世界上马力最大的挖煤机

　　学厨艺到新东方，学挖掘技术到蓝翔，那么你知道世界上马力最大的挖掘机是哪种吗?那可真是一铲子铲到地核的存在。

　　世界上马力最大的挖掘机

　　2008年1月26日，一位技术人员从WK-55型挖掘机前走过。这是太原重工最新研制的特大型露天矿山采掘设备，重达1458吨，高度超过七层楼，单台机器每年可挖掘1200万立方米的煤炭。工人站在它面前，只能到履带高度的一半。

　　2008年1月26日，山西太原重工股份有限公司，研制的WK-55型矿用电铲发运出厂，用于山西平朔露天煤矿表层剥离作业。这是目前世界最大级别的矿用电铲，也是我国大型露天矿建设中的关键设备。目前全球能自主研制55立方以上巨型电铲的企业，只有太原重工、美国P&H公司和比塞洛斯等三家。

　　矿用电铲是电力驱动的挖掘机械，按铲斗容量可分为：1m³以下的小型电铲，5m³以下的中型电铲，15m³以下的重型电铲和15m³以上的巨型电铲;其走行装置多为履带式。电铲主要在大型露天矿开采中，用于剥离表层土壤和采装经爆破崩落的矿区土石方。浅层煤矿、铁矿、以及铜铝有色金属矿，多采用露天方式开采。但在开采前，需要将矿体上覆盖的土壤或岩石剥离。有的矿区覆盖层厚达上百米，需要剥离的土石方量，达到数千万甚至上亿立方米。这就需要用成百上千吨的炸药，将覆盖层整体爆破或者局部爆破。然后用巨型电铲和装载车辆进行剥离作业。通过电铲挖开一条直而长的覆盖层，使煤层露出。该区域采掘完毕后，第二条剥离带便打开，同时电铲将挖掘出的覆盖层，填充到第一条坑道中。由于剥离工作量极为庞大，远非普通挖掘机和车辆可以胜任，这就促使机械企业开发出：铲斗容量50m³以上的电铲、拉铲等巨型挖掘机，和装载量350吨以上的矿用汽车。这些机械巨无霸，以其惊人的性能，成为人类机械发展史上的奇观。

　　太原重工研制的WK-55型矿用电铲，整机净重1265吨，工作重量1458吨，相当于30辆重型坦克;整机高度22米，相当于7层楼房，单是履带就有2米多高!总装机功率4850千瓦，相当于50辆普桑轿车;铲斗设计容量36-76m³，标准容量55立方米，每小时理论挖掘量6600立方米，设计挖掘量103万立方米/月。形象地说：这台巨型挖掘机，一铲下去可以挖起上百吨重的土石方;每天挖掘的土方堆满一个足球场，足以超过三层楼的高度。每台WK-55电铲一年挖掘的土方量，可以将杭州西湖填平!与人们日常见到的挖掘机相比，普通液压履带挖掘机斗容量多在5m³以下，整机重量不过百吨，功率不过几百千瓦，由此可见巨型电铲是何等庞大。

　　这些巨无霸由上万个零部件组成，下车体为巨型履带式底盘，上车体安装有主机房、驾驶室、吊臂、斗杆、铲斗、A型支架、卷扬机、发电机等设备，如同一座能转动的楼房，通过巨大的圆形回转承台与履带式底盘相连。早期电铲工作时，由电力驱动，通过外部接入的电缆，输入高达上万伏的交流电。强大的电流驱动交流电动机，再带动直流发电机发电，为驱动履带行走、上车回转、铲斗提升和推进等动作的直流电动机提供能量。随着技术发展，这种直流控制系统逐渐被晶闸管变流供电系统，和交流变频电机及其控制系统取代。早期电铲工作时需要三名机组人员，一名操作者，一名负责加注油料和清洁工作，一名地面工作人员，负责供电电缆和清理工作面。工作人员需要通过狭长的楼梯，才能进入几层楼高的驾驶室。

　　电铲工作时，用连接在斗杆上的巨型铲斗，挖取工作面上的土石方，挖满后将铲斗提起，吊臂回转至卸载位置，打开铲斗底部门闩，将土石方倾卸至装载车辆，然后吊臂回转至工作面，完成一个工作循环。与电铲配合的大吨位矿用汽车，装载量为180-360吨，是世界最大的轮式车辆，光一个轮胎就有3米多高。长期以来，我国矿用机械一直依赖高价进口，太原重工等企业研制的国产矿用机械，为我国能源工业项目，节约了大量设备进口成本和运营成本。

　　□ 巨型电铲的鼻祖—蒸汽铲

　　电铲作为世界最大级别的挖掘机械，经历了漫长的发展过程。人类早期挖掘施工主要依靠人力，其间出现了一些原始的挖掘工具。15世纪后期，意大利锡耶纳的一批工程师，设计出一种以船为基础的河道淤泥挖掘机，达·芬奇在此基础上改进了设计。这种淤泥挖掘船在侧舷安装铁木结构的十型绞车，端头安装铲斗，容量大约0.2立方米;靠人力推动绞车手柄，驱动铲斗工作。这可以说是多斗式挖掘机的雏形。但在蒸汽机出现之前，挖掘设备依然靠人力驱动。

　　1679年，法国人丹尼斯·帕潘(Denis Papin)发明了蒸汽高压炊锅。他用高压锅内蒸汽推动一个圆筒内的活塞，由此发明了简易的蒸汽机。但是帕潘的发明没有实际运用到工业生产上。1698年，英国人托马斯·塞维利(Thomas Savery)发明了无活塞式蒸汽抽水机，利用蒸汽压力差抽取矿井水，但效率极低。1712年，苏格兰铁匠托马斯·纽科门(Thomas Newcomen)制造出活塞式蒸汽机，每分钟能够做10次往复运动。这种蒸汽机开始在英国、法国和德国的矿井中用于抽水。由此欧洲进入了工业革命初期。

