我國臂架式混凝土泵車的起步開始于20世紀(jì)80年代初期,最初基本上是引進(jìn)散件組裝,或者是通過技貿(mào)結(jié)合方式引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)與部分零件引進(jìn)相結(jié)合的生產(chǎn)模式。
20世紀(jì)50年代我國生產(chǎn)過機(jī)械式混凝土泵,由于當(dāng)時的技術(shù)水平很低,生產(chǎn)批量很少,在20世紀(jì)80年代初,國產(chǎn)混凝土泵車的總保有量尚不足200臺,臂架式混凝土泵車更是一項空白。在此期間,我國的一些大型混凝土澆筑工程,在很大程度上基本依靠進(jìn)口設(shè)備。
從20世紀(jì)80年代初開始,經(jīng)過20余年的努力,我國臂架式混凝土泵車取得了長足的發(fā)展,設(shè)計水平、制造能力都有了很大提高。據(jù)統(tǒng)計,目前我國混凝土輸送泵制造商已達(dá)100多家,分布于全國各地。但是由于各制造商的技術(shù)水平、制作工藝、生產(chǎn)能力等參差不齊,產(chǎn)品差距也較大。目前國內(nèi)生產(chǎn)能力的企業(yè)是以三一重工、中聯(lián)重科、徐州重型及福田重機(jī)為代表的第一梯隊,第二梯隊中以遼寧海諾、湖北建機(jī)、安徽星馬和上海鴻得利等企業(yè)為主,它們的產(chǎn)量占了全行業(yè)的90%以上。
我國臂架式混凝土泵車近年來有了快速的發(fā)展,在產(chǎn)品的穩(wěn)定性和工藝方面,雖然還不如國外的產(chǎn)品,但比20世紀(jì)的產(chǎn)品有了長足的進(jìn)步。在性價比、售后服務(wù)等方面我國的產(chǎn)品具有明顯的競爭優(yōu)勢,且更加符合國內(nèi)的實際施工情況。
其中,中聯(lián)重科、三一重工在臂架式混凝土泵車的研發(fā)方面走在了同行的前面。中聯(lián)重科制訂了《混凝土泵車》標(biāo)準(zhǔn),還研發(fā)了泵車遠(yuǎn)程維護(hù)與定位系統(tǒng)。三一重工的混凝土泵車,無論在泵送壓力、泵送排量,還是在穩(wěn)定性、可靠性等方面,都可與國外品牌產(chǎn)品相媲美,其泵送機(jī)械系列產(chǎn)品已熱銷到中東、北非及南亞等地。
從國家專利局公布的123項泵送機(jī)械專利可以看出,國內(nèi)泵送機(jī)械所獲得的專利主要以泵、泵的閘門及泵控制、液壓、電器等為主,這說明國內(nèi)企業(yè)對這些方面的研究比較重視,這也是國產(chǎn)泵送機(jī)械比較薄弱的領(lǐng)域。其次是泵的零配件及臂架方面,近20年間的專利數(shù)量只有100多項,這其中還包含國外企業(yè)申請的專利,這說明我國企業(yè)對臂架式泵送機(jī)械研發(fā)的投入還不足。不過我國有較強(qiáng)技術(shù)研發(fā)能力的公司如三一重工和中聯(lián)重科正在加大研發(fā)力度,并取得了可喜的成果。
臂架式混凝土泵車各大部件各領(lǐng)風(fēng)騷
國產(chǎn)臂架式混凝土泵車因為起步較晚,近兩年國內(nèi)各企業(yè)紛紛加強(qiáng)了技術(shù)引進(jìn)與質(zhì)量控制,設(shè)計開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的臂架式混凝土泵車,技術(shù)創(chuàng)新成為國內(nèi)臂架式混凝土泵車發(fā)展的助推器。而各大部件的技術(shù)發(fā)展趨勢也代表了國內(nèi)臂架式混凝土泵車整車的發(fā)展方向
