅均超过80%。
中国挖掘机市场平均以30%速度递增，成为世界用量最大的市场之一。从发展情况看，中国正处在道路交通、能源水利、城市建设等各方面基础设施建设的高峰期，挖掘机市场需求量逐年上升，2010年全国挖掘机实际累计销售总量超过16.5万台，同比增长达到了74.5%。
2010年末，国内各大企业纷纷扩建挖掘机生产产能，其它企业更是纷纷开辟挖掘机机种系列，试图通过挖掘机市场的快速增长带动企业盈利增长。事实上，既有对风险因素的考虑，又有收益方面的考量，由于银行信贷在推动保障房建设上并不积极，从而间接导致2011年二季度工程机械市场销量的萎缩。2011年5月，挖掘机国内销售13956台，同比下降12.4%，单月首现同比下降;1-5月累计销售115589台，同比增长38.1%，相比1-4月下降12个百分点。
数据显示，2011年1-5月份国产品牌市场份额进一步提升至37%。国内挖掘机产能居首的三一重工，已达到了年产销上万台的规模，而行业前四名的产能都达到了4000台/年以上的水平。其它企业产能放大的速度也相当强劲。今后一个阶段，国内品牌挖掘机对进口机及二手机市场份额的挤占或许将成为常态。
根据工程机械在线透露的数据，截至2014年9月份，6吨以下迷你挖掘机销量共计1006台，其中外资品牌市场占有率55.0%，国产品牌市场占有率45.0%。此外，6吨以上挖掘机销量为3139台，外资品牌市场占有率61.0%，国产品牌市场占有率仅39.0%。据三一重工方面的资料显示，2011年至2013年，公司挖掘机国内市场占有率分别达到11.56%、15.8%、13.7%，超越卡特，蝉联行业第一。今年上半年，其市场占有率再次超过15%，业内人士认为，公司拿下本年度第一，实现"四载销冠"已无悬念。
整体而言，挖掘机的国内保有量较低，但是产品价格偏高，销售模式中以融资租赁或银行按揭为主，一旦信贷有所放松，挖掘机销量将会是反弹最好的产品。可以预测，2011-2013年，随着世界中国经济的复苏回暖，房地产以及城镇化建设的加快进行，各吨位挖掘机销售情况也将持续增长，扣除不确定性因素，2011-2013年各吨位挖掘机将以超15%的增速增长。
随着挖掘机制造行业竞争的不断加剧，大型挖掘机制造企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内优秀的挖掘机制造企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对行业发展环境和产品购买者的深入研究。也正因为如此，一大批国内优秀的挖掘机品牌迅速崛起，逐渐成为中国乃至世界挖掘机制造行业中的翘楚! 第一台手动挖掘机问世至今已有130多年的历史，期间经历了由蒸汽驱动半回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动全回转挖掘机，应用机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。
工业发达国家的挖掘机生产较早，法国、德国、美国、俄罗斯、日本等是斗容量3.5-40 m3单斗液压挖掘机的主要生产国，从20世纪80年代开始生产特大型挖掘机。例如，美国马利昂公司生产的斗容量50-150 m3的剥离用挖掘机，斗容量132 m3的步行式拉铲挖掘机；B-E(布比赛路斯一伊利)公司生产的斗容量168.2 m3的步行式拉铲挖掘机，斗容量107 m3的剥离用挖掘机等，是世界上目前最大的挖掘机。
从20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。
1)开发多品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机。为满足市政建设和农田建设的需要，国外发展了斗容量在0.25 m3以下的微型挖掘机，最小的斗容量仅0.01 m3。另外，数量最多的中、小型挖掘机趋向于一机多能，配备了多种工作装置——除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、振捣器、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。与此同时，发展专门用途的特种挖掘机，如低比压、低噪声、水下专用和水陆两用挖掘机等。