　　1763年，英国人瓦特开始改进蒸汽机，相继发明了分离式冷凝器、可调节阀门、汽缸绝热层、行星式齿轮、平行运动连杆机构、离心式调速器、压力计等部件，并于1769年制造出第一台样机，其能效比纽科门蒸汽机提高了5倍以上。瓦特蒸汽机发明后，迅速得到推广应用。1769年法国人居尼奥制成世界第一辆三轮蒸汽汽车。1804年英国人理查德·特里维西克制成世界第一辆蒸汽火车。1807年美国人富尔顿发明了蒸汽轮船。1825年9月27日，世界第一条铁路在英国的斯托克顿和达灵顿之间开通，全长21公里，由此欧洲各国开始修筑铁路。1830年5月24日，巴尔的摩至俄亥俄的铁路通车，这是美国第一条铁路，随后铁路修筑工程在美国东部各州迅速展开，带动了土方机械的需求。

　　1833年，美国费城的铁路工程承包商威廉•奥蒂斯(William Otis)，着手研制以蒸汽机为动力的挖掘机。1835年，第一台蒸汽机驱动的单斗挖掘机制造成功。这台挖掘机采用半回转、轨行式、铁木混合结构、桅杆大臂结构类似起重机，斗杆装在大臂上，挖斗装在斗杆上。蒸汽机驱动卷扬机通过链条和滑轮组升降挖斗，负责伸缩斗杆的齿轮也靠链条传动。机器两侧各有一人，用绳牵引实现大臂的回转，同时还负责操作挖斗门闩。整套挖掘装置包括蒸汽锅炉，全部安放在四轮铁路平车上，外形就像蒸汽火车头前面加装了起重臂式单斗挖掘机。这台挖掘机通过不断延伸铁轨实现带状开挖，每小时挖掘量约为35米立方米，比较适合铁路工程建设，因此人们称之为铁路铲(蒸汽铲)。

　　毫无疑问，这是一项伟大的发明。那时，中国还处在道光年间，而美国还没有开发西部，南方还在大量使用黑奴。直至20世纪初，推土机和铲运机出现以前，土方机械指的就是蒸汽铲。它首次实现了用机器来挖掘土方，尽管还不完善。但从机械工业史的角度来看，它建立了一个范本，至今在世界各大露天矿山里叱咤风云的巨型电铲，仍沿用着奥蒂斯蒸汽铲的基本形式。

　　1872年奥蒂斯蒸汽铲在新泽西州建设铁路工程。

　　□ 蒸汽铲的黄金时代

　　1837年，威廉•奥蒂斯研制的第一台“费城铲”投入铁路工程建设。然而遗憾的是，奥蒂斯没等改进自己的设计，便于1839年英年早逝，时年26岁。就在这一年，奥蒂斯发明的蒸汽铲正式获得专利。但是早期的蒸汽铲，由于回转机构仅仅在前部吊杆的部分，回转角度有限，还得靠人力实现;蒸汽机功率也不大，挖掘力小，斗容也小，动作也不会很快;需要加煤加水，还需要不断铺设轨道，整体的效率是很低的。再加上当时人工相当便宜，和奥蒂斯家族严格的专利保护，这种蒸汽铲未能大规模应用。威廉•奥蒂斯死后，“费城铲”的生产陷于停顿，直至19世纪50年代以后，奥蒂斯家族才重新开始生产，但产量很少。

　　奥蒂斯的专利过期后，很多公司进入这一领域，此时各种建设对蒸汽铲的需求也急剧增加，到19世纪70年代以后，蒸汽铲的发展进入黄金时代，并不断得到改进，应用于露天矿剥离。1880年出现了第一批以蒸汽式拖拉机为底盘的半回转式蒸汽铲。这一时期，在美国大湖地区，特别是俄亥俄州涌现了众多蒸汽铲厂商，主要包括Bucyrus、Marion、P&H、Link Belt等。此外，欧洲也有了自己的蒸汽铲厂商，如德国Demag 、意大利Fiorentini、英国Newton & Chambers等。这一时期，欧美国家的大规模铁路建设，已经完成或接近尾声，原本用来修筑铁路的蒸汽铲，被应用到开挖运河、矿山等其他领域。

　　在19世纪末期，英国开凿曼彻斯特通海运河时，已经开始大规模使用蒸汽铲开挖河道。该运河长58公里，宽14-24米，深约9米，1887年开始修凿，1894年通航。20世纪初开凿巴拿马运河时，蒸汽铲发挥了关键作用，使得美国人能够完成法国人留下的烂摊子。巴拿马运河总长82公里，宽的地方达304米，最窄的地方也有152米，水深13-15米。1879-1889年间，法国人用了10年时间只完成4/1的工程量。1904-1913年，美国人又花了10年时间，终告贯通。该工程共挖运土石方2.59亿立方米(约为三峡工程2倍)，主要依靠炸药和蒸汽铲。典型的施工方式是，在蒸汽铲的轨道旁边，平行铺设出渣用的铁轨，出渣小车由人力或畜力或蒸汽机车牵引。

　　在应用过程中，各厂商针对早期蒸汽铲的缺点，为了提高挖掘能力和效率，适应更大更艰难的工程，不断进行改进。蒸汽机功率不断加大，大臂和斗杆不断加长，斗容不断加大，体积、重量、轮轴数量也相应增加。但这还不够，底盘是个大问题。为了更灵活地挖掘，适应各种工作场合，19世纪80年代英国人发明了全回转装置，但直到20世纪20年代才被普遍采用。由于大功率蒸汽机重量太大，一些大型铲还是无法采用全回转结构。

　　有了全回转结构，也就有了上下车的概念。为了摆脱铁轨的束缚，又出现了驱动钢轮式底盘。1910年以后，随着履带的工程实用化，蒸汽铲纷纷用上了履带式底盘，有的甚至用上4条履带。但和霍尔特的履带不同，大部分蒸汽铲使用的是节销式，而不是链轨式。此时蒸汽铲的动力也开始向内燃机转变，1910年出现第一台电机驱动的蒸汽铲，1912年出现了汽油机和煤油机驱动的全回转式蒸汽铲，1916年出产了柴油发电机驱动的蒸汽铲。

　　20世纪20年代蒸汽铲发展到顶峰，除了动力系统，这时的蒸汽铲已经和现代的电铲没有本质的区别。此时，内燃机已经被交通运输业广泛使用，拖拉机、推土机等需要快速运动的机械也都使用了内燃机。蒸汽铲的动力系统也开始抛弃蒸汽机，在经历了汽油机、汽-电、柴油机、柴-电、电力等形式后，最终发展成今天的电铲。但使用燃煤或燃油锅炉的蒸汽铲的生产，一直持续到20世纪30年代，有的蒸汽铲直到50年代才退役。

