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汇博娱乐网可以取款吗: 世界挖掘机、中国挖掘机

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发表于 2011-9-13 22:20:27 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
内容来自《中国超级工程一览》博客(注意,文中有些数据或已经发生变化),观点属原作者所有:

挖掘机之战
工程机械广泛应用于经济建设领域,按用途可分为挖掘机械、铲土运输机械、起重机械、桩工机械、路面机械、凿岩机械等种类。挖掘机是全球工程机械市场最大的一块蛋糕,2008年全球工程机械市场规模约1500亿美元,挖掘机械就占了近400亿美元。我国是全球最大的挖掘机市场,2008年销售各类挖掘机77173台,销售额近500亿元。

然而自上世纪90年代以来,日系、韩系、欧美系外资企业大举入侵中国挖掘机市场,95%以上的市场份额被其占领。我国本土挖掘机企业几乎到了全军覆没、命悬一线的境地。在莫斯科保卫战中,一位士兵曾说:“我们已经退无可退,后面就是莫斯科!”。对中国工程机械行业来说,挖掘机械就是一场正在进行的“莫斯科保卫战”。

自1835年,美国人William Otis(威廉•奥蒂斯)发明第一台蒸汽铲算起,现代挖掘机械已经走过了一百多年历史,形成了庞大的挖掘机家族。其动力装置从最原始的蒸汽机、经过汽油机、柴油机、电力驱动,发展至最新型的油电混合动力驱动。行走机构分为轮式、履带式、迈步式三大类。传动装置从最初的机械传动,发展为液压传动。结构形式包括单斗、轮斗、正铲、反铲等四类。按照用途可分为通用挖掘机、矿用挖掘机、船用挖掘机、特种挖掘机等类别。按照整机重量、总功率、铲斗容量,挖掘机又可分为小型、中型、大型、超大型等各种级别。

从国家来看,德国、美国、日本是挖掘机械领域的强国。德国克虏伯、O&K、利勃海尔,美国马里昂、比塞洛斯等企业建造的巨型挖掘机,无一不是惊世骇俗的超级巨无霸。日本企业则在中小型挖掘机市场拥有强大的竞争力。


德国的巨型挖掘机

我国挖掘机行业早期发展
我国挖掘机生产起步较晚,建国初期,生产企业以仿制前苏联20世纪30-40年代的机械式单斗挖掘机为主。1955年6月,抚顺重型机器厂(抚顺挖掘机厂前身),制成我国第一台全回转履带式挖掘机,铲斗容量为1立方米。1959年3月,抚重又推出4立方米机械式挖掘机。抚重的历史可以追溯到1904年,1948年抚顺解放后,几经改造,从矿山机械维修转向工程机械制造,1953年定名为抚顺重型机器厂,1960年改为抚顺挖掘机制造厂。此后出于工业布局考虑,全国陆续组建了十多家国营挖掘机制造厂,至1966年累计生产机械式挖掘机约3000余台。


1956年国庆典礼上展出的国产履带式正铲挖掘机,应该是抚顺挖掘机厂生产的一立方挖掘机

在液压挖掘机方面,1963年10月,抚顺挖掘机制造厂生产出我国第一台履带式液压挖掘机,斗容量为1立方米。此后,全国陆续有多家企业开发出液压挖掘机,主要产品有上海建筑机械厂的WY100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。70年代后,又出现了长江挖掘机厂的WY160型和杭州重型机械厂的WY250型挖掘机等产品。它们为我国液压挖掘机行业的形成和发展,迈出了极其重要的一步。


1969年国庆20周年,由合肥矿山机器厂生产的轮式挖掘机

80年代初,随着经济发展,国产挖掘机无论从数量上还是质量上,都难以满足市场需求。不少挖掘机企业开始引进德国利勃海尔(Liebherr)公司的技术,如:贵阳矿山机器厂引进了利勃海尔的A912和R912型挖掘机,上海建筑机械厂引进了R942型,合肥矿山机器厂引进了A922和R922型,长江挖掘机厂引进了R962、R972、R982型挖掘机。稍后几年,杭州重型机械厂引进了德国德马格(Demag)公司的H55和H85型液压挖掘机,北京建筑机械厂引进了德国O&K公司的RH6和MH6型液压挖掘机。与此同时,还有山东推土机总厂、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。

这些厂引进技术后,通过历时数年的消化、吸收、移植,使国产液压挖掘机的性能指标,全面提高到国际80年代初期的水平,产品产量也逐年有所提高。到20世纪80年代末,我国挖掘机生产厂已有30多家,形成了包括:抚顺挖掘机厂、北京建筑机械厂、上海建筑机械厂、合肥矿山机器厂、贵阳矿山机器厂、长江挖掘机厂等在内的,六家行业骨干企业。中小型液压挖掘机已形成系列,生产机型达40余种,斗容有0.1-2.5立方米等12个等级,年均产量约1200台左右。各厂还生产出1-12立方米的矿用电铲、1立方米隧道挖掘机、4立方米长臂挖掘机、1000m3/h的排土机、斗容量0.4-0.8m3的水陆两用挖掘机等产品。

