混凝土泵的技術發(fā)展趨勢和市場前景分析

　　我國從20世紀70年代開始探索開發(fā)混凝土泵，80年代引進技術開始制造混凝土泵，但真正意義上的國產混凝土泵制造應該從1993年中聯(lián)重科的前身中聯(lián)公司成立開始。經過20多年的發(fā)展，中國已經成為世界上最大的混凝土泵生產國。2007年泵車銷售約3000臺，拖泵約為6500臺。而同期，國外混凝土泵的總產量僅為12000臺左右。

　　雖然中國混凝土泵最初引進過日本的技術，但真正成功的產品是借鑒歐洲技術自主開發(fā)的。以關鍵的液壓系統(tǒng)為例，與液壓挖掘機當初走技術引進——盲目國產化而失敗的道路不同，混凝土泵一開始就采用國外優(yōu)秀的液壓元件。優(yōu)點在于：(1)產品立足點高；(2)通過與外國專家的商業(yè)和技術交流，學到了最先進的技術和理念。20世紀90年代中國混凝土泵企業(yè)曾經百花齊放，涌現(xiàn)過各種各樣的液壓系統(tǒng)，其中有不少獨特的創(chuàng)新。例如，中國制造商獨具匠心開發(fā)了轉速為3000r/min的A4V56泵閉式液壓系統(tǒng)。當時國外主流制造商的開式系統(tǒng)用的是A7VO或A8VO斜軸油泵和專用液壓閥，中國制造商卻大量使用大排量的斜盤泵A11VO190/260和工業(yè)閥。此外，中國制造商在全球率先開發(fā)了三級配混凝土泵，雙動力混凝土泵，并首先使用PLC控制油泵的排量。

　　目前以三一重工、中聯(lián)重科為代表的制造商所生產的混凝土泵已經達到了比較高的水平，但眾多的混凝土泵制造企業(yè)還存在著產品同質化嚴重、技術創(chuàng)新能力較差、低價競爭等問題。中國的混凝土泵已走向世界，中國其他出口產品因為知識產權問題在國際上的“不公”待遇，應該引起國內廠家的重視。創(chuàng)新是企業(yè)生命之源，混凝土泵的技術創(chuàng)新大有文章可做。另外，應該看到中國的混凝土機械經過十幾年的高速發(fā)展，未來前景仍然非常樂觀，這也為我們混凝土泵技術的進一步發(fā)展提供了廣闊的舞臺。

　　1 技術發(fā)展趨勢

　　在未來，混凝土泵的發(fā)展主要方向是：提高主機性能和作業(yè)效率，降低使用成本，提高舒適性以及適應法規(guī)要求。

　　1.1主液壓系統(tǒng)

　　目前國內主流泵送液壓系統(tǒng)有3種。一種是全液壓液控信號換向，電控油泵排量調節(jié)的開式系統(tǒng)，主要為三一重工所采用；第二種是以中聯(lián)重科為代表的電信號換向，液控油泵排量調節(jié)的開式系統(tǒng)，幾乎成為國內大多數(shù)混凝土拖泵的標準配置。絕大多數(shù)的液壓系統(tǒng)均為雙回路系統(tǒng)，即泵送和擺動回路分別由主油泵和恒壓泵(或齒輪泵)供油。第三種系統(tǒng)是閉式系統(tǒng)。閉式系統(tǒng)成本較高但換向沖擊小，目前主要用在泵車上，在拖泵上基本已被淘汰。開式系統(tǒng)也可以研究出沖擊小的系統(tǒng)，比如三一重工所開發(fā)的。但對其他一些廠家來說，與其花幾年時間研究系統(tǒng)，不如直接采用成熟的閉式系統(tǒng)快速占領市場。這就是為什么國內大多數(shù)廠家的泵車采用閉式系統(tǒng)的原因。由于采用PLC控制油泵排量具有調節(jié)方便的優(yōu)點，成本也低，以后普通開式系統(tǒng)的油泵排量控制將會全部采用電比例調節(jié)，即傳統(tǒng)的LRDH2控制方式將會被LRDU2代替。

　　(1)極限負荷調節(jié)和自動功率分配。

　　目前國內外普遍采用的恒功率泵系統(tǒng)有一個很大的缺點，它只對主泵進行恒功率控制。

　　實際上，混凝土泵，尤其是泵車是由多個系統(tǒng)組成的，包括泵送系統(tǒng)、換向系統(tǒng)、攪拌、臂架控制、冷卻和水泵等；柴油機本身也有冷卻、發(fā)電等輔助功率消耗和備用功率。這些在分配功率時都要予以考慮，這就影響了主泵的功率分配和利用。泵送功率是決定混凝土泵工作效率的重要因素。如何利用其他系統(tǒng)的富余功率提高泵送功率，是提高發(fā)動機功率利用的重要途徑。電子技術的發(fā)展為泵送功率的提高奠定了基礎?；炷帘茫绕涫潜密?，將會朝著極限負荷調節(jié)和自動功率分配的方向發(fā)展，主泵以外的多余功率將通過柴油機或直接地自動轉移到主油泵，從而大大提高泵送功率，并使采用較小的發(fā)動機來降低采購成本和節(jié)省油耗成為可能。

　　(2)功率模式選擇。

　　混凝土泵的載荷按工況(作業(yè)高度和輸送距離等)不同差別很大，液壓系統(tǒng)的壓力和需要的發(fā)動機功率變化往往很大。如果按照不同的工況來設置不同的功率模式(比如輕載節(jié)能、重載滿功率和自適應等)，精確協(xié)調在不同作業(yè)模式下發(fā)動機的轉速、油泵排量和功率，使發(fā)動機和泵的功率匹配更加合理，就能降低油耗和噪聲,延長主機的使用壽命。

　　以油泵的變功率原理為例。通過改變比例電磁鐵控制電流的大小可以改變油泵的功率值。在混凝土泵高壓大排量工況時，油泵輸出最大設定功率；在輕負荷情況時，比例電磁鐵5的電流上升，油泵的功率值下降。如果控制電流由計算機來調節(jié)，則通過軟件可以實現(xiàn)功率極限負荷調節(jié)、功率自動分配和功率模式選擇等功能。計算機還同時對發(fā)動機進行功率設定，確定發(fā)動機的轉速和油門開度。這樣，可根據(jù)混凝土泵車不同的泵送工況，采用不同的發(fā)動機特性和液壓泵特性，其特性曲線都是由計算機軟件來決定的。

　　在混凝土泵的使用中，油泵的型號為A11VO/LE2DU2或A11VO/EP。后者為純電控比例油泵，功能通過電控系統(tǒng)實現(xiàn)；前者帶機械的功率調節(jié)裝置，優(yōu)點是電控系統(tǒng)較為簡單，即使發(fā)生故障，油泵仍可以以機械設定的功率和壓力進行工作。國內已有制造商成功開發(fā)出混凝土泵的變功率系統(tǒng)，并開始批量投放市場。