　　当年参与巴拿马运河建设中，仅存的一台比塞洛斯50-B蒸汽铲，现存于科罗拉多州矿业博物馆，已有近百年历史。

　　□ 世界主要电铲制造商

　　在近百年的电铲发展过程中，伴随着激烈的商业竞争，美国逐渐形成了几大采掘设备制造商，主要包括比塞洛斯、马里昂和哈尼施菲格。美国比塞洛斯(BUCYRUS)国际公司创立于1880年，1882年推出第一台轨道型(非旋转式)蒸汽挖掘机。1893年时，公司总部由俄亥俄州Bucyrus，迁至现在的威斯康星州南密尔沃基。1904-1914年间，共有77台比塞洛斯制造的蒸汽铲，参与了巴拿马运河建设。此后其陆续兼并了多家蒸汽铲公司。1927年，比塞洛斯与伊利(Erie)蒸汽铲公司合并，公司改名为BUCYRUS-ERIE(简称B-E)。到1929年，比塞洛斯已经生产了超过1万台挖掘机和起重机，成为世界最大的挖掘机械制造商之一。1930年，比塞洛斯兼并英国Ruston Hornsby公司，并开始从蒸汽铲转向生产电铲。到1948年，比塞洛斯产品已经超过7.4万台。1969年，比塞洛斯制造出世界最大的4250W型步进式拉铲，这台庞然巨物重达12258吨，斗容量达到惊人的168.2立方米!1981年比塞洛斯在395B型电铲上开始采用第一代交流供电系统。1996年更名为比塞洛斯国际公司，1997年合并了世界第二大拉铲制造商——马里昂(Marion)动力铲公司。

　　美国马里昂(Marion)公司，起源于1884年成立的俄亥俄州Marion蒸汽挖掘机公司，后来发展为世界著名的采掘设备制造商。1903年，马里昂制造的24台蒸汽铲，参与了巴拿马运河建设。1911年，马里昂研制出回转式长臂电铲，1931年参与修建胡佛水坝。1939年马里昂研制出第一台迈步式拉铲，仅仅三年之后，就制造出当时最大的拉铲，成为大型煤炭剥离铲的重要厂家。1946年4月，公司更名为马里昂动力铲公司，1955年收购奥斯古德蒸汽铲公司。1965年制造出迄今为止世界最大的Marion 6360型电铲。这台超级巨无霸重达13600吨，用于伊利诺伊州Captain露天矿，斗容量达到138立方米。

　　1963年3月，马里昂接到美国国家航空和宇宙航行局(NASA )的合同，为阿波罗登月计划中的土星5号巨型火箭，制造2台“爬行者”搬运车。这是世界最大的履带式运输车，长41.2米、宽34.7米、高度6.1米，自重2722吨。运送土星5号时，最大总重8200吨，运送航天飞机时，重约7950吨(航天飞机+活动平台)。行走机构为4组共8条履带，每条履带长12.6米，宽2.3米。能以1.6公里的时速，缓慢地把航天器从测试厂房，运往5.5公里外的发射场。这两台机器至今仍然能正常工作。

　　1985年马里昂推出M-301型44立方米电铲，用于匹配240短吨级矿用车;1995年升级为M-351型。1997年马里昂被Bucyrus收购，工厂关闭，但保留品牌。从而结束了这两个重量级对手间，长达113年的激烈竞争。通过对马里昂的收购，比塞洛斯将120多台正在运行的马里昂拉铲，加入到自己的设备行列中，使比塞洛斯获得了，大量与设计理念有关的技术数据，以及马里昂的历史资料。1999年比塞洛斯在马里昂M-351型电铲基础上，推出595B型电铲，最大斗容量65.3立方米，工作重量1179吨。所有的595B型电铲，都运行在加拿大Suncor Energy公司的油沙矿中。495系列是比塞洛斯目前在产的最大电铲型号，包括495HD(高负载)，495HF(高浮选)和495HR(硬质岩石)版本。其中495HF型电铲斗容量61.2立方米，工作重量1412吨。2000年时，比塞洛斯曾推出795B型电铲的设计方案，铲斗容量68.8立方米，工作重量2041吨，但直至现在，该型号仍停留在图纸上。

　　美国P&H是世界领先的矿用采掘设备公司。1884年12月，亨利·哈尼施菲格和阿隆佐·珀林，在威斯康星州密尔沃基创建了P&H(Pawling & Harnischfeger)公司。1887年他们制造出第一台电动桥式起重机，成为世界最早的电动起重设备制造商之一。1903年P&H厂房毁于火灾，次年购地20亩建造新厂。一战爆发后，P&H开始生产采矿和建筑机械。他们开发出反铲挖掘机以及世界第一台汽油机做动力的拉铲。到1930年公司雇员数量已经增至1500人。二战爆发后，P&H得到进一步发展，他们生产的起重机、卷扬机、挖掘机，用于制造坦克、火炮、航母及建筑工程。并在密歇根州、伊利诺伊州、加州等地建设新厂。50年代后，P&H进军海外市场，与日本神钢、德国莱茵金属等企业，合作生产起重机和挖掘机。1956年P&H成为美国上市公司，1969年推出2800型电铲，斗容39.2立方米，工作重量1084吨，总功率3089千瓦。

　　70年代石油危机爆发，刺激了世界煤炭需求，P&H的采掘机械销售额猛增。1978年P&H推出5700型电铲，这是当时世界最大的双履带电铲。P&H 5700共制造了5台，第一台为LR型，最初安装的斗容量仅为19.4立方米，但臂长达到27米，工作重量1600吨。其在伊利诺伊州Captain矿工作了13年，1991年转移到西弗吉尼亚州Ruffner矿，并升级成HR(硬质岩石)型，换装了33.6立方米的铲斗和较短的主臂。第二台于1981年运往澳大利亚，其臂长21米，斗容46立方米，工作重量1667吨。第三台安装在驳船上，后沉入海中。另外两台也在澳大利亚，升级为5700XPA型，斗容量都超过了61立方米，工作重量1905吨，从而继续保持世界最大双履带电铲的地位。

