第三节　液压载重车发展现状

一、液压载重车国外发展现状

国外早在20世纪30年代开始研制自行式液压载重车,经过几十年的研究,随着设备大型化、整体化的运输,液压载重车也在向大型化、大吨位发展,并采用模块化组合方式,实现更大吨位的运输。目前的液压载重车已实现了高度自动化、全液压、计算机控制,不仅有适应超大型物件运输及安装的组合式液压载重车,还有满足不同要求的各种各样的液压载重车,如造船厂的船体运输车、钢厂的材料运输车、交通建设桥梁架设用的预应力混凝土箱梁运输车等。

目前国外自行式液压载重车的生产厂家大部分集中在欧洲,主要有德国的KAMAG、SCHEUERLE、GOLDHOFER、KIROW,法国的Nicolas和意大利的NICOLA、COMETTO等。他们根据最终用户的要求进行设计制造,为用户制造出技术先进、性能可靠的现代化全液压自行式液压载重车,如图1⁃60所示。表1⁃4至表1⁃7为国外公司生产的自行式液压载重车型谱。

　　液压载重车生产企业还根据最终用户的特殊要求进行设计制造,为客户研制开发出针对性更强的全液压自行式液压载重车,使液压载重车在结构形式和功能上得到更大的延伸,部分衍生产品如图1⁃61所示。

目前,液压载重车的最大载荷已经超过1000t,如KAMAG公司单台液压载重车的吨位已超过1300t,有12个轮轴、192个轮胎,车体长32m、宽10m。这些液压载重车配有电子装置,来探测负荷的重量和位置,其中的关键技术是可自由编程的电子转向系统,通过不同的程序可以实现任意角度转向(如横行、中心回转、摆头摆尾等)。几台液压载重车可以组合构成一个大的运输平台,或者将几台液压载重车不用任何机械连接独立运输整体负载,这种情况下,可编程电子控制转向系统能够控制相互组合的几台液压载重车同步转向。如SCHEUERLE公司的产品在大型工程上应用较多,其特点为模块化组合应用,采用拼接方式模块化组合后,最大吨位达到12500t,如图1⁃62所示。

在国外,液压载重车的公司还有日本的神钢电机(Shinko)、日本车辆(NipponSharyo)和TCM,南非Randburg,其系列产品也在全球造船、钢铁和物流行业得到广泛应用。

随着铁路技术的发展,高速铁路建设使铁路施工工艺发生巨大的变化,面向高速铁路高架桥建设的液压载重车也应运而生,如意大利NICOLA公司、德国KIROW公司专门为高速铁路建设研制开发了各种形式的液压载重车,在高速铁路建设中发挥了重要作用。

随着科学技术的不断发展,特别是20世纪90年代以来,随着计算机技术的迅猛发展,大量先进技术被应用到重型平板运输车,如工业机器人技术、CAN总线通信技术、蓝牙通信技术、线控技术和网络控制技术等。新技术在汽车工业上的发展和成熟应用,也带动了它在液压载重车上的应用,如自动运输遥控技术、实时监控技术、远程人机作业界面、集成电子控制系统、智能化GPS导航技术和智能控制策略及控制软件等。液压载重车生产企业为了提高产品的质量和竞争力,开始注重高新技术的运用,这些高新技术的应用极大地提高了液压载重车的使用寿命、可靠性、可维修性、精密性、兼容性和易操作性等,使液压载重车的发展呈现出了前所未有的面貌。

二、液压载重车国内发展现状

我国在20世纪80年代开始了液压载重车的研究与制造工作。最初由上海电力环保设备总厂与意大利NICOLA公司合作开发液压载重车,由于受到市场需求的限制,上海电力环保设备总厂最初产品以重型液压载重车为主,如图1⁃63所示,主要用来进行电厂、船厂以及石化大型设备的公路运输。

1998年,秦沈客运专线开工建设,上海电力环保设备总厂与郑州大方桥梁机械有限公司(现在为郑州新大方重工科技有限公司)合作研制开发了450t液压载重车,这也是当时国产载重最大的液压载重车,如图1⁃64所示。表1⁃8为郑州新大方产品型谱。

随着国民经济的发展,国内市场对自行式液压载重车的需求也日益增加,一些高等院校、研究单位和生产企业抓住机遇,适时进入这一领域。如同济大学、北京航空航天大学、燕山大学、西南交通大学、石家庄铁道大学、长安大学等高校与相关企业合作,在消化吸收国外先进技术的同时,分别研制了各种型号规格的自行式液压载重车产品,出现了一批新的液压载重车制造实体,如郑州新大方重工科技有限公司、秦皇岛天业通联重工科技有限公司、苏州大方特种车股份有限公司、湖北三江航天万山特种车辆有限公司、江苏天明特种车辆有限公司、江苏海鹏特种车辆有限公司、上海海鹏特种车辆有限公司等。

目前,由于国内大型自行式液压载重车生产企业的崛起,在高校和科研部门的紧密配合下自主研发了多种系列、多种规格的大型自行式液压载重车及其衍生产品,已成功投放市场,替代了国外进口产品,为国家和企业节省了大量外汇和投资成本,填补了我国特种运输车辆领域多项空白,提高了我国大型特种运输装备领域的技术水平。如图1⁃65,为燕山大学和秦皇岛天业通联重工合作开发的当时国内最早应用于高速铁路建设的TLC900t运梁车。