底盤呈現(xiàn)多元化
底盤發(fā)動機(jī)為臂架式混凝土泵車的工作和行駛提供動力。因此,底盤發(fā)動機(jī)的性能優(yōu)劣直接影響到臂架式混凝土泵車的性能。目前國內(nèi)臂架式混凝土泵車常用的有沃爾沃、奔馳、五十鈴底盤,2005年已有采用國產(chǎn)底盤的臂架式混凝土泵車推向市場。隨著國產(chǎn)臂架式混凝土泵車市場的日趨成熟,整車?yán)麧櫬什粩嘞陆?,為適應(yīng)用戶的不同需求,采用國產(chǎn)底盤與進(jìn)口底盤的臂架式混凝土泵車都將在市場中占有自己的一席之地。
國產(chǎn)臂架式混凝土泵車選用的底盤幾乎都是進(jìn)口底盤。其中五十鈴底盤技術(shù)成熟,在國內(nèi)服務(wù)完善,價格也相對便宜;沃爾沃和奔馳底盤外觀豪華、駕駛舒適、自動化程度高,采用柴油電噴技術(shù),油耗低。目前國產(chǎn)臂架式混凝土泵車底盤采用的發(fā)動機(jī)均達(dá)到歐Ⅱ或以上標(biāo)準(zhǔn),能滿足大中城市對環(huán)保的要求。
結(jié)構(gòu)件更具適用性
臂架式混凝土泵車作業(yè)時常受上部空間所限制,要求臂架展開時頂部高度最低,4節(jié)以下的臂架折疊一般采用單一的R或Z形型式。5節(jié)以上臂架由于受空間限制,一般采用RZ組合折疊型式來實現(xiàn)臂架的展開、收攏,適用性、機(jī)動性和靈活性增強(qiáng),特別是在隧道和室內(nèi)作業(yè)施工中,效率明顯提高。最初國產(chǎn)臂架的長度以37 m居多,近兩年有越來越長的趨勢,今后幾年,隨著需求的不斷增大,將會有更長臂架的混凝土泵車走向市場。臂架式混凝土泵車支腿作業(yè)時常受場地空間所限制,尤其是大型臂架式混凝土泵車。各廠商因此不得不結(jié)合自身的經(jīng)驗,尋找解決方案。因此,臂架式混凝土泵車支腿設(shè)計呈現(xiàn)出個性化、多樣化的特點(diǎn)。目前市場上以雙擺動和X形支腿居多。
更長的布料臂架以及更靈活的支腿結(jié)構(gòu),是臂架式混凝土泵車發(fā)展的主要趨勢,多種折疊方式混合使用,使臂架設(shè)計更加靈活,自重更輕。支腿形式也越來越靈活,單邊支腿的廣泛使用,使臂架式混凝土泵車能夠適應(yīng)不同的工地工況。
中心泵送系統(tǒng)壓力更高,輸送量更大
壓力更高,輸送量更大將成為今后國產(chǎn)臂架式混凝土泵車中心泵送系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。國產(chǎn)臂架式混凝土泵車設(shè)計初期,混凝土輸送缸徑為200 mm左右,輸出排量多集中在100 m3/h以下,2004年以來,缸徑為200 mm的混凝土輸送缸已退出泵車產(chǎn)品,僅在拖式混凝土泵產(chǎn)品中有所應(yīng)用。目前,市場最常見的輸送缸徑為230 mm,行程在2 100 mm,甚至更長,輸出排量在120 m3/h以上。隨著臂架式混凝土泵車臂架越做越高,車型越做越大,其輸送缸的缸徑也越做越大,國內(nèi)使用的缸徑已達(dá)260 mm,混凝土輸出排量也更大,但是從整機(jī)總體配置看,由于受整機(jī)高度和車架寬度的限制,更大缸徑的混凝土輸送缸在臂架式混凝土泵車的應(yīng)用上受到很大制約。同時,混凝土輸送缸的缸徑越大,輸出排量越大,所需底盤發(fā)動機(jī)功率也將越大,整機(jī)大排量工作時,引起臂架的振動也將越大。因此,大缸徑的臂架式混凝土泵車如想取代缸徑為230 mm的通用缸徑,還要做大量的工作,走很長一段路程。