　　1981年P&H矿用机械销售额达到6.46亿美元。但此时全球经济再次陷入萧条，P&H公司损失惨重，被迫进行业务重组。1986年P&H公司收购了贝洛伊特公司(Beloit)，这是一家成立于1858年的纸浆和造纸机械制造商。这笔收购让P&H再次蓬勃发展，到1990年贝洛伊特销售额已经达到11亿美元。P&H的电铲业务也在恢复，1991年推出4100系列电铲，该系列是P&H公司目前在产的最大型电铲，已经升级为4100XPC型，整机重量1491吨，斗容量67.6立方米，总功率4979千瓦，可与172-363吨级矿用车配合作业。

　　乌拉尔重型机器厂(УЗТМ)建于1932年，是俄罗斯最大的重型机器厂。斯大林时期，苏联在西伯利亚的叶卡捷琳堡建起这座大型重机厂，蒋经国曾在该厂任分厂副厂长。1947年，乌拉尔重机厂制成СЭ-3型3立方米履带式电铲。1949年，乌拉尔重机厂推出臂长65米、斗容14立方米的步进式拉铲，用于伏尔加-顿河运河建设。1979年，建成臂长100米、斗容100立方米的拉铲，用于克拉斯诺亚尔斯克矿山。该机重达10300吨，输入电压10000伏，采用4台2500千瓦电机。1980年乌拉尔重机厂制成两台ЭКГ-20型20立方米电铲。1号铲用于涅柳恩格里露天煤矿。1996年推出ЭКГ-12型12立方米电铲。2006年制成25.9立方米迈步式电铲，用于蒙古锡伯敖包煤矿。2007年，乌拉尔重机厂开始研制ЭКГ-18型18立方米电铲。目前，乌拉尔重型机械集团生产的矿用机械，主要包括10-20立方米电铲及11-100立方米的巨型拉铲。此外，俄罗斯重型机械联合公司(OMZ)矿山设备技术公司，能够生产斗容量在20立方米以下的EKG系列电铲。

　　总体来看，目前美国P&H公司在矿用电铲领域，市场占有率居世界第一位。其产品采用齿轮齿条式推压方式，设备的挖掘力大，满斗系数大，挖掘性能稳定，易损件使用寿命长。但相对于其机械结构部分的先进性，其电气及控制系统由于多年来一直采用可控硅供电和直流电动机系统，已经落后于交流变频电机及其控制系统。比塞洛斯采用钢绳推压方式，斗杆采用圆形截面的高强度免扭结构，新近开发的产品，电气系统采用了先进的交流变频及其控制系统，整机使用寿命长，维护方便，设备出动率高。俄罗斯电铲以中小型为主，易损件寿命和电控系统性能有待改进。

　　这就是世界最大的电铲——马里昂Marion 6360的履带，共有四组，每组两条履带，每条履带长13.7米，高4.9米。可以想象整台机器有多庞大。

　　□ 历史上曾经出现的超级电铲

　　机械制造商之间激烈的商业竞争，促使上世纪50-70年代，美国电铲“巨臂挥舞、纵横矿山”。Marion和Bucyrus这两大矿用机械巨头，为了显示各自的技术实力，竞相打造出一些“世界之最”级的巨型电铲。即使到了今天，各企业在产的型号，和这些超级巨无霸相比，也是相形见绌(尺寸/重量/挖掘量等方面)。“MARION Mountaineer”就是其中的一位。

　　它是马里昂公司制造的第一台超级电铲，制造时间为1955-1956年，属于5760系列产品。用户为美国Consolidated煤炭公司Hanna分部。怎样来描述这样一台机器呢?它有16层楼那么高，重达2497吨，吊臂长度46米，挥动着一个50立方米的巨型铲斗，一次能掘起100吨的土石方，并且能将它们卸倒于一个足球场之外的料堆上。它的行走机构为4组8条履带，全机共有4台提升马达、2台行走马达和4台回转马达。Mountaineer从1956年投入运行直至1979年，共运行了23年，最后于1988年在俄亥俄州St. Clairsville报废拆解。

　　60年代初，比塞洛斯公司推出两台3850B型电铲，都归美国皮博迪(Peabody)煤炭公司所有。皮博迪创建于1883年，1955年与世界第三大煤炭公司—辛克雷尔公司合并，成为世界最大的煤炭生产商。第一台3850B型电铲于1962年建成，由皮博迪买下用于其在肯塔基州西部的Sinclair露天矿，绰号“Big Hog”。其铲斗容量为88立方米，主臂长度64米，总高度67米，工作重量8165吨，总功率达到12180马力(8950千瓦)，输入电压为7200伏，每个工作循环为1分钟。它的主要任务是剥离煤矿的覆盖层，凭借惊人的性能，每天能挖掉76460立方米的土石方，年挖掘量高达2753万立方米。“Big Hog”是当时世界最大的挖掘机，其规模是同类产品的4倍，比塞洛斯动用了300台运输车辆，将其零件从工厂运到矿山，组装工作进行了11个月。它的底盘是4组8条履带组成的行走机构，全机共装有52台电机，功率从0.25到3000马力不等，电力消耗非常惊人。它一直工作到1985年“寿终正寝”，部件保留下来，作为其兄弟机型“River King”的备用件。

　　第二台3850B型电铲于1964年问世，它有一个响亮的名字——River King(意为河王)。皮博迪将其用在伊利诺伊州南部的River King露天矿。这只巨兽挥动着一个斗杆长61米、容量为107立方米的铲斗，空心斗杆直径为2.14米，一斗可以挖起200多吨重的土石方。工作重量达到8482吨，并且在它上面还为操作人员配有厨房等生活设施。它的操作速度非常快，0-40km/h的回转加速度为8秒，再减速到静止用时4秒。一天的挖掘量能装满1700节火车，排列起来足有25公里。它每年的挖掘量能达到2753万立方米，相当于挖了一条6.1米宽，1.5米深，从芝加哥到旧金山的沟槽，这两座城市的距离是3000公里!River King在1992年停止了运行，1993年报废拆解。其运行期间，在矿区为自己挖了30多公里长的行走道路，共移走土石558922600立方米，相当于挖了两条巴拿马运河!River King可以说是代表了比塞洛斯的最高成就之一，并且其产品线中至今也没有出其右者(尺寸/重量/挖掘量)。但是由于Marion 6360的出现，它只能屈居世界第二大电铲的位置了。

