國內(nèi)外大件運(yùn)輸裝備現(xiàn)狀及發(fā)展分析

二○一○年五月國內(nèi)外大件運(yùn)輸裝備現(xiàn)狀及發(fā)展分析12.國內(nèi)大件運(yùn)輸裝備發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢1.前言4.國外模塊組合運(yùn)輸車輛采用的新技術(shù)3.國外大件運(yùn)輸裝備發(fā)展現(xiàn)狀5.國產(chǎn)裝備突破的核心技術(shù)6.結(jié)束語21前言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和我國加入WTO，國外先進(jìn)的大件運(yùn)輸方式逐漸被國內(nèi)引入。在大件運(yùn)輸行業(yè)，主要采用液壓組合掛車、自行式模塊運(yùn)輸車及重型平板運(yùn)輸車來完成重型裝備的運(yùn)輸。但長期以來，重型牽引車及高端液壓掛車完全依賴進(jìn)口，國內(nèi)目前在某些領(lǐng)域還處于空白階段。3

從市場反饋的信息來看，進(jìn)口牽引車具有性能先進(jìn)、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，但卻存在價(jià)格昂貴，交貨周期長（均在6～12個(gè)月）、售后服務(wù)不及時(shí)，配件價(jià)格昂貴等問題。此外，部分用戶反映進(jìn)口的自行式模塊運(yùn)輸車及重型平板車電子化程度高，導(dǎo)致很多電氣設(shè)備或監(jiān)測系統(tǒng)出現(xiàn)故障后難以自行解決，必須等待國外售后服務(wù)人員利用專用設(shè)備進(jìn)行排除，因此存在影響出工率和延誤工期的情況。4

液壓掛車從上世紀(jì)80年代末90年代初，國內(nèi)開始仿照國外某品牌的產(chǎn)品，直到現(xiàn)在還在生產(chǎn)類似的、已被國外企業(yè)淘汰的掛車產(chǎn)品。因此國產(chǎn)的高性價(jià)比的大件物流裝備已成為國內(nèi)大件物流公司的迫切需求。52國內(nèi)大件運(yùn)輸裝備發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢2.1

國內(nèi)重型牽引車發(fā)展現(xiàn)狀

重型牽引車的牽引總質(zhì)量通常在100噸以上，一般采用了大功率發(fā)動(dòng)機(jī)、變矩器、分動(dòng)器和重型驅(qū)動(dòng)橋等配置，產(chǎn)品開發(fā)難度大，價(jià)格較高。由于市場需求有限，國內(nèi)汽車企業(yè)大都沒有開發(fā)重型牽引車。目前，國內(nèi)大件物流公司使用的重型牽引車幾乎全部依賴進(jìn)口，其主要的品牌及配置見表1。6表1型號(hào)配置奔馳4850610馬力8×8帶ZFWSK400變扭器鋼板彈簧奔馳4860A610馬力8×8帶ZFWSK400變扭器鋼板彈簧奔馳4060610馬力6×6帶ZFWSK400變扭器鋼板彈簧奔馳3850A500馬力6×6帶ZFWSK400變扭器鋼板彈簧奔馳3354540馬力6×6機(jī)械變速器不帶變扭器鋼板彈簧曼41.660660馬力8×4帶ZFWSK440變扭器鋼板彈簧+空氣彈簧曼40.480480馬力6×6帶ZFWSK440變扭器鋼板彈簧曼33.480480馬力6×4帶ZFWSK440變扭器鋼板彈簧沃爾沃FH16610馬力6×4機(jī)械變速器不帶變扭器鋼板彈簧

表1中可看出，國內(nèi)重型牽引車的需求主要集中在6×6和8×8車型上，大部分車型都帶變扭器。7

因此，為滿足國內(nèi)用戶需求，萬山公司已開發(fā)了6×6基本型（帶變扭器），滿足列車總質(zhì)量100～250噸范圍牽引能力需求，見圖1。下一步將進(jìn)一步延伸到6×6基本型（不帶變扭器），滿足列車總質(zhì)量100噸以下牽引能力要求。并向上延伸到8×8基本型（帶變扭器），滿足列車總質(zhì)量250噸以上牽引能力需求。發(fā)動(dòng)機(jī)：DETUZ440kW（600馬力）,2640N·m,排量15.874L,歐洲3排放標(biāo)準(zhǔn)