由于工程進(jìn)度的要求越來越高,現(xiàn)在要求泵送排量在80~120 m3/h的工程越來越多,大排量將成為今后臂架式混凝土泵車的發(fā)展方向。此外,泵送壓力越來越高。1971年以前,混凝土出口壓力大多不超過2.94 MPa,以后提高到5.88~8.38 MPa,現(xiàn)在已達(dá)到22 MPa,而且還有繼續(xù)提高的趨勢。
液壓系統(tǒng)向集成化方向發(fā)展
液壓系統(tǒng)是臂架式混凝土泵車的核心部分,液壓系統(tǒng)質(zhì)量的高低會直接影響主機(jī)工作性能和效率。國產(chǎn)臂架式混凝土泵車液壓系統(tǒng)多為引進(jìn)技術(shù)設(shè)計,有2種控制回路,一種為閉式液壓系統(tǒng)回路,以徐州重型為代表,另外一種為開式液壓系統(tǒng)回路,以三一重工為代表。開式回路和閉式回路各有優(yōu)缺點(diǎn),閉式回路換向沖擊小、發(fā)熱量小,結(jié)構(gòu)簡單;而開式回路最突出的特點(diǎn)就是能夠根據(jù)負(fù)載很方便地控制泵的排量,特別是在短距離泵送時,泵送量大,能夠充分利用發(fā)動機(jī)功率。經(jīng)過多年的實驗驗證,這2種液壓回路在臂架式混凝土泵車的應(yīng)用上都已比較成熟,只是在實現(xiàn)各種功能上各有自己的特色,技術(shù)上不存在誰優(yōu)誰劣的問題,只是在液壓元件的選用上存在一定的差異。
臂架式混凝土泵車普遍采用開式系統(tǒng)及恒功率控制,特別是大流量的泵,開式系統(tǒng)具有油溫低、可靠性高、維修方便等諸多優(yōu)勢。同時,全液壓控制技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。如三一重工產(chǎn)品的全液壓換向和計算機(jī)閉環(huán)控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。
20世紀(jì)50年代我國生產(chǎn)過機(jī)械式混凝土泵,由于當(dāng)時的技術(shù)水平很低,生產(chǎn)批量很少,在20世紀(jì)80年代初,國產(chǎn)混凝土泵車的總保有量尚不足200臺,臂架式混凝土泵車更是一項空白。在此期間,我國的一些大型混凝土澆筑工程,在很大程度上基本依靠進(jìn)口設(shè)備。
從20世紀(jì)80年代初開始,經(jīng)過20余年的努力,我國臂架式混凝土泵車取得了長足的發(fā)展,設(shè)計水平、制造能力都有了很大提高。據(jù)統(tǒng)計,目前我國混凝土輸送泵制造商已達(dá)100多家,分布于全國各地。但是由于各制造商的技術(shù)水平、制作工藝、生產(chǎn)能力等參差不齊,產(chǎn)品差距也較大。目前國內(nèi)生產(chǎn)能力的企業(yè)是以三一重工、中聯(lián)重科、徐州重型及福田重機(jī)為代表的第一梯隊,第二梯隊中以遼寧海諾、湖北建機(jī)、安徽星馬和上海鴻得利等企業(yè)為主,它們的產(chǎn)量占了全行業(yè)的90%以上。
我國臂架式混凝土泵車近年來有了快速的發(fā)展,在產(chǎn)品的穩(wěn)定性和工藝方面,雖然還不如國外的產(chǎn)品,但比20世紀(jì)的產(chǎn)品有了長足的進(jìn)步。在性價比、售后服務(wù)等方面我國的產(chǎn)品具有明顯的競爭優(yōu)勢,且更加符合國內(nèi)的實際施工情況。