　　Marion 6360是马里昂公司于1965年制造的巨型电铲，在美国西南伊利诺伊煤炭公司的Captain露天矿中，用于剥离矿区覆盖层。这台巨无霸的重量超过13600吨，当时的建造费用超过1500万美元，组装它花了约两年时间。除去吊臂后，主机房宽度39.9米，高度64.5米，面积相当于三个篮球场，高度相当于22层楼。其行走装置为4组8条履带，每条履带长13.7米，高4.9米，相当于一辆双层巴士。总功率高达21300马力(15655千瓦)，使用7000V的高压电。吊臂长度70.5米，铲斗容量138立方米，足以装下六台家用轿车;最大挖掘高度67.2米，年理论挖掘量4130万立方米。这是迄今为止世界最大的单斗电铲。不幸的是，这台超级电铲在1991年毁于一场大火，花费了220万美元仍未能修复，最终于1992年拆解。在其一生中，共挖掘了620000000立方米的土石方，足够修筑三条万里长城!

　　Marion 5960是马里昂公司生产的第二大剥离电铲，1969年建成，仅此一台。皮博迪煤炭公司买下后，用于肯塔基州的River Queen露天矿，绰号“BIG DIGGER”。5960使用了马里昂公司具有专利的肘动式铲斗推进机构。其工作重量为8471吨，吊臂长度66米，斗杆长度(带铲斗)40米，铲斗容量96立方米。仅在1982年就挖掘了2563万立方米的土石方。在运行了近20年之后，于1989年报废拆解。其铲斗容量排名世界第4位，整机重量排名世界第3位，只比第2名River King少了11吨。

　　比塞洛斯1950B型电铲，共建造了2台。第一台绰号Silver Spade(银铲)，于1965年建成;其工作重量为6350吨，输入电压7200V，总功率13700马力(10070千瓦)。吊臂长61米，铲斗容量80立方米，采用马里昂的肘动式铲斗推进机构，通过4个直径1.27米的液压缸进行控制，且整个操作只需两个手动杆和两个踏板。4条直径约7厘米的主缆绳，总长度为914米，最大挖掘高度为42米。行走装置是8条长10.36米、高2.44米的履带，每小时行走距离为400米。银铲于2006年4月退役，并计划拆解后将一些零部件放入展馆。第二台1950B型电铲于1967年建成，绰号GEM，一直运行至1988年。1989年开始拆解，大部分零件作为废铁处理，少量作为银铲的配件。它与银铲相比，臂长要短些，只有52米;但斗容更大，达到99立方米，其它方面和银铲基本一样。

　　比塞洛斯1850B型电铲，用于堪萨斯州西露天矿，绰号“BIG BRUTUS”。其工作重量为4990吨，1962年建成时的造价为650万美元。它用7200V高压电驱动，最大工作电流为1200A，有2台3550马力的主电机，还有8台508马力的举升电机，通过4个液压缸来控制铲斗，总功率达到11165马力(8200千瓦)。它需要3人操作，吊臂长度46米，铲斗容量69立方米。行走机构为4组8条履带，每小时行走距离为354米。目前BIG BRUTUS已经成了堪萨斯州一个矿山设备展馆的景点，可供游人登上进行参观。比起其他报废拆解的超级电铲，这要幸运得多。

　　世界上最大的拉铲——比塞洛斯4250W，整机重量12258吨，1999年报废解体。

　　□ 历史上曾经出现的巨型拉铲

　　与超级电铲相比，巨型拉铲毫不逊色。比塞洛斯建造的“Big Muskie”是地球上迄今为止最大的拉铲，也是工程机械史上最大的迈步式机械，它是人类的工业奇迹之一。比塞洛斯公司从1967年开始，为美国俄亥俄州中央煤炭公司的Muskingum露天矿，研制4250W型拉铲;耗资2500万美元(至少相当于现在的2亿美元)，花了两年多时间，直至1969年5月才将其建成并投入使用。

　　让我们看一下它惊人的性能吧!Big Muskie整机重量12258吨，总装机功率320000马力(23520千瓦)，输入电压13800伏!吊臂长度95米，放下吊臂后，机器总长度达到148.6米，相当于一个半足球场的长度。机器总宽度46米，比双向6车道的高速公路还宽。主机房顶部离地高度20.5米，相当于7层楼。机房顶部A型支架顶端离地高度36.6米，相当于12层楼。工作状态吊臂顶端离地高度67.8米，相当于22层楼。Big Muskie拥有一个8.3米长、7米宽、6.9米高的巨型铲斗。铲斗自重达到209吨，与波音747客机的空载重量相当。铲斗容量达到创纪录的168.2立方米，一铲下去足以挖起300多吨重的土石方!由于过于庞大，这台钢铁巨人的行走装置不再使用履带，而是改用迈步式装置，每小时移动的距离仅有161米。

　　整个80年代是“Big Muskie”最辉煌的时期，不但屡创世界单机年挖掘量纪录，为其主人带来了空前巨大的财富，而且频频在各种世界性媒体上亮相，吸引了无数眼球的关注。甚至一度成为美国矿用机械制造业水平的代表与骄傲，风头盖过了世界挖机三巨头中的另两位：老将军“Marion 6360”和陆地航母“Bagger 288”。80年代中期，“Big Muskie”创造了年挖掘量4600万立方米以上的惊人纪录!这相当于我国目前最大的露天煤矿——神华准格尔黑岱沟矿，2007年采剥总量的2倍。这一纪录直到2000年以后，才由德国“挖掘机之王”RB292和RB293分别打破。

　　1991年，Muskingum矿区采空，由于“Big Muskie”太庞大，转移不便，被遗弃在了工作面上。从1969年至1991年的22年间，Big Muskie一共移走了6.08亿立方码(约4.64亿立方米)的土石，相当于开挖了40个杭州西湖!到1999年Muskingum露天煤矿复土工作接近尾声，Big Muskie依旧孤独地耸立在煤矿采空区里面，公司决定将其拆除。为了留住这个创造惊人历史的工业奇迹，全世界数以千计的工程机械迷为其捐款，并和资方进行谈判，但因保留的费用和难度过于巨大，拯救行动最终失败。1999年5月，随着爆破声，钢铁巨人“Big Muskie”走完了32年的短暂一生，仅铲斗得以保存下来。

