从100t到3200t 主流履带起重机的奋斗史

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其他很多行业也是这样的情况。由于2011年的经济形势严重损害了用户的信心，对新型履带式起重机的需求正经历一个困难时期。在做大型起重机这样重要的资本投资时，信心就是上帝。几个月前，大型履带式起重机似乎有一些大动作来满足缓慢增长的经济需求。不幸的是，福岛灾难和政治家的潜意识反应停止了所有与核项目相关的目标流程，并购买了建造这些项目所需的大型履带式起重机。
预计在不久的将来，旧核电站的适当保护或退役将为起重机带来大量工作。也希望政治家们很快明白，推迟新核电站的建设不是一个好办法。
另外，中国和印度似乎将保持强劲的发展态势。但根据我最近对国内重点起重机厂商的采访，中国企业可能没有很强的抵抗力。“工程机械需求大幅减少，明年增速肯定会放缓。”中联重科董事长兼首席执行官詹春信在2011年11月15日表示。
他说，由于经济增长放缓和铁路建设项目减少，明年中国对起重机和挖掘机的需求将继续放缓。
一个时代的结束
坏消息到此结束。这段艰难的时光伤害了起重行业各个领域的很多好人。虽然大量裁员，但只有一家工厂倒闭，那就是特雷克斯威尔明顿工厂。这个消息令人沮丧，但它可能不得不这样做。【/br/】1997年Terex收购美国起重机公司时，其他几家潜在的收购方对这家公司进行了研究，但最终放弃了。经过几十年的辉煌历史，明尼苏达州圣保罗市的前美国起重机械公司出现了衰落的迹象。【/br/】由于大量的基础设施和技能只适合生产传统的机械起重机，向液压起重机的转型让这家公司倒闭了。1985年，公司打了个赌，把生产基地搬到了生产成本较低的南方，也就是北卡罗来纳州的威尔明顿。其实是放弃了北方成熟的生产基地。无论如何，该公司勉强生存下来，直到快速增长的Terex(专注于fil filipov)收购了该公司，并将其产品纳入自己的范围。
1998年我遇到日本石川岛公司(ihi)的时候，转折点来了。Terex的子公司koehring与该公司在挖掘机和起重机的原始设备制造商生产方法方面有着35年的合作关系。艰难而又雄心勃勃的谈判开始了，最终售出了700台由ihi生产的Terex-American产品，因为用户认为ihi生产的起重机“坚固耐用”。
事实上，这些起重机都配备了美国起重机械公司设计并在威尔明顿生产的吊臂。然而，此时的现实是，很少有客户会被这种中国制造的繁荣所诱惑，去购买美国特雷克斯公司的起重机。特雷克斯中国的竞争对手直接进口代工日本起重机“整机”，所以不受这方面影响。进口整机具有质量控制好(统一货源)、测试效率高、交货方式灵活等诸多优点。因为这些起重机可以直接运输到靠近用户的港口，所以在发送给用户之前不需要运输到美国工厂进行“组装”。

得益于ihi的项目，进口汽车零部件网表示，原美国起重机公司的产品因数量有限而停产。为了充分利用威尔明顿·空·匡的车间，诸如生产松木塔式起重机和将该车间用作特雷克斯进口欧洲产品的仓库等措施最终被证明是不可行的。结果工厂解散了90个好岗位，从此再也没进口过几台履带起重机。
Terex将继续为700多台Terex-American Crane公司品牌的ihi起重机提供售后服务，这些起重机主要销往北美，同时也为销往世界各地的美国起重机公司和美国起重机机械公司的数千种产品提供服务。【/br/】为了保证主臂和辅助臂的备件能够随时供应，特雷克斯将吊臂所需的备件和生产设施搬到了俄克拉荷马州的俄克拉荷马城，并在那里建立了特雷克斯-美国公司的主臂和辅助臂的生产能力。
其他Terex-American Crane Company的所有备件都转移到了位于密西西比州Southhaven的Terex备件中心，位于威尔明顿的售后服务中心也转移到了新的地点。
但是，本地制造能力的存在很重要，这家工厂至少是美国Terex唯一的履带起重机生产工厂。
100年的发展历史