2)迅速发展全液压挖掘机，不断改进和革新控制方式，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制。在危险地区或水下作业采用无线电操纵，利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合，实现挖掘机作业操纵的完全自动化。所有这一切，挖掘机的全液压化为其奠定了基础和创造了良好前提。
3)重视采用新技术、新工艺、新结构，加快标准化、系列化、通用化发展速度。例如，德国阿特拉斯公司生产的挖掘机装有新型的发动机转速调节装置，使挖掘机按最适合其作业要求的速度来工作；美国林肯一贝尔特公司新C系列LS-5800型液压挖掘机安装了全自动控制液压系统，可自动调节流量，避免了驱动功率的浪费。还安装了CAPS(计算机辅助功率系统)，提高挖掘机的作业功率，更好地发挥液压系统的功能；日本住友公司生产的FJ系列五种新型号挖掘机配有与液压回路连接的计算机辅助的功率控制系统，利用精控模式选择系统，减少燃油、发动机功率和液压功率的消耗，并延长了零部件的使用寿命；德国奥加凯(O&K)公司生产的挖掘机的油泵调节系统具有合流特性，使油泵具有最大的工作效率；日本神钢公司在新型的904.905.907.909型液压挖掘机上采用智能型控制系统，即使无经验的驾驶员也能进行复杂的作业操作；德国利勃海尔公司开发了ECO(电子控制作业)的操纵装置，可根据作业要求调节挖掘机的作业性能，取得了高效率、低油耗的效果；美国卡特匹勒公司在新型B系统挖掘机上采用最新的3114T型柴油机以及扭矩载荷传感压力系统、功率方式选择器等，进一步提高了挖掘机的作业效率和稳定性。韩国斗山工程机械公司在DH280型挖掘机上采用了EPOS——电子功率优化系统，根据发动机负荷的变化，自动调节液压泵所吸收的功率，使发动机转速始终保持在额定转速附近，即发动机始终以全功率运转，这样既充分利用了发动机的功率、提高挖掘机的作业效率，又防止了发动机因过载而熄火。
4)更新设计理论，提高可靠性，延长使用寿命。美、英、日等国家推广采用有限寿命设计理论，以替代传统的无限寿命设计理论和方法，并将疲劳损伤累积理论、断裂力学、有限元法、优化设计、电子计算机控制的电液伺服疲劳试验技术、疲劳强度分析方法等先进技术应用于液压挖掘机的强度研究方面，促进了产品的优质高效率和竞争力。美国提出了考核动强度的动态设计分析方法，并创立了预测产品失效和更新的理论。日本制定l了液压挖掘机构件的强度评定程序，研制了可靠性信息处理系统。在上述基础理论的指导下，借助于大量试验，缩短了新产品的研究周期，加速了液压挖掘机更新换代的进程，并提高其可靠性和耐久性。例如，液压挖掘机的运转率达到85%～95%，使用寿命超过1万小时。
5)加强对驾驶员的劳动保护，改善驾驶员的劳动条件。液压挖掘机采用带有坠物保护结构和倾翻保护结构的驾驶室，安装可调节的弹性座椅，用隔音措施降低噪声干扰。
6)进一步改进液压系统。中、小型液压挖掘机的液压系统有向变量系统转变的明显趋势。因为变量系统在油泵工作过程中，压力减小时用增大流量来补偿，使液压泵功率保持恒定，亦即装有变量泵的液压挖掘机可经常性地充分利用油泵的最大功率。当外阻力增大时则减少流量(降低速度)，使挖掘力成倍增加；采用三回路液压系统。产生三个互不影响的独立工作运动。实现与回转机构的功率匹配。将第三泵在其他工作运动上接通，成为开式回路第二个独立的快速运动。此外，液压技术在挖掘机上普遍使用，为电子技术、自动控制技术在挖掘机的应用与推广创造了条件。
7)迅速拓展电子化、自动化技术在挖掘机上的应用。20世纪70年代，为了节省能源消耗和减少对环境污染，使挖掘机的操作轻便和安全作业，降低挖掘机噪音，改善驾驶员工作条件，逐步在挖掘上应用电子和自动控制技术。随着对挖掘机的工作效率、节能环保、操作轻便、安全舒适、可靠耐用等方面性能要求的提高，促使了机电液一体化在挖掘机上的应用，并使其各种性能有了质的飞跃。20世纪80年代，以微电子技术为核心的高新技术，特别是微机、微处理器、传感器和检测仪表在挖掘机上的应用，推动了电子控制技术在挖掘机上应用和推广，并已成为挖掘机现代化的重要标志，亦即先进的挖掘上设有发动机自动怠速及油门控制系统、功率优化系统、工作模式控制系统、监控系统等电控系统。
8)更注重环境保护，CAT、小松等厂家纷纷推出满足三次排放要求的挖掘机。