　　上世纪70年代，比塞洛斯制造了两台3270W型步进式拉铲，他们是仅次于Big Muskie的世界第二大巨型拉铲，使用者均为美国AMAX煤矿公司。这两台机器研制时间基本一样，只是第一台比第二台早几个星期挤投入运行。第一台3270W于1979年开始了自己的劳动生涯，被安置在AMAX公司的Delta露天矿，第二台运行在Ayrshire露天矿。它们的性能和参数基本相同：工作重量为7945吨，拉斗容量135立方米，吊臂长度101米，这使得它们更像是一座建筑而非机器。3270W安装有12台提升电机，8台拉斗电机，6台回转电机，6台行走电机，总装机功率达到18000马力(13230千瓦)。到2004年，两台机器在工作了25年后，都停止了运行。公司原本打算将其卖掉，但因未能找到买主，最终只得将其报废拆解。

　　Marion 8900为澳大利亚皮博迪公司的Dugger矿建造，仅此一台。其工作重量为6356吨，当时动用了115辆车把它运到工作地点，并用了一年时间进行组装，1968年投入使用。它需要3人操作，吊臂长76米，铲斗容量119立方米，高度相当于14层楼;装有30台电动机，电缆直径为10厘米，总功率18270马力(13428千瓦)。8900于1972年更换了吊臂，铲斗也更换过，在Dugger矿关闭后，它被转移到了该公司的Hawthorn矿，后来报废并在2004年9月拆除。

　　这些旷古绝今的巨型机械，创造了人类工业史上的辉煌纪录。上世纪80年代后，随着世界经济衰退，各国再也没有建造如此巨大的电铲、拉铲。即使到了今天，采矿业的规模远胜于当年，但各国使用的采掘设备，依然未能打破这些纪录。2004年，神华准格尔能源公司耗资6.5亿元人民币，向比塞洛斯订购一台8750型步进式拉铲，用于黑岱沟露天煤矿。这是目前亚洲最大的迈步式拉铲，自重5300吨，臂长110米、斗容90立方米，功率9700千瓦;于2007年2月开始组装，2007年底运行，至2009年7月累计剥离土石方2606万立方米。澳大利亚昆士兰州Ensham煤矿也订购了一台8750拉铲，于2006年交付。

　　人类因梦想而伟大，从15世纪末期，达芬奇设计出淤泥挖掘船，到1835年美国人威廉•奥蒂斯设计出第一台蒸汽铲，再到1965年美国马里昂公司制造出世界最大的电铲——Marion 6360。现代采掘机械走过了500多年发展历史。在这些超级巨无霸的背后，凝聚了无数人员的努力，是他们日以继夜的劳动，创造出辉煌灿烂的工业文明。下一台惊世骇俗的巨型挖掘机，将在何时出现?让我们拭目以待。■

　　15世纪末，达·芬奇笔记中记载的的用来挖坑道的机械。

　　1877年，拉斯顿普罗克特(Ruston Proctor)蒸汽铲公司供给英国曼彻斯特运河船公司的蒸汽铲

　　1885年，拉斯顿普罗克特(Ruston Proctor)公司为阿根廷制造的“Colonial'”蒸汽式拖拉机。

　　下面这个老家伙由马里昂(Marion)制造于1885年，它有一个嚣张的名字：“King's Ditcher”。

　　1904至1908年间生产的比塞洛斯 77型蒸汽铲，是开凿巴拿马运河的主要设备。

　　马里昂C型牵引钢轮式蒸汽铲，1906年生产。

　　1913年5月20日下午4点半，两台蒸汽铲在巴拿马运河中部胜利会师，标志着巴拿马运河胜利贯通。

　　阿拉斯加一台废弃的蒸汽铲，可以清楚地看到锅炉、水箱、绞车、主发动机，斗杆等结构。

　　Mountaineer是马里昂建造的第一台超级电铲，1956年投产，1979年退役;重2497吨，铲斗容量40立方米。

　　比塞洛斯1850B，在1962到1974年运行期间，是当时世界第二大的电铲，绰号“Big Brutus”，造价650万美元，重量4990吨，现在是美国堪萨斯州West Mineral的一个博物馆。你只要记住：人的高度还没有它的履带高就行了。这是巨型电铲中为数不多的幸存者之一，其他的巨无霸，大多难逃被拆解报废的命运。

　　比塞洛斯1950B是为Hanna煤矿制造的剥离型电铲，1965年11月投入使用，绰号银铲“SILVER SPADE”，重达6350吨，斗容80立方米，2006年退役。

　　60年代初，比塞洛斯公司推出两台3850B型电铲，都归美国皮博迪(Peabody)煤炭公司所有，重达8165吨。

　　马里昂Marion 5960是马里昂公司生产的第二大剥离电铲，1969年建成，仅此一台。重8471吨，铲斗容量96立方米，于1989年报废拆解。

　　现在该轮到电铲之王出场了，马里昂Marion 6360建于1965年，整机重达13600吨，总功率21300马力，铲斗容量138立方米，最终于1992年拆解。

　　这就是马里昂6360的铲斗，在其一生中共挖掘了6.2亿立方米的土石方，足够修筑三条万里长城，或填平600个杭州西湖。

　　马里昂公司现存最著名的产品应该是这台，为美国航天局(NASA)制造的“爬行者”运输车，用于驮运航天飞机到发射场地，履带式底盘以巨型电铲的技术为基础。

　　比塞洛斯建造的“Big Muskie”巨型拉铲可就没有这么好运气了，1999年爆破拆解后，只剩下这个巨型铲斗供人留念。

　　2004年，神华准格尔能源公司耗资6.5亿元人民币，向比塞洛斯订购一台8750型步进式拉铲，用于黑岱沟露天煤矿。这是目前亚洲最大的迈步式拉铲，自重5300吨，臂长110米、斗容90立方米，功率9700千瓦;于2007年2月开始组装，2007年底运行，至2009年7月累计剥离土石方2606万立方米。

