第三節　液壓載重車發展現狀

一、液壓載重車國外發展現狀

國外早在20世紀30年代開始研制自行式液壓載重車,經過幾十年的研究,隨著設備大型化、整體化的運輸,液壓載重車也在向大型化、大噸位發展,并采用模塊化組合方式,實現更大噸位的運輸。目前的液壓載重車已實現了高度自動化、全液壓、計算機控制,不僅有適應超大型物件運輸及安裝的組合式液壓載重車,還有滿足不同要求的各種各樣的液壓載重車,如造船廠的船體運輸車、鋼廠的材料運輸車、交通建設橋梁架設用的預應力混凝土箱梁運輸車等。

目前國外自行式液壓載重車的生產廠家大部分集中在歐洲,主要有德國的KAMAG、SCHEUERLE、GOLDHOFER、KIROW,法國的Nicolas和意大利的NICOLA、COMETTO等。他們根據最終用戶的要求進行設計制造,為用戶制造出技術先進、性能可靠的現代化全液壓自行式液壓載重車,如圖1?60所示。表1?4至表1?7為國外公司生產的自行式液壓載重車型譜。

　　液壓載重車生產企業還根據最終用戶的特殊要求進行設計制造,為客戶研制開發出針對性更強的全液壓自行式液壓載重車,使液壓載重車在結構形式和功能上得到更大的延伸,部分衍生產品如圖1?61所示。

目前,液壓載重車的最大載荷已經超過1000t,如KAMAG公司單臺液壓載重車的噸位已超過1300t,有12個輪軸、192個輪胎,車體長32m、寬10m。這些液壓載重車配有電子裝置,來探測負荷的重量和位置,其中的關鍵技術是可自由編程的電子轉向系統,通過不同的程序可以實現任意角度轉向(如橫行、中心回轉、擺頭擺尾等)。幾臺液壓載重車可以組合構成一個大的運輸平臺,或者將幾臺液壓載重車不用任何機械連接獨立運輸整體負載,這種情況下,可編程電子控制轉向系統能夠控制相互組合的幾臺液壓載重車同步轉向。如SCHEUERLE公司的產品在大型工程上應用較多,其特點為模塊化組合應用,采用拼接方式模塊化組合后,最大噸位達到12500t,如圖1?62所示。

在國外,液壓載重車的公司還有日本的神鋼電機(Shinko)、日本車輛(NipponSharyo)和TCM,南非Randburg,其系列產品也在全球造船、鋼鐵和物流行業得到廣泛應用。

隨著鐵路技術的發展,高速鐵路建設使鐵路施工工藝發生巨大的變化,面向高速鐵路高架橋建設的液壓載重車也應運而生,如意大利NICOLA公司、德國KIROW公司專門為高速鐵路建設研制開發了各種形式的液壓載重車,在高速鐵路建設中發揮了重要作用。

隨著科學技術的不斷發展,特別是20世紀90年代以來,隨著計算機技術的迅猛發展,大量先進技術被應用到重型平板運輸車,如工業機器人技術、CAN總線通信技術、藍牙通信技術、線控技術和網絡控制技術等。新技術在汽車工業上的發展和成熟應用,也帶動了它在液壓載重車上的應用,如自動運輸遙控技術、實時監控技術、遠程人機作業界面、集成電子控制系統、智能化GPS導航技術和智能控制策略及控制軟件等。液壓載重車生產企業為了提高產品的質量和競爭力,開始注重高新技術的運用,這些高新技術的應用極大地提高了液壓載重車的使用壽命、可靠性、可維修性、精密性、兼容性和易操作性等,使液壓載重車的發展呈現出了前所未有的面貌。

二、液壓載重車國內發展現狀

我國在20世紀80年代開始了液壓載重車的研究與制造工作。最初由上海電力環保設備總廠與意大利NICOLA公司合作開發液壓載重車,由于受到市場需求的限制,上海電力環保設備總廠最初產品以重型液壓載重車為主,如圖1?63所示,主要用來進行電廠、船廠以及石化大型設備的公路運輸。

1998年,秦沈客運專線開工建設,上海電力環保設備總廠與鄭州大方橋梁機械有限公司(現在為鄭州新大方重工科技有限公司)合作研制開發了450t液壓載重車,這也是當時國產載重最大的液壓載重車,如圖1?64所示。表1?8為鄭州新大方產品型譜。

隨著國民經濟的發展,國內市場對自行式液壓載重車的需求也日益增加,一些高等院校、研究單位和生產企業抓住機遇,適時進入這一領域。如同濟大學、北京航空航天大學、燕山大學、西南交通大學、石家莊鐵道大學、長安大學等高校與相關企業合作,在消化吸收國外先進技術的同時,分別研制了各種型號規格的自行式液壓載重車產品,出現了一批新的液壓載重車制造實體,如鄭州新大方重工科技有限公司、秦皇島天業通聯重工科技有限公司、蘇州大方特種車股份有限公司、湖北三江航天萬山特種車輛有限公司、江蘇天明特種車輛有限公司、江蘇海鵬特種車輛有限公司、上海海鵬特種車輛有限公司等。

目前,由于國內大型自行式液壓載重車生產企業的崛起,在高校和科研部門的緊密配合下自主研發了多種系列、多種規格的大型自行式液壓載重車及其衍生產品,已成功投放市場,替代了國外進口產品,為國家和企業節省了大量外匯和投資成本,填補了我國特種運輸車輛領域多項空白,提高了我國大型特種運輸裝備領域的技術水平。如圖1?65,為燕山大學和秦皇島天業通聯重工合作開發的當時國內最早應用于高速鐵路建設的TLC900t運梁車。