但总的来说,当时的技术引进,多侧重产品图样、工艺等软件引进,忽视了加工设备等硬件引进。再加上管理体制问题,忽视了主机配套设备。当时工程机械分属建设部、机械部两个制造体系,其中液压挖掘机主机属建设部,配套零件则属机械部管理。导致国内长期不能供应高质量的发动机、液压元件等关键零部件。再加上主机厂自身的问题,到90年代初,我国液压挖掘机与世界先进水平相比,曾一度缩小的差距又拉大了。当时,国内挖掘机的年产量仅为2100台左右,而每年进口量却高达6000余台(包括大量进口二手挖掘机)。

外资企业鲸吞市场  完成战略布局
从1994年开始,我国挖掘机行业掀起了一股合资风暴。1994年9月,日本神钢与成工集团投资2100万美元,成立了我国第一家挖掘机合资企业。随后,众多外资挖掘机品牌,纷纷加紧了进入中国的步伐。同年10月,韩国大宇独资设立大宇重工业(烟台)有限公司(2005年被韩国斗山收购)。1995年,外资将这股风暴推向了高潮。1月,韩国现代重工与常林股份合资成立常州现代公司;3月,日立建机在安徽投资4.3亿人民币,成立合肥日立挖掘机有限公司;5月,日本小松投资2998万美元,成立小松常州工程机械有限公司;7月,日本小松再次投资2100万美元,成立小松山推工程机械有限公司;同年,世界第一大工程机械制造商——美国卡特彼勒,与徐工集团合资8200万美元成立了卡特彼勒徐州有限公司。


成都神钢挖掘机掀开外资进军中国挖掘机市场的序幕

2001年12月11日,我国正式加入WTO,市场进一步开放。这更加刺激了外资挖掘机企业投资中国的步伐,而且开始由点入面的战略性布局。2002年3月,沃尔沃在上海浦东投资1500万美元,独资设立沃尔沃建筑设备(中国)有限公司。2002年6月,韩国现代重工与北京京城机电控股公司投资2750万美元,组建北京现代京城工程机械有限公司。2003年6月,现代重工放弃了对原常州现代公司的增资扩股方案,与常林股份共同组建现代(江苏)工程机械有限公司。至此,韩国现代重工已在华东和华北地区,建立起三个挖掘机生产基地,产品涵盖大、中、小等各个吨位级别,形成比较完善的战略布局。

2003年12月,日本神钢合资成立了杭州神钢建设机械有限公司。2007年日本神钢再次发起强劲攻势,与成工集团合资,组建成都神钢小型挖掘机有限公司。至此日本神钢也在我国建起三个挖掘机生产基地,年生产能力已近1万台。

另外,随着国内小型挖掘机市场日益看好,国外一些著名小挖品牌,如久保田、石川岛、竹内、洋马、小桥、JCB、CASE、ATLAS等也纷纷加入到这支淘金队伍。日本久保田2003年在上海成立久保田(上海)建机有限公司,石川岛2004年在厦门建组合资公司,德国阿特拉斯2004年在包头成立合资企业,日本竹内2005年在青岛成立独资公司,小桥在广州东莞建设年产1000台小挖的生产基地,JCB、CASE等欧美小挖品牌也加紧布局中国。至此,短短十年时间,外资品牌凭借强大的实力,已经占领了中国挖掘机市场90%以上的份额。

本土品牌全军覆没 新生力量绝地反击
由于国内大规?;∩枋┙ㄉ璧耐贫?,1994年我国挖掘机产量为2150台,到2001年已经增长为12569台。但在外资品牌的强大攻势下,我国本土品牌挖掘机销量急速下滑,市场占有率从95%降至不足5%。国内六大挖掘机骨干企业在外资冲击下,纷纷退出市场或被外资并购。像上建、长江、北建等曾经知名的国产品牌,基本在行业内销声匿迹。国内挖掘机行业几乎可以说是全军覆没。导致这一局面的主要因素,除了外资大举入侵外,长期以来国产挖掘机档次太低,技术性能和工作可靠性难以获得用户认可也是主要因素。因此尽管国产挖机价格低廉,依然无法与外资品牌竞争。针对这一病症,提高新产品研发实力和生产质量,成为国内企业绝地求生的必然出路。

以柳工、玉柴重工、三一重机、山河智能、厦工等为代表的国内工程机械企业,在这个过程中乘势崛起。柳工集团前身为柳州工程机械厂。1958年9月,上?;痔ㄖР糠职崆ㄖ凉阄髁?,创建了柳州工程机械厂。1960年7月1日,柳工试制成功80马力履带式推土机,开启了生产工程机械的历史。1990年,柳工着手研制液压挖掘机,并于1992年8月,试制成功WY40型履带式挖掘机。1993年11月,柳工在深交所上市。股市筹集的资金,为柳工继续进行产品研发提供了能量。从1994年到2001年间,在国内挖掘机企业陷入低谷的情况下,柳工成为少数几家仍在进行挖掘机产品研制的本土品牌之一。1996年5月,柳工WY20型履带式挖掘机通过省级鉴定。2000年8月,柳工WY30型履带式挖掘机,和WY20改进型获得成功。2002年,国内挖掘机市场快速膨胀,柳工决定投资7411万元,建设年产千台挖掘机项目。当时国内挖掘机市场,95%被外资品牌占领,本土品牌市场认可度极低,柳工面临的风险可想而知。