　　4100XPC是P&H的电铲系列矿机的旗舰产品，而且是最新型的第三代C型机。体型庞大，重约1100吨，一铲可装起104吨的矿物，铲容量达58.5立方米，几铲就可以装满像CAT 797这种巨型卡车。卡特彼勒797系列是世界最大的载重卡车，装载量超过360吨，在4100XPC面前如同玩具。

　　5700系列于1991年推出，共生产了5台，是在2800基础上开发的，是P&H公司生产过的最大电铲型号，输入电压为14400V，它装有4个铲斗提升电动机，2个推进电机和4台回转电机，吊臂长度为21m，整机质量：1667t吨，装机容量：9975kW ，铲斗容量：61m3 。

　　辽宁阜新海州露天煤矿使用的苏联制3立方米电铲，由苏联乌拉尔重机厂制造。

　　山西平朔安家岭露天煤矿，由中煤集团自行设计建造，1994年筹建，1999年12月开工，总投资48亿元，年产1500万吨原煤，包括1个露天矿、2个井工矿，以及1座1500万吨选煤厂和21公里铁路专线。主要可采煤有3层，平均厚度约30米左右，埋藏深度在100-200米之间，总储量14.5亿吨。2002年6月，安家岭露天煤矿投入试生产，年产原煤331万吨，2005年产量达到1501万吨。2006年3月18日，安家岭煤矿正式投产。目前，已经成为我国规模最大、现代化程度最高的煤炭生产基地之一。

　　1988年，Bagger 288转移至22公里外的新工作地点，搬家的费用是一亿五千万马克。但是它的主人RWE公司认为：搬家的费用远远小于拆卸巨人和安装巨人的费用。

　　世界最大的轮斗式挖掘机

　　下面要介绍的是地球上最大的自行式机械：它的名字叫Bagger 288，是德国克虏伯公司于1978年建造的世界最大挖掘机。咋一看，这就是一头钢铁巨兽，它有46米宽、95米高、240米长，总重量13500吨，被称为“陆地航母”。Bagger 288属于轮斗式挖掘机(bucket wheel excavator，简称BWE)，主要用于矿山开采。轮斗式挖掘机起源于欧洲早期的挖泥船，1908年由英国工程师AR.格罗史密斯改进为链斗式挖掘机，用于英格兰Corby的铁矿。1919年德国洪堡公司研制出世界第一台轮斗式挖掘机，1925年在德国路易斯矿得到使用。1926年ATG Leipzig获得洪堡公司的经销权，至1938年共售出50多台轮斗式挖掘机。

　　洪堡的轮斗式挖掘机与蒸汽铲类似，采用蒸汽机和铁路轮轨底盘。1928年德国Backau-Wolf AG开发出履带式底盘的BWE。1934年德国O&K公司与LMG公司合作生产出第一台轮斗式挖掘机，经过不断改进，在1935年生产出每小时开采2676立方米的机型。两年后O&K研制的履带式轮斗取得成功。这一时期最大的轮斗属于德国莱茵褐煤股份公司(即现RWE Rheinbraum前身)，每小时能采掘3823立方米，机器总重量6120吨，由德国科隆的一家公司制造。1944年，美国联合煤电公司(现在的弗里曼能源)在伊利诺伊州W3A号煤矿使用大型BWE进行剥离作业。第二次世界大战后，美国比塞洛斯公司开始研制跨坑式轮斗挖掘机，其制造的684-WX型轮斗在加州圣路易斯大坝建设中，共挖掘了3100万立方米的土石方。

　　1958年，克虏伯研制出最小的轮斗挖掘机——Krupp 50，其重量只有52吨，每小时挖掘210立方米。同年克虏伯与O&K为德国RWE公司研制Bagger 281巨型轮斗，该机长220米，高73米，整机重量7800吨，有一个103米长的悬臂，自1958年以来共挖掘了5亿立方米的褐煤，经过全面更新后，现已加装光纤控制和卫星定位系统。到上世纪60年代，德国克虏伯与O&K签署合作协议，两大巨头携手进军世界轮斗挖掘机市场，建立销售和维修网络。到70年代，克虏伯制造的巨型轮斗进入鼎盛时期，1975年克虏伯与O&K合作研制的Bagger 285，整机重量达到13500吨，长200米，高75米，宽45米，总功率达到16560千瓦，每天挖掘量高达20万立方米。此后克虏伯在1976年建成了Bagger 287，1978年建成了Bagger 288，性能进一步提高，日挖掘量达到24万立方米。

　　巨型轮斗属于特种装备，一般不批量生产，目前日挖掘量达到24万立方米的只有6台。其中Bagger 288和289是几乎完全相同的兄弟机，290和291稍作了改进，分别由MAN-TAKRAF和KRUPP制造，之后作了较大改进与性能提升的是292和293，先后由KRUPP与MAN-TAKRAF制造成功，两机技术性能基本一致。它们全部在德国的煤矿运行。Bagger 288轮斗上配有18个铲斗，每个容积为6.6-8.6立方米，驱动斗轮的4台电机由上至下顺序垂直排布，总功率3360千瓦;装配8.6立方米大容积铲斗挖掘松方或煤时，理论生产能力为每小时22000立方米;装配高强度6.6立方米厚壁铲斗挖掘密质硬岩或冻土时，理论生产能力为每小时19100立方米;12条履带采用前8后4的布置型式，最大移动速度为每小时600米;仅需5人就可以进行操作。设计、制造及装配这台机器用了5年时间，造价更是高达1亿美元之巨。

　　Bagger 293的能力更惊人，其装备20个8.6立方米铲斗，总装机容量2万千瓦，轮斗驱动采用3台1680千瓦电机，总功率5040千瓦。整机长240米、宽49米、高96米，总重量达到14210吨。即使面对最难剥离的密质硬岩或冻土时实际生产能力也能达到每天24万立方米，其挖掘松方的能力甚至达到了空前的每天30万立方米。从Bagger 293的主要技术参数来看，它已经全面超过了1978年就投入使用的288，成为真正的挖掘机之王。

　　看上面那张“760”的照片时请大家注意一下它履带左侧那个黄颜色的小东西，那是一台卡特D10T重型推土机，是目前卡特的第二大型号推土机，仅次于CAT D11R。卡特D10T高有4.5米，不带推铲宽3.7米，推铲宽有5.3米。

