鏟運機(jī)的發(fā)展已經(jīng)有上百年的歷史。18世紀(jì)就出現(xiàn)了馬拉式鏟運機(jī),其鏟運斗置于地面,用馬拖拉,運距約15~50m。1883年制造出輪式全金屬鏟運機(jī)。
18世紀(jì)出現(xiàn)的馬拉式鏟運機(jī)
1910年,美國制造了拖拉機(jī)牽引的專用鏟運機(jī)。蘇聯(lián)在20年代以后成批制造輪胎拖式鏟運機(jī)。1938年在美國制成自行式鏟運機(jī),1949年又制造了雙發(fā)動機(jī)鏟運機(jī),20世紀(jì)60年代又制造了鏈板裝載式鏟運機(jī)和世界上最大的鏟運機(jī),其斗容量為200m3。
中國在上世紀(jì)60年代開始了鏟運機(jī)的研發(fā)。1961年4月鄭州工程機(jī)械制造廠、一機(jī)部工程機(jī)械研究所和廈門工程機(jī)械廠(分別為宇通重工、天津工程機(jī)械研究院和廈工集團(tuán)的前身)成立聯(lián)合設(shè)計組,參考國外樣機(jī),研制開發(fā)我國第一代自行式鏟運機(jī)。同年8月完成設(shè)計,1962年12月22日中國第一臺自行式鏟運機(jī)樣機(jī)C-6106在鄭州工程機(jī)械制造廠誕生。
鏟運機(jī)能單機(jī)同時完成鏟土和運輸?shù)墓δ?,特別當(dāng)運送距離在二三百米至一二千米時,它的作業(yè)經(jīng)濟(jì)效率明顯優(yōu)于其他機(jī)械組合的施工效率。鑒于此,在上世紀(jì)六七十年代,鏟運機(jī)的研發(fā)受到了國家相關(guān)部門的重視。1963年8月根據(jù)國家科委“1964年新產(chǎn)品重點控制項目”計劃,鄭工與天工所成立聯(lián)合設(shè)計組,開發(fā)設(shè)計CL7自行式鏟運機(jī)。1972年試制的CL7自行式鏟運機(jī),采取液力機(jī)械傳動,它的鏟斗各部分動作也改為用液壓油缸控制,與第一代自行式鏟運機(jī)相比,CL7自行式鏟運機(jī)的產(chǎn)品檔次發(fā)生了質(zhì)變,開創(chuàng)了我國鏟運機(jī)的一個新時代。該機(jī)代表了當(dāng)時中國機(jī)電產(chǎn)品的最新水平,于1975年6月送到德國科隆市參加國際展覽;并在1978年獲得了全國科技大會獎。1978年10月根據(jù)原一機(jī)部要求,2臺CL7自行式鏟運機(jī)在擬建青藏鐵路的格爾木至西大灘一段,進(jìn)行了我國工程機(jī)械在高原筑路的首次工業(yè)性試驗。
但是幾十年后的今天,當(dāng)初承載著使命和榮譽(yù)的鏟運機(jī)卻在苦苦的掙扎。雖然鏟運機(jī)在鏟土運輸作業(yè)中具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)性,但卻幾乎被挖掘機(jī)或是裝載機(jī)加自卸車的組合模式完全代替。據(jù)統(tǒng)計,在美國鏟運機(jī)完成的土方量占土方工程總量的40%,但為什么鏟運機(jī)在中國發(fā)展了40多年卻仍然在土方作業(yè)中不被普遍應(yīng)用?問題在哪里?