2003年4月,柳工挖掘机月产量首次突破50台,并推出CLG920C、CLG922C等新型号,整机性能接近韩国同类产品。其中采用全功率负荷传感控制的CLG906挖掘机,通过欧盟CE认证,拿到了进入欧洲市场的通行证。2005年,在国家宏观调控市场需求放缓的情况下,柳工挖掘机实现年产量907台,销售841台(其中出口79台),国内市场占有率达2.9%。2006年柳工挖掘机销量同比增长59%,达到1337台,并正式成立柳工挖掘机有限公司。2007年,柳工挖掘机销量2115台,比2006年几乎翻了一番;国内市场占有率达3.5%,超过沃尔沃,排名行业第九;并形成了4-35吨的系列化产品。除柳工外,三一重机、玉柴重工、山河智能等企业的挖掘机产量,均超过“千台生死线”。国内本土挖掘机品牌,从几乎全军覆没,至此重现生机。

2008年4月,乌兹别克斯坦国家租赁公司与柳工签订了一次购买126台挖掘机的合同,这是我国本土挖掘机品牌最大一笔出口订单。当年,柳工挖掘机销售2579台,销售额首次突破10亿元,达到10.9亿元。2009年,尽管面临全球金融?;?,柳工挖掘机依然保持快速成长,产销首次突破3000台,同比增长23%。从公开数据看:柳工销售结构以中挖为主,小挖占比在30%左右;主要机型包括普通控制型、全功率电控型、低排放型三类,价格分布在23-130万元左右。

与大中型挖机相比,小型挖机市场更是烽烟四起,已经形成了韩系、日系、中国本土厂商三足鼎立的局面。韩国现代、斗山(大宇)曾长期占据我国小挖销量前三甲。久保田、竹内、洋马、加藤等日系小挖技术先进,占据近3成市场份额。我国本土小挖企业主要有玉柴、山河智能、山东众友、福田雷沃、柳工、山东力士德、徐挖等,占据近4成市场份额。其中玉柴是我国头号小挖品牌,1989年开发出第一台国产小型挖掘机,目前已形成YC13-YC360LC等16个型号的挖机产品,在国内外市场都具有较强竞争力。2008年,玉柴挖掘机出口952台,居国内第一位。山河智能自2001年开始进入小挖市场,迅速成为后起之秀。2008年初,山河智能募集资金4.99亿元,建设年产5000台小型工程机械项目,并开始进军中型挖机市场。


2009年柳工集团投资3000万美元,在印度中央邦设立的第一个海外生产基地

三一挖掘机的发展
三一重机是三一集团核心子公司,挖掘机是其核心产品,已经形成四大类19个型号的挖掘机产品线,年产值超过30亿元。然而在这个成绩背后,三一挖掘机经过了“九死一生”的曲折历程。1999年起,国内挖掘机市场快速膨胀。三一集团在我国本土挖掘机企业几乎全军覆没的背景下,毅然决定进军挖掘机行业。与其他国产挖机企业“在小挖中求生存”的策略不同,三一重工以中型挖机为主攻方向。中挖虽然利润高、需求量大,但技术门槛高,竞争激烈。当时仅有柳工少量生产中挖,其他95%以上份额均已被外资企业瓜分完毕。

经过1年多时间研制,2000年3月,三一SY200履带式液压挖掘机下线,成为三一挖掘机事业的起点。2001年6月,三一重工研制的第一代挖掘机开始投放市场,但从2001年至2002年,仅销售了几十台。由于产品存在设计缺陷和质量问题,客户对三一挖掘机彻底丧失信心,已经售出的挖机面临全部退货的严峻局面。挖掘机产品投资巨大,年销量至少需要千台以上,才能跨过企业生死线。因为只有达到了千台,企业的配套能力、制造能力、服务能力等才能达到一定规模,否则生存都是问题。而当时三一的挖掘机事业部,只有四五十人,不过算是个刚起步的小厂,时刻面临着生存?;?。

2003年7月30日,三一集团在江苏昆山征地,注册成立昆山市三一重机有限公司??魉鹧现氐耐诰蚧滴翊尤恢毓ぐ?,转入三一重机旗下,另外增加投资3800多万元,继续开发挖掘机产品。2003年末,三一重机研制出第二代挖掘机产品上市,试销结果依然一片惨淡。针对挖掘机的质量问题,三一高层曾有过学习韩国还是日本的争论。日本挖掘机质量要优于韩国,在三一挖机平均24小时就出一次故障的情况下,学习韩国产品已经是比较高的目标了。但三一董事长梁稳根却表示:只做到韩国的水平就是失败。这个目标在当时过于苛刻,甚至不切实际。但事实证明,就是这个看似不切实际的要求,为三一挖机起死回生指明了方向。


三一重机昆山产业园,首期建成年产4000台规模的挖掘机生产线

2004年5月,国家全面启动宏观调控,挖掘机销售惨淡。对于刚刚起步的三一挖机事业而言,更是雪上加霜。集团多次讨论是否要将长期亏损的挖机项目下马,存活下来成为三一挖机迫切需要解决的问题。为提升产品质量,三一挖机事业部全面向日本企业学习,挖机结构件实现外协,制造工艺大幅度提高。为严格产品检测标准,在进行“动臂疲劳试验”时,机器24小时不间断地工作,测试的石头被生生地挖成了泥浆。在公司员工协同努力下,三一挖掘机的平均故障时间由几十小时提升到几百小时,可靠性大幅度提升。

