混凝土泵的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)前景分析

　　我國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始探索開(kāi)發(fā)混凝土泵，80年代引進(jìn)技術(shù)開(kāi)始制造混凝土泵，但真正意義上的國(guó)產(chǎn)混凝土泵制造應(yīng)該從1993年中聯(lián)重科的前身中聯(lián)公司成立開(kāi)始。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，中國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的混凝土泵生產(chǎn)國(guó)。2007年泵車(chē)銷(xiāo)售約3000臺(tái)，拖泵約為6500臺(tái)。而同期，國(guó)外混凝土泵的總產(chǎn)量?jī)H為12000臺(tái)左右。

　　雖然中國(guó)混凝土泵最初引進(jìn)過(guò)日本的技術(shù)，但真正成功的產(chǎn)品是借鑒歐洲技術(shù)自主開(kāi)發(fā)的。以關(guān)鍵的液壓系統(tǒng)為例，與液壓挖掘機(jī)當(dāng)初走技術(shù)引進(jìn)——盲目國(guó)產(chǎn)化而失敗的道路不同，混凝土泵一開(kāi)始就采用國(guó)外優(yōu)秀的液壓元件。優(yōu)點(diǎn)在于：(1)產(chǎn)品立足點(diǎn)高；(2)通過(guò)與外國(guó)專(zhuān)家的商業(yè)和技術(shù)交流，學(xué)到了最先進(jìn)的技術(shù)和理念。20世紀(jì)90年代中國(guó)混凝土泵企業(yè)曾經(jīng)百花齊放，涌現(xiàn)過(guò)各種各樣的液壓系統(tǒng)，其中有不少獨(dú)特的創(chuàng)新。例如，中國(guó)制造商獨(dú)具匠心開(kāi)發(fā)了轉(zhuǎn)速為3000r/min的A4V56泵閉式液壓系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)國(guó)外主流制造商的開(kāi)式系統(tǒng)用的是A7VO或A8VO斜軸油泵和專(zhuān)用液壓閥，中國(guó)制造商卻大量使用大排量的斜盤(pán)泵A11VO190/260和工業(yè)閥。此外，中國(guó)制造商在全球率先開(kāi)發(fā)了三級(jí)配混凝土泵，雙動(dòng)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(chǎn)的混凝土泵已經(jīng)達(dá)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(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重、技術(shù)創(chuàng)新能力較差、低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)等問(wèn)題。中國(guó)的混凝土泵已走向世界，中國(guó)其他出口產(chǎn)品因?yàn)橹R(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題在國(guó)際上的“不公”待遇，應(yīng)該引起國(guó)內(nèi)廠家的重視。創(chuàng)新是企業(yè)生命之源，混凝土泵的技術(shù)創(chuàng)新大有文章可做。另外，應(yīng)該看到中國(guó)的混凝土機(jī)械經(jīng)過(guò)十幾年的高速發(fā)展，未來(lái)前景仍然非常樂(lè)觀，這也為我們混凝土泵技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了廣闊的舞臺(tái)。

　　1 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

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

　　1.1主液壓系統(tǒng)

　　目前國(guó)內(nèi)主流泵送液壓系統(tǒng)有3種。一種是全液壓液控信號(hào)換向，電控油泵排量調(diào)節(jié)的開(kāi)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(hào)換向，液控油泵排量調(diào)節(jié)的開(kāi)式系統(tǒng)，幾乎成為國(guó)內(nèi)大多數(shù)混凝土拖泵的標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)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(chē)上，在拖泵上基本已被淘汰。開(kāi)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(kāi)發(fā)的。但對(duì)其他一些廠家來(lái)說(shuō)，與其花幾年時(shí)間研究系統(tǒng)，不如直接采用成熟的閉式系統(tǒng)快速占領(lǐng)市場(chǎng)。這就是為什么國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家的泵車(chē)采用閉式系統(tǒng)的原因。由于采用PLC控制油泵排量具有調(diào)節(jié)方便的優(yōu)點(diǎn)，成本也低，以后普通開(kāi)式系統(tǒng)的油泵排量控制將會(huì)全部采用電比例調(diào)節(jié)，即傳統(tǒng)的LRDH2控制方式將會(huì)被LRDU2代替。

　　(1)極限負(fù)荷調(diào)節(jié)和自動(dòng)功率分配。

　　目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的恒功率泵系統(tǒng)有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，它只對(duì)主泵進(jìn)行恒功率控制。

　　實(shí)際上，混凝土泵，尤其是泵車(chē)是由多個(gè)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(jī)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(shí)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(dòng)機(jī)功率利用的重要途徑。電子技術(shù)的發(fā)展為泵送功率的提高奠定了基礎(chǔ)?；炷帘?，尤其是泵車(chē)，將會(huì)朝著極限負(fù)荷調(diào)節(jié)和自動(dòng)功率分配的方向發(fā)展，主泵以外的多余功率將通過(guò)柴油機(jī)或直接地自動(dòng)轉(zhuǎn)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(dòng)機(jī)來(lái)降低采購(gòu)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(dòng)機(jī)功率變化往往很大。如果按照不同的工況來(lái)設(shè)置不同的功率模式(比如輕載節(jié)能、重載滿功率和自適應(yīng)等)，精確協(xié)調(diào)在不同作業(yè)模式下發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、油泵排量和功率，使發(fā)動(dòng)機(jī)和泵的功率匹配更加合理，就能降低油耗和噪聲,延長(zhǎng)主機(jī)的使用壽命。

　　以油泵的變功率原理為例。通過(guò)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(shí)，油泵輸出最大設(shè)定功率；在輕負(fù)荷情況時(shí)，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(jì)算機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)，則通過(guò)軟件可以實(shí)現(xiàn)功率極限負(fù)荷調(diào)節(jié)、功率自動(dòng)分配和功率模式選擇等功能。計(jì)算機(jī)還同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行功率設(shè)定，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和油門(mén)開(kāi)度。這樣，可根據(jù)混凝土泵車(chē)不同的泵送工況，采用不同的發(fā)動(dòng)機(jī)特性和液壓泵特性，其特性曲線都是由計(jì)算機(jī)軟件來(lái)決定的。

　　在混凝土泵的使用中，油泵的型號(hào)為A11VO/LE2DU2或A11VO/EP。后者為純電控比例油泵，功能通過(guò)電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；前者帶機(jī)械的功率調(diào)節(jié)裝置，優(yōu)點(diǎn)是電控系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，即使發(fā)生故障，油泵仍可以以機(jī)械設(shè)定的功率和壓力進(jìn)行工作。國(guó)內(nèi)已有制造商成功開(kāi)發(fā)出混凝土泵的變功率系統(tǒng)，并開(kāi)始批量投放市場(chǎng)。