圖1?66為燕山大學和江蘇海鵬特種車輛有限公司合作的船廠用自行式液壓載重車,表1?9、表1?10為海鵬船廠用液壓載重車型譜。

此外,還有很多國內企業也開始自行研制液壓載重車,尤其是船廠用液壓載重車的研制,主要有鄭州新大方重工科技有限公司、秦皇島天業通聯重工科技有限公司、湖北三江航天萬山特種車輛有限公司和江蘇海鵬特種車輛有限公司等企業,其產品已經占有很大的市場份額,除應用到船廠以外,還廣泛應用于鋼廠、橋梁建設、隧道工程以及物流等行業。國內相關企業還有上海電力修造總廠、上海港機重工有限公司、中鐵工程設計院、北京萬橋興業機械有限公司、長沙凱瑞重工機械有限公司等多家單位,所研制的大型施工設備整體性能接近國外同類產品水平。液壓載重車的發展使得大型設備與構件的運輸與安裝更加快捷、安全,目前中國制造的液壓載重車已逐步走向國際市場。

隨著國民經濟發展的需要,我國的鐵路建設正快速地向高速方向發展,在已開工和擬建的各條鐵路客運專線中橋梁占60%以上,絕大部分采用大型雙線單箱梁,原有的施工設備已不能滿足要求。為適應鐵路客運專線建設的要求,各種有針對性的大型施工設備被先后研制并廣泛應用于施工現場。西南交通大學開發研制出了專用的橋梁施工中大噸位輪胎式液壓載重車,輪胎數量超過100個,采用MC+MSR微處理器的控制系統,通過HD速度傳感器,采集信息完成速差轉向,同時應用了PLC技術實現梁的裝載工況。北京航空航天大學應用先進控制技術,實現了兩臺450t提梁機協同作業的同步控制問題。

燕山大學參考國外國內先進技術,并結合自身的科研優勢,與天業通聯、鄭州新大方、江蘇海鵬、北京百善重工和江蘇天明裝備幾家企業合作研制適應不同環境、不同條件、不同要求的多種類、多用途自行式液壓載重車,設計開發出液壓驅動系統與發動機進行功率匹配的電液比例功率匹配控制系統,解決了發動機易出現過載熄火的問題,并達到了節能的目的;設計開發出液壓載重車電子LUDV轉向控制系統,解決了液壓載重車在特殊情況下轉向同步性差的問題,較好地克服了傳統負荷傳感系統在液壓泵飽和流量下執行機構同步性差的缺陷;對液壓載重車液壓驅動系統涉及的多輪驅動差速、差力以及防滑控制問題,液壓轉向系統中多輪獨立轉向執行機構協調控制,液壓懸掛系統對液壓載重車重載工況穩定性影響,整車升降控制和懸掛液壓軟管防爆裂等問題進行了研究分析。

隨著科學技術的進步,重型液壓載重車的運輸能力及技術含量都在不斷升級,為滿足工程施工的需要,重型液壓載重車進行新的技術革新勢在必行。我國對重型液壓載重車的智能控制和維護技術研究雖然比國外晚,但通過10余年“產學研用”協同攻關,無論是大型液壓載重車,還是相關衍生產品和大型工程運載施工裝備的研發、制造、實驗、使用和維護都取得了長足的進步,特別是在千噸級大型橋梁施工裝備多車聯合作業及協同控制、多參數智能測控、重載大慣量多構型箱梁架設裝備設計與控制等領域取得重大突破與創新,研制出1000t至2700t提、運、架全系列國內外首臺套千噸級架橋裝備,成功解決大型跨海大橋施工高精度、高效率架設的世界性難題,促進了大型液壓載重車行業的技術進步。國內廠家從跟蹤國外設計思路,到依靠科研、開發、生產、市場各個環節共同努力,通過消化引進、自主開發,對重型液壓載重車進行創新設計,目前在特大型橋梁架設運載施工裝備方面已經超越了國外企業,產品占領國際市場,科威特海灣大橋的世界最大的1700~1800t成套架橋裝備就是例證。

大型液壓載重車的應用領域也不斷拓展,從工程裝備,延伸到大型國事活動中。2019年的國慶70周年慶典時,天安門廣場上巨型觀禮臺如同魔術表演一般出現、精準拼裝、變形、快速消失,能走、會變!5小時進場搭建完成,3小時變身聯歡活動大舞臺,3小時完成撤場(圖1?67)。

2019年9月30日上午,天安門廣場上還空空蕩蕩,10月1日天一亮,一個東西向長超170m、南北向縱深超130m、最高處達6.5m、需要邁58級臺階才能登頂的巨型觀禮臺,出現在廣場上!觀眾可以站在2層樓高的地方俯瞰閱兵儀式和群眾游行。見證奇跡的時刻才剛剛開始。國慶當晚8時,聯歡晚會登場,白天還整整齊齊安裝在觀禮臺上的2.7萬多個座椅消失了,觀禮臺中間30m的甬道填滿了,變身成華麗的舞臺。10月2日早上再看廣場,一個巨大的祝福祖國花籃綻放,觀禮臺又神秘消失了(圖1?68)!

承接運輸轉場天安門臨時觀禮臺任務的是湖北三江航天萬山特種車輛有限公司,他們利用40臺大型液壓載重車完成。該公司解放思想,借助、調動一切資源,采取“生產+租賃”模式,一邊加緊為觀禮臺項目定制生產20臺平板車,另一邊趕往全國各地協調,將已售出的24個動力頭和230軸線模塊車租回進行改造、升級。體現了我國在大型液壓載重車制造領域擁有深厚技術實力和創新能力。