2005年是三一挖机的转折点。随着20吨级液压挖掘机的成熟,挖掘机产量超过500台。三一重机开始大规模扩充人才,以实现产品系列化。同时,占地3000亩的江苏昆山产业园也开始筹建。通过一系列的风险评估,以及高层次质保人才的引进,三一挖机事业部开始从湖南长沙,大规模东进江苏昆山。并在2006年10月完成了全部搬迁,首期建成年产4000台挖掘机的生产线。至此,三一挖机事业进入新的阶段。2007年6月,三一挖机一次性出口欧洲40台,首次实现国产挖掘机批量出口。2007年全年,三一挖掘机销售1406台,产量终于跨过“千台生死线”;销售额11.8亿元,接近2006年的两倍,并一举超越柳工和玉柴。

2008年可以说是三一重机的收获年。2月,三一重机开发出国内首台正流量液压挖掘机,采用多项世界先进的节能技术,燃油消耗量降低10%,成为世界上最省油的挖掘机之一。5月12日,四川发生特大地震。十余台三一挖掘机在打通平武九环线、安县晓茶路、北川路段中,发挥了关键作用。在灾区,三一挖掘机创造了连续15天“人休机不休”的作业纪录。三一重机新研制的22米履带式拆除机,可以轻松拆除五六层高的危房,极大提高了灾区重建速度。5月30日,三一重机第5000台挖掘机下线。11月,三一重机在上海宝马展上,隆重推出国内最大的200吨级液压履带式挖掘机,由此形成了6.5吨到200吨,覆盖大中小型全系列的挖机产品线。并拥有以SY215C、SY235C为代表的明星机型。2008年全年,三一挖掘机销售3219台,销量增长58%,销售额近23亿元,全国市场占有率提高到4.2%。

2008年11月25日,第四届中国国际工程机械、建材机械、工程车辆及设备博览会(Bauma China 2008),在上海新国际博览中心开幕。三一集团在其展台上,推出了被誉为“神州第一挖”的SY2000C型200吨级履带式液压挖掘机。这是目前我国最大吨位的履带式液压挖掘机。三一集团也因此成为全球第五家能够研制200吨级液压挖掘机的企业。


三一重机SY2000C型履带式液压挖掘机,售价超过2000万元人民币

2009年10月28日,三一重机第10000台挖掘机在昆山三一产业园顺利下线。这意味着三一挖掘机经过10年不懈努力,终于从存亡边缘,攀上了行业顶端。企业员工发展到2000多人,培养了一支300多人的研发团队,目前拥有国家专利79项,重大科研成果16项。多项技术由跟随者成为领跑者,其中正流量系统挖掘机试验成功,标志着三一挖掘机技术水平进入了世界先进行列。公司在全国拥有40个省级销售服务中心,300多个地级销售服务中心,服务网点遍及全国主要城市,出现了一批国内一流的代理商。三一挖掘机产品已经出口英国、德国、加拿大、巴西、摩洛哥等数十个家。

在全球金融?;某寤飨?,我国外资挖机品牌销量普遍下滑。而以柳工、三一为代表的国内厂商增速迅猛。2009年1-8月,三一重机实现销售挖掘机整机3425台,其中中挖1893台,大挖465台,小挖1067台,一举超过2008年全年销售水平,实现同比增长62.8%。同时,经证监会批准,三一重机挖掘机资产和业务,将全部注入已经上市的三一重工。目前,三一集团正着力规划在5年内,将三一昆山产业园打造成中国最大的挖掘机生产研发基地。


出口到俄罗斯的三一SY210挖掘机,伊尔库茨克铁矿城位于北纬55度的严寒地区,9月份气温就已经达到-15度

我国目前最大的液压挖掘机
衡量挖掘机性能,有整机重量、总功率、铲斗容量等三个基础指标。液压挖掘机按照整机重量可分为大中小型各种级别,但各家企业目前仍缺乏统一的分类标准。通常来说,整机自重6吨以下的属于迷你挖机,自重6-15吨的属于小型挖机,自重15-30吨的属于中型挖机,自重30-150吨的属于大型挖机,自重150吨以上的属于超大型挖机。

超大型液压挖掘机多数用于大型矿山剥离覆盖层或是铲运矿石,每天挖掘量高达数千吨甚至上万吨。由于使用环境恶劣,工作量大,可靠性要求极高。这些巨型机器单台售价高达上千万甚至数亿元,全世界有能力制造的企业屈指可数,因此被誉为工程机械“皇冠上的明珠”。

我国挖掘机行业由于发展较晚,企业技术实力薄弱,在超大型液压挖掘机领域,长期处于一片空白。不要说150吨级的门槛,即使60吨以上的大型挖掘机,能够制造的企业都极少。2007年9月,三一重机正式启动200吨超大型液压挖掘机研制工作。以廖明军为首的三一研发团队,从零部件设计起步,经过4个月努力,终于完成了全部零件的三维建模和二维施工图纸设计。然而真正的困难才刚刚开始,由于缺乏制造经验,从设计转入制造后,材料准备、焊接、运输、装配等方面的难题接踵而至??蒲腥嗽币幻娼饩鲋圃煳侍?,一面采用三维虚拟装配方式,为实际装配工作做准备。最终,经过一年多时间的设计制造,三一重机在2008年11月,隆重推出SY2000C型200吨级履带式液压挖掘机。这是我国机械行业,对超大型液压挖掘机制造的一次尝试。