如果市场不那么糟糕的话，2011年对履带式起重机来说将是伟大的一年，也将是第一台安装在履带式底盘上的起重机诞生一百周年。履带式起重机是威斯康辛州南密尔沃基的Biseros公司于1911年发明的。第一款是由Biseros型汽油发动机提供动力的绳斗(可以当起重机用)，卖给了德克萨斯州的rio grande Construction Company。14型配备长18.3米的桁架臂和直径4.27米的回转支承，履带式重47t。

虽然履带起重机在过去的100年里进化的很神奇，但是它的遗传基因还是很清晰的。在这个漫长的发展阶段，动力范围从蒸汽到电力到汽油，最后到柴油，材料范围从铆接木梁和槽钢制造的6m定长吊臂到可伸缩桁架吊臂到机器人焊接的细粒高强度钢吊臂，转向方式范围从链条限制转向钩滚全转向到光滑全封闭润滑回转支承，传动范围从重型齿轮到鼓式助力离合器到全液压驱动，提升能力范围从2t到3200t。
但最大的变化是人体工程学的改变。早期起重机或绳斗的操作人员必须是蒸汽和机械工程师，具有健美运动员的体格。运营人员要愿意一天努力12个小时。据汽配网介绍，他们常年不停的工作，经历着所有恶劣天气的考验，没有任何保护和庇护；当地面塌陷或机器翻倒时，始终准备挖出或拉出地面；没有仪器，没有手册，没有售后服务。【/br/】第一台履带式拖拉机成功下水仅7年，履带式起重机/绳斗就问世了。这项发明意义重大。在只有牵引功能的履带车上安装一个可旋转吊臂的机器，确实凸显了履带底盘的内涵和优越性。履带式底盘具有在崎岖或松软地面上行驶的机动性，重心低，结构坚固，价格低廉。底盘的这些特性为提升和搬运操作提供了稳定的基础。

　　第一台全功能履带牵引车是英国林肯郡格兰瑟姆的richard hornsby公司总工程师david roberts于1904年设计并注册专利的。10年以后，该专利权被卡特皮勒之父benjamin holt购买，尽管holt从1904年底就已开始试验后履带牵引底盘——一种后履带前轮转向的半履带车辆。hornsby后来又收购了另一家处于林肯附近的挖掘机生产商ruston proctor公司，于1918年成立了ruston & hornsby公司，后在1930年与比塞洛斯合并，成立了ruston-bucyrus公司（rb）。
　　上一世纪20时代，比塞洛斯在24t的拉铲挖掘机上研制了4履带机型。马尼托瓦克的设计师john（或他的一个同事）很显著对此印象深刻，与1999年conexpo博览会上推出了配备了4条履带的1000t起重机21000。
　　1911年桁架臂多使用在固定式桅杆起重机、铁路起重机和塔式起重机上。尽管20世纪初期研制的第一台（撬装）拉铲挖掘机使用了木制或槽钢臂架，但由于更大幅度和更大起重量的需要，开始使用桁架臂。当比塞洛斯于1910年收购了heyworth-newman进入拉铲挖掘机行业后，在1911年推出的第一台比塞洛斯type 24拉铲挖掘机就使用了30.5m长的桁架臂。
　　拉铲挖掘机当然不是“起重机”，但它与起重机很接近，只要把铲斗换成吊钩就可以当起重机使用。
　　为了进一步减少对地面的压强，比塞洛斯在大型机型上将履带数量翻了一番，于1927年推出的class 200机型上使用了8条履带，每一个角各安装2条履带。这一概念又一次被马尼托瓦克复制，推出了2300t的31000履带起重机。
　　所有早期的大型履带式拉铲挖掘机和索铲斗都是在超大直径环轨上做360°回转。在这个领域，比塞洛斯引领潮流，其104t的type 24就使用了直径7.32m的环轨。这种环轨用了几十年，后来被封闭式滚珠或滚柱回转支承所代替。
　　像特雷克斯-德马格cc 8800-1 twin这种种类的起重机也使用了安装在履带平台上的大直径环轨，充分采用环轨的优点。但现代首先使用这种配置的是马尼托瓦克317t的7000型，其安装在海洋钻井平台上的非履带机型配备了122m +30.5m的臂架组合。
　　早在1911年，比塞洛斯就在其第一台拉铲挖掘机上安装了汽油机，1914年p&h的1210型履带拉铲挖掘机也使用了汽油机动力。1921年比塞洛斯推出了第一台柴油机动力的挖掘机，1932年lorain供应了第一台安装了（卡特皮勒）柴油机的起重机。