在美國,鏟運機(jī)的應(yīng)用非常廣泛
鏟運機(jī)成了分包體制下中小承包商的帶刺玫瑰
資料顯示,南水北調(diào)中線總干渠土石方工程量有:土石方開挖6.85億m3,土石方填筑1.47億m3。面對如此浩大的土石方轉(zhuǎn)移,南水北調(diào)中線總干渠設(shè)計者們經(jīng)過周密的計算,在設(shè)計書中寫下了“需鏟運機(jī)700臺”的字樣。但事實并沒有出現(xiàn)設(shè)計專家設(shè)想700臺鏟運機(jī)施工的景象。鏟運機(jī)遭到了冷遇。盡管直到現(xiàn)在,技術(shù)專家仍然認(rèn)為“南水北調(diào)”工程中,使用鏟運機(jī)說是合理的施工方案。
施工方當(dāng)然也會比較施工設(shè)備的差異,但問題的關(guān)鍵似乎不在于設(shè)備本身,而在于我國的分包制度。由于鏟運機(jī)的專業(yè)化程度要高于裝載機(jī)或是挖掘機(jī)以及自卸車的設(shè)備組合,對于分包商而言,購置一臺鏟運機(jī)的成本要高于購置組合設(shè)備。舉例說明,對于一個400m范圍內(nèi)的土方鏟運工程,兩臺卡特彼勒自行式鏟運機(jī)的作業(yè)效率相當(dāng)于3臺挖掘機(jī)加9臺自卸車的組合。但是土方施工微薄的利潤以及鏟運機(jī)高昂的采購成本和單一的使用工況往往使分包商作出放棄的選擇。
中國鐵路建設(shè)總公司是鏟運機(jī)的老用戶,深知鏟運機(jī)在這種大型土石方工程項目中工效極高,所以積極主張在工程中采用鏟運機(jī)施工。在秦皇島到大同的秦大鐵路和北京到九龍的京九鐵路施工中,宇通CL7自行式鏟運機(jī)得到了中鐵系統(tǒng)一些施工單位的認(rèn)可。但是對于工程分包體制下的中小型承包商而言,購置挖掘機(jī)或是自卸車似乎成本更低,反之不愿購置鏟運機(jī)。
鏟運機(jī)行業(yè)缺少了市場蛋糕的制造者
上世紀(jì)五六十年代西方國家對中國實行經(jīng)濟(jì)封鎖,不讓外國商人向中國出口先進(jìn)機(jī)械和設(shè)備。1968年從廣東黃浦港的一條輪船上同時卸下了兩臺通過新加坡中間商買來的機(jī)械,一臺是ZL45裝載機(jī),另一臺是鏈板式雙發(fā)動機(jī)的自行式鏟運機(jī)。當(dāng)時同樣先由天工所與工廠技術(shù)人員合作,進(jìn)行測繪仿制,其后再由工廠試制、生產(chǎn),循環(huán)發(fā)展。40年后,裝載機(jī)紅紅火火,撐起了我國工程機(jī)械行業(yè)的半邊天,可是鏟運機(jī)卻市場慘淡。
內(nèi)蒙古自治區(qū)霍林河露天煤礦由鐵道部第十九工程局等單位在那里進(jìn)行剝離表層的土方施工,工程中大量使用鏟運機(jī)。低成本高利潤使得在霍林河地區(qū)云集了國內(nèi)外300多臺各式各樣的鏟運機(jī)。這僅是一個特例,但也是有其必然性。因為那里的煤層,有的離地面只幾米,所以用鏟運機(jī)把地表面挖去,就可以開采煤礦了。90年代初期一臺CL7自行式鏟運機(jī)在霍林河地區(qū)施工,年收施工費的利潤高達(dá)三四十萬元,所以說到底還是市場因素起了關(guān)鍵作用。中國鐵路建設(shè)總公司是鏟運機(jī)的老用戶,但是只有一二個大用戶對鏟運機(jī)市場是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
“獨木不成林”,幾十年來國內(nèi)只有宇通重工在生產(chǎn)自行式鏟運機(jī)。鏟運機(jī)的整體技術(shù)含量相對于裝載機(jī)一類的產(chǎn)品要高一些,并不是國內(nèi)其他廠家不想做,如黃河工程機(jī)械廠就曾組裝過捷克的T200自行式鏟運機(jī),而是其中有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)難度存在。但是最主要的因素還在于市場,大家不想去做無用功。這似乎回到了“先有雞還是先有蛋?”的討論,其實市場需要商家共同培育。完成土石方工程的鏟土和運土作業(yè)施工可以有好幾種方案,這就需要工程機(jī)械制造商去引導(dǎo)用戶用先進(jìn)、合理的施工方法,特別是對于適宜用鏟運機(jī)的工程更要不遺余力地推薦鏟運機(jī)讓用戶從施工實際情況去體會。三四十年前國人對裝載機(jī)也并不是很了解的,但是大家齊心協(xié)力共同奮斗,裝載機(jī)的市場慢慢形成了。有市場才有發(fā)展。
隨著專業(yè)施工承包公司發(fā)展以及人力成本的逐漸提高,鏟運機(jī)作業(yè)作為降低施工成本的一種合理的施工作業(yè)形式必定會逐漸得到認(rèn)可。占據(jù)全球95%自行式鏟運機(jī)市場份額的卡特彼勒在中國一直在積極做著鏟運機(jī)的推廣,他們認(rèn)為,盡管沒有具體的時間表,但鏟運機(jī)在中國的春天一定會到來。