三一重机研制这台的SY2000C型全液压履带式挖掘机,整机重达195吨,相当于4辆重型主战坦克。反铲挖斗容量达到12立方米,一铲可以挖起20多吨重的土石方,每小时挖掘量超过1200吨。挖掘机斗杆收缩运输时,整机长度17米,宽度6.76米,高度7.63米。两条巨型履带长度7.4米,接地长度5.78米,轨距4.6米,高度超过2米。姚明站在它的跟前,也只能跟履带高度齐平。每片履带板宽度80厘米,而重型坦克履带宽度也只有60厘米左右。

该机采用一台康明斯QST30柴油发动机,额定功率746千瓦,相当于8辆普桑轿车的功率。动臂长8.7米,斗杆长3.9米,挖掘力672KN。最大挖掘高度13.97米,相当于4层楼房的高度。最大卸载高度8.96米,最大挖掘深度9.25米,最大挖掘半径为15.8米。此外,这台挖掘机还可根据实际工矿特点,设计为正铲或反铲,正铲具有良好的装卸效果,反铲则具有较强的挖掘和剥离功能??捎糜诟髦执蠊婺B短炜笊娇?、大型基础建设工程、填海造地工程及港湾河道疏通。2008年底,这台巨型挖掘机,被某矿业企业买走。该机在使用过程中发现问题并不断改进,将为我国今后研制更大级别的挖掘机积累宝贵经验。

从我国挖掘机行业发展来看,国内本土品牌通过与外资力量的搏杀,企业竞争力明显增强,已经解决了生存和发展问题。但受国内工业基础限制,液压元件等关键零部件依然需要进口。各家企业不得不大量采用德国、日本的进口配件,这已经成为制约我国挖掘机行业进一步发展的瓶颈问题。柳工等企业已经注意到这个问题,并且投入巨资,启动了国产工程机械液压元件配套项目。另外,从各大工程机械巨头的发展历史来看,并购关键零部件配套企业,也是解决问题的一条途径。如卡特彼勒就是通过收购英国珀金斯公司,弥补了配套发动机供应的断层。日本小松则是通过与康明斯合作,解决了发动机供应问题。当然这种方式是以自身具备强大的实力为前提。

由于近年来,国产挖掘机与日韩企业的产品相比,在性能配置、销售价格、工作效率、维护费用、售后服务等方面日益明显的竞争优势,推动了国产挖机企业崛起。2008年以来,韩系挖掘机在中国市场的份额下降很快,国产挖掘机的市场替代效应还会继续。预计未来5-10年内,我国挖掘机年均需求量将超过10万台,以三一重机、柳工、玉柴重工、山河智能、厦工等为代表的国内挖掘机企业,仍有巨大的成长空间。值得注意的是,企业之间必须避免长期陷入价格战和低水平竞争。各企业只有通过不断提高企业盈利能力和产品研发实力,实现良性循环,并最终参与国际市场竞争,我国工程机械行业才能不断发展壮大。


三一重机SY2000C型200吨级履带式液压挖掘机

世界液压挖掘机发展
纵观世界工业化历史,现代挖掘机械的源头可以追溯到15世纪末期---意大利锡耶纳(距佛罗伦萨南部约50公里)出现的淤泥挖掘船。由于水上航运一直是意大利非常重要的交通方式,这就需要经常疏浚河道。根据《达·芬奇笔记》记载,这种挖掘船由两艘小舟并列,侧舷之间架设水车似的转轮,转轮四角伸出的木杆端部安装铲斗,以人力驱动转轮旋转,让铲斗探入河底铲挖淤泥,铲斗容量一般不超过0.2-0.3立方米。当盛满淤泥的铲斗旋转至顶端时,淤泥会通过滑板倾倒进船舱中。这应该是多斗式挖掘机的雏形。1712年英国人托马斯·纽科门(Thomas Newcomen)发明活塞式蒸汽机,后经瓦特改进,于1769年制成瓦特式蒸汽机,其能效比纽科门蒸汽机提高了5倍以上。蒸汽机的广泛应用,使挖掘机械开始由人力驱动向机械驱动转变。


达·芬奇笔记中记载的淤泥挖掘船

1833-1835年间,美国费城的铁路工程师威廉•奥蒂斯(William Otis),设计和制造了第一台以蒸汽机驱动、安装在铁路平车上的吊臂式单斗挖掘机。其采用铁木混合结构,吊臂回转依然靠人力用绳牵引,通过不断延伸铁轨实现带状开挖,因此被称为为铁路铲(蒸汽铲)。但由于奥蒂斯英年早逝,以及专利?;?、人力成本低廉等因素,奥蒂斯式蒸汽铲没有推广应用。直到1870年以后,美国大规模建设铁路,蒸汽铲的发展进入黄金时代,性能得到不断改进,开始应用于铁路建设、开挖运河、露天矿剥离等领域。1910年美国出现了第一台电机驱动的蒸汽铲,并开始应用履带行走装置。1912年出现了汽油机和煤油机驱动的全回转式蒸汽铲,1916年出现了柴油发电机驱动的蒸汽铲。1924年柴油机直接驱动开始用于单斗挖掘机上。此后,随着汽车工业的发展,轮胎式底盘开始逐步应用于小型挖掘机上。20世纪40年代出现了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机。