　　由于具有二战期间为美国海军制造潜艇的经验，马尼托瓦克是第一家在起重机上使用t-1钢材（700mpa）的公司。为了吊装大型龙骨，马尼托瓦克1941年研制了第一台专用履带起重机3900，设计起重量为59t。
　　尽管20世纪初就已慢慢使用焊接工艺制造机器的结构件，但是直到1945年俄亥俄州lorain的thew shovel公司才开始在tl系列小型履带起重机、车载起重机和挖掘机上使用了全焊接钢结构件。在那以前，曾多使用铸造件，之后许多年铸造件也是常用的原材料。lorain的tl系列产品一共卖了10000多台。连接回转上车与履带底盘（或卡车底盘）的钩滚系统被全封闭、内润滑的回转支承代替。最早的回转支承是大直径的滚子轴承，后来使用了滚柱轴承，使起重机和挖掘机的回转运动更加平顺。
　　第一个滚子回转支承是德国多特蒙德的罗特艾德铁工厂在1934年研制出来的，1949年罗特艾德又推出了双排滚子回转支承。在此期间的1946年，moines拉铲挖掘机服务公司（后改名为爱荷华州moines小巨人起重机和拉铲公司）的john lewis grundon将其设计的滚子回转支承注册了专利。尽管如此，俄亥俄州lorain的thew shovel公司还是在1952年得到了“剪球”滚子回转支承的专利。从上一世纪50时代开始就有了全封闭回转支承，但吸引人们注意力是在60时代，全全世界的起重机和挖掘机慢慢用全封闭回转支承代替了老式的回转系统。
“天马”轮式反平衡配重是1967年底由archer brown和jim montgomery研制出来的，专利注册失败后5年于1974年注册成功。他们将专利送给了雇主美国起重机械公司。这项专利技术是一项重要发展，将中大吨位起重机的起重能力加强了600%。它使美国起重机械公司有权独家用在自己的履带起重机和汽车起重机上，直到专利保护期失效结束。这时这项技术多用在大吨位履带起重机上。
　　多年以来，在到底是谁发明了全世界上第一台全液压履带起重机这一议题上一直存在着各种各样的争议。森尼博根（1969年）和日立（1971年）都曾宣称是他们第一个发明了全液压履带起重机，但后来谁也没有能够保住这个头衔。事实上，是英国的hy-mac公司在1967年发明了全世界上第一台全液压履带起重机——起重量35t的hm-1050。尽管直到上一世纪80时代才最终敲响机械传动起重机的丧钟，但液压履带起重机被证明是一个大进步，它使起重机的吨位更大，同一时间重量更轻、运作更安静、操纵更友好。
　　当华盛顿州肯纳威克的neil f lampson从1974年提出了transi-lift概念，直到这时发展成为单独的自行式履带底盘承载辅助配重的形式之后，履带起重机的起重能力进入了一个全新的境界，这时起重量达到3000t，起重力矩达到100000tm。30年以来，只有蓝普森仍然使用这一概念设计起重机，直到2011年，中联和三一使用这一概念分别设计出了3200t和3600t的履带起重机，并且不久蓝普森风格的徐重3000t起重机也将加入到竞争中来。
　　1976年，曼内斯曼-德马格推出了自由悬挂辅助配重的“超起”装置，并首先用在了很成功的起重量250t的德马格tc 1200桁架臂汽车起重机上，当年又用在了新型cc 1200履带起重机上。该装置在德国和英国注册了专利，但没有在美国注册专利。这项专利的发明大概受到当时一些产品的影响，如马尼托瓦克1954年为杜邦设计的称之为“liberace”的起重机，它使用了后悬挂的配重。最初后悬挂配重仅限于加强主臂在中大幅度的起重量，最大可以加强大约100%。以后起重机生产商们纷纷使用超起概念，以至于500t以上的起重机很少有销售时不带超起装置或“天马”配重车的。
　　环轨装置是dan beduhn在1965年发明并在1967年试验成功的，用在马尼托瓦克4000型起重机，于1969年注册了专利。这项装置成为马尼托瓦克主宰市场的奠基石，但其专利权受到了美国起重机械公司和fmc林克-贝尔特的质疑，称其不应归马尼托瓦克独有。近期期，具有超级起重量的环轨起重机持续被研制出来，最大起重力矩达到了200000tm。