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挖掘机之战
挖掘机之战
——三一重机200吨级液压挖掘机
工程投资额:
—
工程期限:
2007年——2008年
三一重机SY2000C型履带式液压挖掘机,售价超过2000万元人民币。
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(BaumaChina2008),在上海新国际博览中心盛大开幕。
三一集团在其展台上,隆重推出了被誉为“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。
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,美国人威廉•奥蒂斯(WilliamOtis)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。
铲斗形式包括单斗、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。
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。
□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。
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。
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O.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)。
成都神钢挖掘机掀开外资进军中国挖掘机市场的序幕。
□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。
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。
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。
□本土品牌全军覆没 新生力量绝地反击
由于国内大规模基础设施建设的推动,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,上海华东钢铁建筑厂部分搬迁至广西柳州,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,尽管面临全球金融危机,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。
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。
□三一挖掘机从零到10000台
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,时刻面临着生存危机。
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。
亏损严重的挖掘机业务从三一重工剥离,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。
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%。
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。
在全球金融危机的冲击下,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。
三一重机SY2000C型200吨级履带式液压挖掘机。
□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。
科研人员一面解决制造问题,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。
可用于各种大规模露天矿山开采、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。
达·芬奇笔记中记载的淤泥挖掘船.
□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(ThomasNewcomen)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。
1833-1835年间,美国费城的铁路工程师威廉•奥蒂斯(WilliamOtis),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,以及专利保护、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
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