液力自動(dòng)變速箱：AllisonTC561+4800SP速比：7.63

兩檔分動(dòng)器，帶差速鎖，速比0.89/1.536

輪胎：12.00R24

82.2國內(nèi)模塊組合運(yùn)輸車發(fā)展現(xiàn)狀

在國內(nèi)，生產(chǎn)模塊組合運(yùn)輸車的廠家主要有湖北萬山、蘇州大方、秦皇島通聯(lián)、武漢天捷、武漢神俊、上海太騰等10家企業(yè)，大部分是仿國外某品牌的產(chǎn)品，由于其最低高度可以降到750mm左右，受到了很多電力物流企業(yè)的青睞。但由于其軸線載荷在28噸，屬于輕型板系列，隨著近些年貨物噸位的不斷提升，重型板系列逐漸開始被大件公司所接受。在此基礎(chǔ)上，萬山公司已率先開發(fā)出軸線載荷在36噸的重型板系類列產(chǎn)品,其性能與德國歌德浩夫（GOLDHOFER）公司THP/SL系列性能相當(dāng)。見圖2。9圖210公司名稱國內(nèi)趨勢總結(jié)：

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國模塊組合運(yùn)輸車的研制和生產(chǎn)正在向國外高端產(chǎn)品靠近，并向大軸載、多種寬度系列、多種轉(zhuǎn)向模式以及高性能方向發(fā)展，以適應(yīng)公路運(yùn)輸、場地運(yùn)輸、千噸級(jí)以上貨物運(yùn)輸?shù)男枨蟆?1其他58%其他59%國外大件運(yùn)輸裝備發(fā)展現(xiàn)狀

在國外，生產(chǎn)模塊組合運(yùn)輸車的廠家有德國SCHEUERLE、KAMAG、GOLDHOFER,意大利COMETTO、法國NICOLAS等公司。根據(jù)模塊組合運(yùn)輸車的轉(zhuǎn)向角度分類，主要有兩種。一種轉(zhuǎn)向角為±55°～±60°，為機(jī)械拉桿轉(zhuǎn)向，可實(shí)現(xiàn)八字、斜形等轉(zhuǎn)向模式，模塊車之間相互拼接使用，主要應(yīng)用在公路運(yùn)輸領(lǐng)域；

12其他58%其他59%

另一種是轉(zhuǎn)向角度為±110°～±140°，為電子液壓復(fù)合多模式轉(zhuǎn)向，可實(shí)現(xiàn)橫向駕駛、普通、前軸轉(zhuǎn)向、后軸轉(zhuǎn)向、斜向、角向90°、原地轉(zhuǎn)圈等轉(zhuǎn)向模式，主要是多模式轉(zhuǎn)向模塊車之間的相互拼接，應(yīng)用在狹窄的場地運(yùn)輸及超重型貨物運(yùn)輸。特殊情況下，多模式轉(zhuǎn)向的模塊車也可與機(jī)械拉桿轉(zhuǎn)向的模塊車之間進(jìn)行拼接，只需要附加一套控制系統(tǒng)，就可以將兩種車輛的轉(zhuǎn)向模式協(xié)同起來。13國外公司的機(jī)械拉桿轉(zhuǎn)向液壓組合掛車其技術(shù)指標(biāo)各不相同，見表2。

表214占地面積(公傾)

國外電子液壓復(fù)合多模式轉(zhuǎn)向自行式模塊運(yùn)輸車的技術(shù)指標(biāo)也各不相同，見表3。從表中來看，GOLDHOFER生產(chǎn)模塊運(yùn)輸車的軸線載荷最大，可達(dá)到50噸，其它公司的軸線載荷基本都在36噸左右。且實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的方式也各不相同，有油缸轉(zhuǎn)向、擺動(dòng)缸齒輪齒條轉(zhuǎn)向，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)向等。表315油缸轉(zhuǎn)向16齒輪齒條轉(zhuǎn)向17馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)向184國外模塊組合運(yùn)輸車輛采用的新技術(shù)4.1先進(jìn)的車架制造工藝

模塊組合運(yùn)輸車輛的高強(qiáng)度車架設(shè)計(jì)及制造技術(shù)，主要體現(xiàn)在德國SCHEUERLE和GOLDHOFER公司產(chǎn)品上，其特點(diǎn)是車架強(qiáng)度高，剛性大、重量輕、精度高，尤其在GOLDHOFER公司PST/ES-E系列產(chǎn)品上，車架承載能力每軸線可以達(dá)到50t。車架采取工裝分段組焊和加工技術(shù)，無需大型設(shè)備進(jìn)行整體加工。194.2更高的軸線承載能力