1835年前后,美国人威廉•奥蒂斯研制的蒸汽挖掘机(蒸汽铲),成为现代挖掘机的鼻祖

第二次世界大战和战后恢复建设,有力推动了挖掘机械发展。随着液压技术的应用,1951年,法国Poclain(波克兰)公司推出世界第一台全液压挖掘机。波克兰公司创始人——乔治•巴塔伊(Georges Bataille)生于1879年,他于1927年,和工程师安东尼•莱杰合伙成立公司,主要业务为修理农用机械,1930年公司改名为波克兰制造公司。波克兰从1948年开始制造小型轮式挖掘机,员工数量增至120人。1951年10月,波克兰研制第一台正铲液压挖掘机,它采用道奇4x4改装的轮式底盘,前部为汽车驾驶室,后部为液压挖掘机。由控制台、液压臂、铲斗等组成的上车体,围绕底盘后轴上方的立柱旋转,正方形铲斗容积约1立方米。


1951年,法国Poclain(波克兰)公司推出世界第一台全液压正铲挖掘机

1961年波克兰公司推出TY45型轮式液压挖掘机,采用独特的前三轮式底盘,总功率48马力,重量10吨,该机型至1982年共销售了3万台。1974年波克兰公司的挖掘机业务被美国凯斯集团兼并,仅保留了液压元件业务??勾戳⒂?842年,是世界第一家生产蒸汽机式脱?;钠笠?,1912年开始生产蒸汽压路机、平地机等产品。1957年凯斯收购了印第安那州的美国拖拉机公司,当时这家公司已经开发出了履带式液压挖掘机。


1961年法国Poclain(波克兰)公司推出的TY45型轮式液压挖掘机,共销售了3万台

初期试制的液压挖掘机多采用飞机和机床的液压技术,缺少适用于挖掘机各种工况的液压元件,制造质量不够稳定,配套件也不齐全。从20世纪60年代起,液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段,各国挖掘机制造厂和品种增加很快,产量猛增。到70年代初,液压式挖掘机已占挖掘机总产量的83%,逐步取代了机械式挖掘。整机重量普遍在50吨以下,铲斗容量在4立方米以下。


1969年,法国Poclain(波克兰)公司推出的EC1000型履带式正铲挖掘机

世界超大型液压挖掘机发展
上世纪70年代后,液压挖掘机开始向大型化发展,主要体现在整机重量、发动机功率和铲斗容量等三个方面。这些巨型挖机主要用于大型露天矿山,性能已非普通挖掘机能望其项背,其中正铲式挖掘机占大部分。1969年,法国波克兰公司推出当时世界最大的EC1000型履带式挖掘机,成为大型液压挖掘机的先驱。该机重达137吨,使用3台道依茨F12L413型风冷柴油发动机,总功率780马力,可安装正铲或反铲,铲斗容量8.7立方米。该型号于1974年升级为1000CK型,工作重量161吨,功率822马力,这是世界第一台重量超过150吨的大型液压挖掘机。

1979年,日本日立建机开发出UH50型正铲液压挖掘机,工作重量175吨,斗容量8.2立方米。日立建机前身为日立制作所的建设机械销售部,1970年10月,独立成为日立建机株式会社;现有员工1.7万余人,在36个国家设有海外公司,是世界第四大工程机械制造商。日立建机在1972-1976年间,陆续开发了36吨级的UH12型正铲挖掘机,斗容量2.2立方米;50吨级的UH20型正铲挖掘机,斗容量3.2立方米;75吨级的UH30型正铲挖掘机,斗容量4.4立方米。这些型号为其开发超大型挖掘机,奠定了基础。1981年,美国马里昂公司推出Marion-Dresser 3560型履带式正铲挖掘机,工作重量272吨,铲斗容量17立方米,总功率1400马力,该型号从1981年到1989年共制造了8台。

1983年,日本神钢和三菱公司开始研制SMEC 4500型履带式正铲挖掘机。这是上世纪80年代,世界最大的液压挖掘机,仅此一台。该机由日本露天煤矿挖掘机器技术研究会(SMEC,11家日本企业组成的联合性组织)提议建造。工作重量为420吨,相当于2架波音747客机!它由两台柴油机提供动力,总功率为2456马力/1800rpm,铲斗容量为20立方米。该机被矿业巨头必和必拓(BHP-Utah)买下后,从1987年11月开始,在澳大利亚昆士兰州的Blackwater煤矿服役。直至1992年,由于SMEC解散,孤独的SMEC 4500报废拆解。

80年代的大型液压挖掘机,斗容量多在20立方米以下。如小松的PC1600型,三菱的MS1600型,卡特的5130,利勃海尔的R992、R994、O&K的RH90C、RH20C等。1987年,日立建机推出330吨级EX3500型正铲挖掘机,斗容量18.8立方米。90年代以后,各家公司研制的液压挖掘机:斗容不断增加,最大者达到50立方米;机重达到300-800吨以上,逐步形成了超大型挖掘机系列产品。主要厂家包括德国利勃海尔、德国O&K、德国Demag、日本日立、日本小松、美国卡特彼勒等。