　　世界排土机之王——Absetzer 760与761

　　上世纪80年代末，德国能源巨头RWE能源公司作出决定，从90年代开始对其下属的露天煤矿逐步进行扩产，重点项目包括“Garzweiler”矿二期新建、“Hambach”矿新区开拓等。其中“Hambach”矿新区开拓的关键设备就是著名的RB292和RB293巨型土石剥离系统。这两个系统均由能力相配套的一台巨型轮斗挖掘机、一条高速输送带和一台巨型排土机构成。作为系统重要组成部分的两台最大能力为30万立方米/日的“Absetzer”排土机是全球排土机领域前所未有的大家伙，都被交由经验丰富的德国KRUPP集团制造。

　　1991年KRUPP成功造出了RB292剥离系统的排土机，这台被命名为Absetzer760的超级巨兽仅经过了三个月的测试，就于同年底顺利在“Hambach”矿新区投入了使用。之后KRUPP再接再厉，又于1995年初成功造出了RB293剥离系统的排土机Absetzer761，也经过了三个月的测试，于同年夏天在“Hambach”矿新区投入了使用。至此，世界最大自行式排土设备的纪录被“760”和“761”这俩个KRUPP孪生兄弟刷新。

　　该型机器长193米、宽42米、高64米，装机功率11600千瓦，总重量5900吨，每台造价高达4800万欧元。工作中Absetzer760和Absetzer761的位置分别处于RB292和RB293土石剥离系统的末端，都在排土场负责将高速皮带机运来的土石按计划和需要进行有序堆放。2006年两台超级巨兽的年排土量都达到了惊人的6500万立方米以上，创造了排土机领域单机年排土量的最新世界纪录，这也是自1996年“Hambach”矿新区剥离工作全面铺开以来哥俩第10次打破自己保持的单机年排土量世界纪录了。现在“760”和“761”俩兄弟被赋予了新的使命，作为“Hambach”矿老矿区复土工作的主力，实施矿山边采边复土计划。在未来的若干年里，哥俩将以每年覆盖一个峡谷的速度把过去“Bagger”巨兽们挖下的大地坑一一填上。

　　Absetzer 755是世界上迄今第二大的自行式排土设备，仅次于“排土机之王”Absetzer760和Absetzer761，是“陆地航母” Bagger 288轮斗挖掘机的专职配套排土设备。该机长187米、宽38米、高57米，总功率8750千瓦，整机重量5200吨。它也是世界上首台排土能力达到每天24万立方米的排土机，由德国KRUPP联合DEMAG、AEG公司于1976年制造，现与288一起在德国Garzweiler露天煤矿工作。它需4人操作，卸料臂长度为98米，最高移动速度是每小时546米，长距离迁移时的重量为4484吨。

　　东德流传下来的的ES 3750 是TAKRAF至今生产过的最大一个级别的轨道式链斗挖掘机，前后造过不少台，最初的设计挖掘能力是10000立方米/小时。现今还在工作的ES 3750基本都是后来由德国FAM公司重新修整和改造过的，挖掘能力也提高到了14000立方米/小时。

　　与ES 3750 相配套的 F60表土输送桥(或称排土桥)，是至今为止在地球陆地上出现过的体型最大的自行式设备，是原先东德TAKRAF的杰作。它的作用是将挖掘机开采的物料直接送到剥离物料堆。长度为502米，宽240米，高80米，F60有720个车轮并在轨道上移动，其工作重量为13600t，和两台ES 3750 挖掘机一同工作，总功率达到27000kW。

　　F60排土桥长502米，宽240米，高80米，巨无霸啊巨无霸～～～

　　从这里可以看到横跨联合公路的世界上最大的挖掘机，它由德国krupp公司制造，正在去往目的地的途中(一个正在挖掘中的煤矿)。用这种方式移动这个机器的费用要比在煤矿所在地重新组装它便宜。

　　这台露天挖煤机的代号是288，它以神奇的力量吸引前来观看的人，以至通往田野的道路被封锁。对机器的保护也已经到位，安全人员控制机器周围人群的涌入。越来越多的人慕名而来，进入泥泞的田地，尽可能地靠近这个巨大的三维结构。机器的特性：240米长，相当于2.5个足球场，有96米高，相当于2/3个科隆教堂，一万三千吨重。在挖掘用转轮上有18个铲斗，转轮的直径是21.60米，相当于8层楼房那么高。

　　一位34岁的男士带着一个2岁的小女孩站在附近。他惊奇地说：“能这么近地观看不会再有第二次，我没有想到，它能有这么大”。周围的其他观看者也同样的惊奇，大多数携带了像机，拍下历史的照片。这台机器的巨大程度超越了人的想像。一位在高速公路上开车的过路人看到了这台机器之后，居然停车，中断了他的行程，推迟了预定的日期安排，为了观看挖掘机通过高速公路。

　　巨人行走的事情不会很快再出现。上一次巨人挪动的时间是1988年。现在巨人正在以每分钟10米的速度移动，目的地是22公里外的新工作地点。在那里它每天可以挖掘出24万吨煤，这相当于挖空一个足球场面积大小30米深的坑。

　　当挖掘机288断断续续地在路上行走时，比它小的一台挖掘机259，也在路上以同样的速度拖着8000吨的重量走了16公里。中间曾经出过一次事故，更换了新的动力装置后继续行走。这两个巨人要在A61高速公路上碰面。高速公路至少要封闭14个小时。

　　碰面的时间计划得很准确。早在半年前，RWE的70名工作人员已经开始了这项工作。横穿高速公路A61并不是仅有的问题，2000立方米的土石铺成了60米宽跨越高速公路的通道。为了使巨人越过河流，工程师用土石切断了水流，用4个钢管引导水流。在这两处铺设道路总共用了20万吨土石。两个巨人的开销很大。搬家的费用是一亿五千万马克。但是RWE认为：搬家的费用远远小于拆卸巨人和安装巨人的费用。

　　bagger 292如同一座移动堡垒。嗯 ，可以去打外星人了～～～

　　2012年6月5日，太原重工WK-75型矿用挖掘机下线。该机为内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司生产，长37.5米、宽17.3米、高23.5米，总重量近2000吨，一斗可以挖掘135吨物料，每小时采矿能力达12000吨。