其中,中聯(lián)重科、三一重工在臂架式混凝土泵車的研發(fā)方面走在了同行的前面。中聯(lián)重科制訂了《混凝土泵車》標(biāo)準(zhǔn),還研發(fā)了泵車遠(yuǎn)程維護(hù)與定位系統(tǒng)。三一重工的混凝土泵車,無論在泵送壓力、泵送排量,還是在穩(wěn)定性、可靠性等方面,都可與國外品牌產(chǎn)品相媲美,其泵送機(jī)械系列產(chǎn)品已熱銷到中東、北非及南亞等地。
從國家專利局公布的123項泵送機(jī)械專利可以看出,國內(nèi)泵送機(jī)械所獲得的專利主要以泵、泵的閘門及泵控制、液壓、電器等為主,這說明國內(nèi)企業(yè)對這些方面的研究比較重視,這也是國產(chǎn)泵送機(jī)械比較薄弱的領(lǐng)域。其次是泵的零配件及臂架方面,近20年間的專利數(shù)量只有100多項,這其中還包含國外企業(yè)申請的專利,這說明我國企業(yè)對臂架式泵送機(jī)械研發(fā)的投入還不足。不過我國有較強(qiáng)技術(shù)研發(fā)能力的公司如三一重工和中聯(lián)重科正在加大研發(fā)力度,并取得了可喜的成果。
臂架式混凝土泵車各大部件各領(lǐng)風(fēng)騷
國產(chǎn)臂架式混凝土泵車因為起步較晚,近兩年國內(nèi)各企業(yè)紛紛加強(qiáng)了技術(shù)引進(jìn)與質(zhì)量控制,設(shè)計開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的臂架式混凝土泵車,技術(shù)創(chuàng)新成為國內(nèi)臂架式混凝土泵車發(fā)展的助推器。而各大部件的技術(shù)發(fā)展趨勢也代表了國內(nèi)臂架式混凝土泵車整車的發(fā)展方向
底盤呈現(xiàn)多元化
底盤發(fā)動機(jī)為臂架式混凝土泵車的工作和行駛提供動力。因此,底盤發(fā)動機(jī)的性能優(yōu)劣直接影響到臂架式混凝土泵車的性能。目前國內(nèi)臂架式混凝土泵車常用的有沃爾沃、奔馳、五十鈴底盤,2005年已有采用國產(chǎn)底盤的臂架式混凝土泵車推向市場。隨著國產(chǎn)臂架式混凝土泵車市場的日趨成熟,整車?yán)麧櫬什粩嘞陆?,為適應(yīng)用戶的不同需求,采用國產(chǎn)底盤與進(jìn)口底盤的臂架式混凝土泵車都將在市場中占有自己的一席之地。
國產(chǎn)臂架式混凝土泵車選用的底盤幾乎都是進(jìn)口底盤。其中五十鈴底盤技術(shù)成熟,在國內(nèi)服務(wù)完善,價格也相對便宜;沃爾沃和奔馳底盤外觀豪華、駕駛舒適、自動化程度高,采用柴油電噴技術(shù),油耗低。目前國產(chǎn)臂架式混凝土泵車底盤采用的發(fā)動機(jī)均達(dá)到歐Ⅱ或以上標(biāo)準(zhǔn),能滿足大中城市對環(huán)保的要求。
結(jié)構(gòu)件更具適用性
臂架式混凝土泵車作業(yè)時常受上部空間所限制,要求臂架展開時頂部高度最低,4節(jié)以下的臂架折疊一般采用單一的R或Z形型式。5節(jié)以上臂架由于受空間限制,一般采用RZ組合折疊型式來實現(xiàn)臂架的展開、收攏,適用性、機(jī)動性和靈活性增強(qiáng),特別是在隧道和室內(nèi)作業(yè)施工中,效率明顯提高。最初國產(chǎn)臂架的長度以37 m居多,近兩年有越來越長的趨勢,今后幾年,隨著需求的不斷增大,將會有更長臂架的混凝土泵車走向市場。臂架式混凝土泵車支腿作業(yè)時常受場地空間所限制,尤其是大型臂架式混凝土泵車。各廠商因此不得不結(jié)合自身的經(jīng)驗,尋找解決方案。因此,臂架式混凝土泵車支腿設(shè)計呈現(xiàn)出個性化、多樣化的特點(diǎn)。目前市場上以雙擺動和X形支腿居多。