三菱的MS1600型

1995年,德国利勃海尔集团推出Liebherr R996型履带式挖掘机。这是该公司的旗舰级产品,整机重量达到656吨,相当于10辆重型坦克,光是履带就有3米多高。其采用两台康明斯K1800E型50升16缸水冷涡轮增压柴油发动机,总功率3046马力/1800rpm。拥有一个13000升容量的油箱,和4600升的液压油箱,要知道重型坦克油箱容量也仅有1300升左右!R996可安装反铲或底卸式正铲,铲斗宽度4.7米,容量高达34立方米,足以装下一辆吉普车。一铲下去可以挖起60吨重的土石方,最大挖掘力为238.5吨。但当它移动时,每小时爬行距离仅为2.2公里。为了便于运输,R996采用??榛杓?,所有组件均可以使用平板拖车或船只运输,然后在矿山重新装配。

利勃海尔R996共生产了14台,主要用户为印尼KPC集团。KPC是印尼最大的煤炭商,2007年煤炭产量达到4000万吨,占印尼总产量的五分之一。其在东加里曼丹省的KPC露天矿,覆盖层剥离量达1.36亿立方米,因此购买了大量巨型矿用机械。KPC现有6台R996在运行,曾有一台几乎被大火所毁。此外,澳大利亚Thiess工程集团有7台R996,其中2台用于昆士兰州的Burton煤矿,4台用于新南威尔士州的Mount Owen煤矿,1台用于Prominent Hill铜矿。2009年,南非Hitricon工程承包公司,向利勃海尔购买一台R996,用于南非Sishen铁矿,将配备30立方米底漏式正铲。


DEMAG的H285

世界最大的液压挖掘机
1997年德国O&K公司推出RH400型履带式挖掘机,这是迄今为止世界最大的液压挖掘机。德国O&K矿业公司创建于1876年,创始人为奥里斯?。˙enno Orenstein)和科佩尔(Arthur Koppel),早期主要经营窄轨铁路来运送矿石。1908年,O&K开发了其第一台蒸汽式反铲挖掘机。1922年生产出第一台蒸汽驱动的履带式反铲挖掘机,1926年用柴油机取代了蒸汽机。1934年O&K生产了第一台斗轮式挖掘机。1949年后,公司业务转向露天采矿设备,并于1961年推出第一台全液压挖掘机。其在超大型液压挖掘机研制领域,始终处于世界领先水平。RH400是O&K的旗舰产品,也是全世界唯一的1000吨级液压挖掘机。1998年4月,德国O&K并入美国TEREX集团,其主打产品仍然为矿用机械。

1996年,加拿大阿尔伯塔省的辛克鲁迪(Syncrude)油砂矿,向德国O&K订购4台大型液压挖掘机。该矿为世界最大的油砂矿,日产50万吨油砂,主要用挖掘机在冻土地带露天开采。为顺应矿用车不断大型化的趋势,德国O&K于1997年7月交付首台RH400原型机,Syncrude为其编号为11-35。这是有史以来最大的液压挖掘机,其工作重量达到830吨,使用两台康明斯K-2000E型16缸水冷涡轮增压柴油机,总功率为3401马力,油箱容量16000升。两条巨型履带,每条由96节履带板组成,每节重达1吨!正铲容量42.5立方米,能挖起85吨重的油砂矿;可以3铲装满一辆240吨级矿用车,或4铲装满一辆当时最大的320吨矿用车。测试时平均每小时挖掘量超过5500吨,最高超过9000吨!

第2台RH400编号为11-36,交付时间大约比第1台晚半年,发动机换成更为强劲的康明斯QSK-60C型60升16缸柴油机,输出功率4436马力,工作重量没什么变化。第3台(11-37)和第4台(11-38)在2000年交付,这两台在原有基础上,对工作装置、上车、行走机构,车体板等进行了大量改进,包括重新设计了铲斗的几何形状,加长了大臂和斗杆,增加了铲斗的转角等,引擎输出功率达到了4463马力,工作重量增加到了920吨。第5台RH400的用户是美国一家煤矿。它是第一台使用电机驱动的RH400,采用两台1800kW的异步电动机,总功率4898马力。与柴油动力型相比,其在外观上较明显的区别是尾部拖有电缆、驾驶舱顶上安装有护栏。第6台RH400属于北美建设集团,2002年11月交付,在加拿大Albian油砂矿服役。它在后部装有两个8000升的油箱,安装有8台负责挖掘和行走的主油泵,总流量为7392升/分钟,还有6台回转泵,总流量为2928升/分钟,整个液压系统的容量约为13000升,这样一来,仅RH400上所有油料的重量就超过了30吨,整机重量增加到了980吨,铲斗容量增大为50立方米!

第7台和第8台RH400属于Canadian Natural公司,2008年交付,用于Horizon油砂矿,配备43.5立方米的油砂铲斗。2008年8-10月,O&K向中信泰富矿业公司交付两台RH400,用于中国投资的西澳州Sino铁矿。该项目是我国目前最大的海外资源开发项目之一,由中信泰富和中冶合资开发(中冶占股20%),项目总投资近40亿美元,采取全露天开采方式,设计规模年产铁精矿粉2400万吨,计划2010年底投产。2009年3月,O&K向世界最大的铂金生产商——Anglo铂金公司交付一台RH400,用于南非最大的罗斯敦堡铂金矿Mogalakwena矿区。这是第11台RH400,也是第二台电动型RH400。RH400在德国多特蒙德的TEREX-O&K工厂建造,采用??榛杓?,运输时拆解为75块,最大单重85吨。需要25辆载重车参与运输,组装工作由15名专业人员完成。为了制造这种价值上亿元的巨型挖掘机,O&K在几十年的生产经验基础上,还专门引进了一条新的生产线,不断改进生产和装配工艺。迄今为止,仍没有其它型号能挑战RH400的王者地位。