图1⁃66为燕山大学和江苏海鹏特种车辆有限公司合作的船厂用自行式液压载重车,表1⁃9、表1⁃10为海鹏船厂用液压载重车型谱。

此外,还有很多国内企业也开始自行研制液压载重车,尤其是船厂用液压载重车的研制,主要有郑州新大方重工科技有限公司、秦皇岛天业通联重工科技有限公司、湖北三江航天万山特种车辆有限公司和江苏海鹏特种车辆有限公司等企业,其产品已经占有很大的市场份额,除应用到船厂以外,还广泛应用于钢厂、桥梁建设、隧道工程以及物流等行业。国内相关企业还有上海电力修造总厂、上海港机重工有限公司、中铁工程设计院、北京万桥兴业机械有限公司、长沙凯瑞重工机械有限公司等多家单位,所研制的大型施工设备整体性能接近国外同类产品水平。液压载重车的发展使得大型设备与构件的运输与安装更加快捷、安全,目前中国制造的液压载重车已逐步走向国际市场。

随着国民经济发展的需要,我国的铁路建设正快速地向高速方向发展,在已开工和拟建的各条铁路客运专线中桥梁占60%以上,绝大部分采用大型双线单箱梁,原有的施工设备已不能满足要求。为适应铁路客运专线建设的要求,各种有针对性的大型施工设备被先后研制并广泛应用于施工现场。西南交通大学开发研制出了专用的桥梁施工中大吨位轮胎式液压载重车,轮胎数量超过100个,采用MC+MSR微处理器的控制系统,通过HD速度传感器,采集信息完成速差转向,同时应用了PLC技术实现梁的装载工况。北京航空航天大学应用先进控制技术,实现了两台450t提梁机协同作业的同步控制问题。

燕山大学参考国外国内先进技术,并结合自身的科研优势,与天业通联、郑州新大方、江苏海鹏、北京百善重工和江苏天明装备几家企业合作研制适应不同环境、不同条件、不同要求的多种类、多用途自行式液压载重车,设计开发出液压驱动系统与发动机进行功率匹配的电液比例功率匹配控制系统,解决了发动机易出现过载熄火的问题,并达到了节能的目的;设计开发出液压载重车电子LUDV转向控制系统,解决了液压载重车在特殊情况下转向同步性差的问题,较好地克服了传统负荷传感系统在液压泵饱和流量下执行机构同步性差的缺陷;对液压载重车液压驱动系统涉及的多轮驱动差速、差力以及防滑控制问题,液压转向系统中多轮独立转向执行机构协调控制,液压悬挂系统对液压载重车重载工况稳定性影响,整车升降控制和悬挂液压软管防爆裂等问题进行了研究分析。

随着科学技术的进步,重型液压载重车的运输能力及技术含量都在不断升级,为满足工程施工的需要,重型液压载重车进行新的技术革新势在必行。我国对重型液压载重车的智能控制和维护技术研究虽然比国外晚,但通过10余年“产学研用”协同攻关,无论是大型液压载重车,还是相关衍生产品和大型工程运载施工装备的研发、制造、实验、使用和维护都取得了长足的进步,特别是在千吨级大型桥梁施工装备多车联合作业及协同控制、多参数智能测控、重载大惯量多构型箱梁架设装备设计与控制等领域取得重大突破与创新,研制出1000t至2700t提、运、架全系列国内外首台套千吨级架桥装备,成功解决大型跨海大桥施工高精度、高效率架设的世界性难题,促进了大型液压载重车行业的技术进步。国内厂家从跟踪国外设计思路,到依靠科研、开发、生产、市场各个环节共同努力,通过消化引进、自主开发,对重型液压载重车进行创新设计,目前在特大型桥梁架设运载施工装备方面已经超越了国外企业,产品占领国际市场,科威特海湾大桥的世界最大的1700~1800t成套架桥装备就是例证。

大型液压载重车的应用领域也不断拓展,从工程装备,延伸到大型国事活动中。2019年的国庆70周年庆典时,天安门广场上巨型观礼台如同魔术表演一般出现、精准拼装、变形、快速消失,能走、会变!5小时进场搭建完成,3小时变身联欢活动大舞台,3小时完成撤场(图1⁃67)。

2019年9月30日上午,天安门广场上还空空荡荡,10月1日天一亮,一个东西向长超170m、南北向纵深超130m、最高处达6.5m、需要迈58级台阶才能登顶的巨型观礼台,出现在广场上!观众可以站在2层楼高的地方俯瞰阅兵仪式和群众游行。见证奇迹的时刻才刚刚开始。国庆当晚8时,联欢晚会登场,白天还整整齐齐安装在观礼台上的2.7万多个座椅消失了,观礼台中间30m的甬道填满了,变身成华丽的舞台。10月2日早上再看广场,一个巨大的祝福祖国花篮绽放,观礼台又神秘消失了(图1⁃68)!

承接运输转场天安门临时观礼台任务的是湖北三江航天万山特种车辆有限公司,他们利用40台大型液压载重车完成。该公司解放思想,借助、调动一切资源,采取“生产+租赁”模式,一边加紧为观礼台项目定制生产20台平板车,另一边赶往全国各地协调,将已售出的24个动力头和230轴线模块车租回进行改造、升级。体现了我国在大型液压载重车制造领域拥有深厚技术实力和创新能力。