更長的布料臂架以及更靈活的支腿結(jié)構(gòu),是臂架式混凝土泵車發(fā)展的主要趨勢,多種折疊方式混合使用,使臂架設(shè)計更加靈活,自重更輕。支腿形式也越來越靈活,單邊支腿的廣泛使用,使臂架式混凝土泵車能夠適應(yīng)不同的工地工況。
中心泵送系統(tǒng)壓力更高,輸送量更大
壓力更高,輸送量更大將成為今后國產(chǎn)臂架式混凝土泵車中心泵送系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。國產(chǎn)臂架式混凝土泵車設(shè)計初期,混凝土輸送缸徑為200 mm左右,輸出排量多集中在100 m3/h以下,2004年以來,缸徑為200 mm的混凝土輸送缸已退出泵車產(chǎn)品,僅在拖式混凝土泵產(chǎn)品中有所應(yīng)用。目前,市場最常見的輸送缸徑為230 mm,行程在2 100 mm,甚至更長,輸出排量在120 m3/h以上。隨著臂架式混凝土泵車臂架越做越高,車型越做越大,其輸送缸的缸徑也越做越大,國內(nèi)使用的缸徑已達(dá)260 mm,混凝土輸出排量也更大,但是從整機(jī)總體配置看,由于受整機(jī)高度和車架寬度的限制,更大缸徑的混凝土輸送缸在臂架式混凝土泵車的應(yīng)用上受到很大制約。同時,混凝土輸送缸的缸徑越大,輸出排量越大,所需底盤發(fā)動機(jī)功率也將越大,整機(jī)大排量工作時,引起臂架的振動也將越大。因此,大缸徑的臂架式混凝土泵車如想取代缸徑為230 mm的通用缸徑,還要做大量的工作,走很長一段路程。
由于工程進(jìn)度的要求越來越高,現(xiàn)在要求泵送排量在80~120 m3/h的工程越來越多,大排量將成為今后臂架式混凝土泵車的發(fā)展方向。此外,泵送壓力越來越高。1971年以前,混凝土出口壓力大多不超過2.94 MPa,以后提高到5.88~8.38 MPa,現(xiàn)在已達(dá)到22 MPa,而且還有繼續(xù)提高的趨勢。
液壓系統(tǒng)向集成化方向發(fā)展
液壓系統(tǒng)是臂架式混凝土泵車的核心部分,液壓系統(tǒng)質(zhì)量的高低會直接影響主機(jī)工作性能和效率。國產(chǎn)臂架式混凝土泵車液壓系統(tǒng)多為引進(jìn)技術(shù)設(shè)計,有2種控制回路,一種為閉式液壓系統(tǒng)回路,以徐州重型為代表,另外一種為開式液壓系統(tǒng)回路,以三一重工為代表。開式回路和閉式回路各有優(yōu)缺點(diǎn),閉式回路換向沖擊小、發(fā)熱量小,結(jié)構(gòu)簡單;而開式回路最突出的特點(diǎn)就是能夠根據(jù)負(fù)載很方便地控制泵的排量,特別是在短距離泵送時,泵送量大,能夠充分利用發(fā)動機(jī)功率。經(jīng)過多年的實驗驗證,這2種液壓回路在臂架式混凝土泵車的應(yīng)用上都已比較成熟,只是在實現(xiàn)各種功能上各有自己的特色,技術(shù)上不存在誰優(yōu)誰劣的問題,只是在液壓元件的選用上存在一定的差異。
臂架式混凝土泵車普遍采用開式系統(tǒng)及恒功率控制,特別是大流量的泵,開式系統(tǒng)具有油溫低、可靠性高、維修方便等諸多優(yōu)勢。同時,全液壓控制技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。如三一重工產(chǎn)品的全液壓換向和計算機(jī)閉環(huán)控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。