世界最大型---RH400,目前换型为CAT的6090 FS了

Demag H740 OS是德国德马格挖掘机的旗舰型号,于1999年推出,仅此一台。该机工作重量744吨,装备2台CAT3516B柴油发动机,总功率4463马力,铲斗容量40立方米,最大挖掘力达到2320kN。德马格是拥有180多年历史的著名企业,1906年时制造了第一台船坞起重机,德国名字为Deutsche Maschinenfabrik AG,简称为Demag。1910年,德马格与另外三家企业联合,组成德国机械制造联盟,并研制出当时世界最大的浮吊。该浮吊安装在爱尔兰贝尔法斯特的哈兰德&沃尔夫造船厂,用来建造白星航运公司的“奥林匹亚”号和“泰坦尼克”号超级邮轮。从1925年起,Demag开始生产蒸汽机车和车厢,以及蒸汽挖掘机;二战期间还生产过近万辆半履带式装甲车。1954年德马格开发出了第一台液压挖掘机,并由此进入了移动式起重机等工程机械市场。德马格从1973年开始走向衰弱,公司主要业务大都被出售。其中液压挖掘机部分,于1996年归入日本小松集团旗下;德马格的起重机业务在2002年,由西门子转售给美国特雷克斯集团。

1996年1月,小松在德国设立德马格小松公司,后更名为小松矿业德国公司。1999年,日本小松推出PC8000型液压挖掘机,其前身是Demag H655。它是小松当前最大型号的液压挖掘机,有柴油机驱动和电驱动两种形式。工作重量714吨,柴油型使用两台小松SDA16V160型16缸涡轮增压柴油机,总功率4020马力。电动型输入电压为6600伏,总功率2900千瓦,油箱容量14000升。该型号可配置正铲和反铲,最大斗容量为42立方米。每小时最大移动距离为2.1公里。PC5500是小松旗下第二大型号,前身为DEMAG H455,整机重量500吨,斗容21-36立方米,总功率1880千瓦。

EX8000目前是日立挖掘机的旗舰型号,第一台于2004年3月开发成功,主要面向加拿大矿山用户。它的驾驶室距地面10米,后部设有厨房。整机重量780吨,配备两台S16R-Y1TAA2柴油发动机,总功率为3810马力,油箱容量14400升,正铲容量40立方米,整机价格折合人民币约8460万。EX5500是日立的第二大机型,于1998年7月推出,工作重量518吨,采用两台康明斯QSK45-6柴油机,最大功率2642马力。铲斗容量30.6立方米,可安装正铲或反铲,每小时挖掘量超过3000吨。


在加拿大的油砂产区组装完毕的日立EX8000型液压挖掘机

2008年9月,德国利勃海尔集团在美国拉斯维加斯矿业展上,推出R9800型履带式挖掘机。它是目前世界第二大的液压挖掘机,可称作是“一铲之下,万铲之上”。其整机重量804吨,装备2台康明斯QSK60柴油机,总功率4060马力,油箱容量近2万升。铲斗容量42立方米,可配置正铲或反铲。配置正铲时,最大挖掘力可达2980kN,最大破碎力可达2350kN;这使得R9800能够胜任最艰苦的采矿工作环境。第一台R9800在澳大利亚服役。

至此,世界最大的液压挖掘机已经悉数登场,如果按照整机重量排名:特雷克斯-O&K RH400以980吨的重量稳居第一位,利勃海尔R9800以804吨的重量居第二位,日立EX8000以780吨的重量居第三位,德马格H740 OS重744吨居第四位,小松PC8000重714吨居第五位。从斗容量看,RH400仍然以其50立方米的斗容量独占鳌头。

综览世界机械发展历史,美国马里昂公司在1967年建成的“Marion 6360”型矿用电铲,整机重达13600吨,相当于200辆重型坦克;总功率21300马力,铲斗容量达到138立方米,成为迄今为止世界最大的矿用电铲。美国比塞洛斯公司在1969年建成的4250W型拉铲,整机重达12258吨,总功率32000马力,铲斗容量达到惊人的168.2立方米,成为世界最大的拉铲。德国克虏伯、O&K等公司在上世纪70-90年代,联合建造的一系列斗轮式挖掘机,无一不是工业史上的奇迹,成为各国工业实力的象征。      

超大型液压挖掘机与巨型电铲、拉铲相比,虽然块头小点,但技术含量毫不逊色。由于超大型液压挖掘机在矿山采掘中,场地适应性更好,工作效率更高,已逐渐取代了电铲、拉铲的部分工作量。我国作为世界第一大煤炭生产国,对矿山机械有着巨大的需求。国内企业如果具备生产能力,将为我国矿业发展,节约大量设备进口成本和运行成本,也会极大提升我国工程机械行业的整体实力。

进一步了解超大型挖掘机请参看世界最大的20款液压挖掘机  

沙发
发表于 2011-9-15 14:21:53 | 只看该作者
这个文章写得很好,我早就收藏了:)
3
游客  发表于 2011-9-15 16:16:00
DEMAG 285的油缸弯了
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