高軸線承載技術(shù)，需要突破模塊組合運(yùn)輸車三大系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，才能達(dá)到車輛整體承載能力的要求。一是車輛的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，二是液壓系統(tǒng)提升能力，三是行走機(jī)構(gòu)的車橋和輪胎承載能力。解決三大系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)際上需要解決一些關(guān)鍵部件的能力問題，如車架、懸掛、油缸、防爆閥、大噸位承載橋及輪胎等。這些技術(shù)已在國外都得到很好解決，尤其是SCHEUERLE和GOLDHOFER兩個(gè)公司的產(chǎn)品。20目前國際上SCHEUERLE,GOLDHOFER公司的車架全部采用半封閉式，而NICOLAS公司的車架為框架式，由于半封閉式可以大大增加車架的整體強(qiáng)度，整車管路線路不暴露在外，使整車更加美觀，NICOLAS公司也逐漸開始推出半封閉式的車架結(jié)構(gòu)，見圖3。4.3框架式車架向半封閉式車架轉(zhuǎn)變圖321國產(chǎn)裝備突破的核心技術(shù)

國外公司產(chǎn)品性能優(yōu)良，但存在價(jià)格高，服務(wù)不及時(shí)等問題，嚴(yán)重制約了大件運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展。以生產(chǎn)重型越野車及底盤為主的萬山公司，通過引進(jìn)、消化、吸收再創(chuàng)新，開發(fā)出了新型液壓組合掛車及自行式模塊運(yùn)輸車，具有較強(qiáng)的市場競爭力，其突破的核心技術(shù)如下。22

5.1轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)技術(shù)

通過與高校合作，國內(nèi)已開發(fā)了模塊運(yùn)輸車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件和運(yùn)用軟件。利用該軟件能進(jìn)行不同設(shè)計(jì)參數(shù)下轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的仿真分析和多種拼車方案下各轉(zhuǎn)向拉桿孔位的優(yōu)化設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)更科學(xué)、更合理。優(yōu)化流程圖見圖4。23圖424

5.2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)向技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)電子液壓復(fù)合多模式轉(zhuǎn)向，自行式模塊運(yùn)輸車上采用了馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)向技術(shù)，見圖5。該技術(shù)是將普通的回轉(zhuǎn)支承與蝸輪蝸桿馬達(dá)驅(qū)動(dòng)結(jié)合在一起的一門新技術(shù)。主要從結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)剛度、回轉(zhuǎn)支撐軸承滾道間隙、蝸輪材質(zhì)、蝸輪蝸桿參數(shù)、制造要求等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，經(jīng)臺(tái)架試驗(yàn)和裝車試驗(yàn)驗(yàn)證，滿足工況使用要求。25圖526

5.3并車技術(shù)

在硬并車技術(shù)方面，由于研發(fā)出了2～6軸線整板，2～6軸線半板，因此可拼接出二縱列、三縱列、四縱列的液壓組合掛車。在軟并車技術(shù)方面，由于各模塊運(yùn)輸車都自身帶有一套控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自身轉(zhuǎn)向協(xié)調(diào)同步等功能。模塊之間通過CAN總線信號(hào)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)各模塊之間的協(xié)調(diào)同步，通訊時(shí)，一個(gè)模塊被定義為主單元，其它的模塊接收來自主控制模塊的轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)等命令。27

目前，可以實(shí)現(xiàn)軟并車的車輛有機(jī)械拉桿轉(zhuǎn)向自行式模塊車、電子液壓復(fù)合多模式轉(zhuǎn)向自行式模塊車。這兩種車既可自身之間實(shí)現(xiàn)軟并車，相互之間也可實(shí)現(xiàn)軟并車。圖6為電子液壓復(fù)合多模式自行式模塊車自身之間的軟并車案例。28圖629

5.4車架結(jié)構(gòu)技術(shù)

車架設(shè)計(jì)，大量采用了一體化集成技術(shù)，將儲(chǔ)氣筒及液壓油箱集成到車架主梁中。車架材料采用高強(qiáng)度焊接鋼板，屈服強(qiáng)度達(dá)685MPa，車架結(jié)構(gòu)采用半封閉式，增大了車架強(qiáng)度及剛度；在制造方面，采用工裝分段組焊技術(shù)，保證了車架精度。30

5.5高性能高承載車橋技術(shù)

國際上模塊運(yùn)輸車上使用的高性能高承載車橋主要由德國BPW公司及SAF公司壟斷，在國內(nèi)一直沒有同性能產(chǎn)品。萬山公司與國內(nèi)某一專業(yè)車橋廠聯(lián)合，基本掌握了BPW橋車橋技術(shù)，成功開發(fā)出18噸級(jí)車橋，性能指標(biāo)基本突破。目前又在聯(lián)合開發(fā)22.5噸級(jí)大噸位車橋。315.6液壓集成技術(shù)

模塊化組合車輛在液壓設(shè)計(jì)過程中大量采用了模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，如液壓控制箱將液壓源的控制、轉(zhuǎn)向手動(dòng)/遙控控制，升降控制等功能集成在一起。四通閥和截止閥做成一個(gè)閥塊，使?fàn)恳D(zhuǎn)向與手動(dòng)轉(zhuǎn)向之間的切換操作更加簡單。32

5.7產(chǎn)品兼容性