混凝土泵车臂架系列的形成与发展趋势

ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹＡＮＤＰＲｏＤＵＣＴｌｏＮ混凝土泵车臂架系列的形成与发展趋势内蒙古北方重工业集团有限公司霍绍平自１９０７年德国人开始申报混凝土泵车的专利技术到现在，已经历了长达一个世纪的历程。

从１９６５年德国的斯维茵（ＳＣＨｗＩＮＧ）混凝土泵车进入市场以后，也已经过去了４０多年。

４０多年的发展过程中，德国的混凝土泵车技术一直处于世界领先地位。

德国的普茨迈斯特（Ｐｕｔｚｍｅｉｓｔｃｒ）、斯维茵、意大利的西发（ＣＩＦＡ）、赛马（ｓＥＲＭＡｃ）等生产厂家综合实力强，臂架系列完整，品种已达１５种以上，臂架的最大高度都已达５８ｍ以上。

我国自改革开放以来，国民经济的高圈１三一ｔ工“陀，，型速发展极大地促进了混凝土泵车技术水平阶段的主要特点是以斯维茵和普茨迈斯特的发展。

分析与研究混凝土泵车臂架系列为代表的德国技术保持着绝对垄断的时的形成与发展趋势，对该类产品开发、技期。

臂架尺寸规格覆盖了１７～６２ｍ的范术创新、赶超世界先进水平会有诸多益围，按照臂架尺寸规格划分形成了１６个品”。

种系列，混凝土泵送高度和水平距离满足１混凝土泵车臂架系列的形成了施工要求。

１．１国际混凝土泵车臂架尺寸规格第二阶段为１９８６～２００７年，以２００７年系列初的中国三一重工６６ｍ臂架混凝土泵车下由于臂架尺寸规格参数是混凝土泵车线而结束。

这个阶段的主要特点是中国三最重要的参数，笔者根据德国、意大利、一重工超越德国普茨迈斯特，动摇并打破日本、韩国、中国混凝土泵车主要生产厂德国技术绝对垄断的时期。

臂架尺寸规格家的产品样本参数，对全球混凝土泵车臂覆盖了２０～６６ｍ范围，形成了３６个品种以架尺寸规格系列进行了统计，将混凝土泵上的混凝土泵车臂架尺寸规格系列型谱。

车臂架尺寸规格系列的形成分成三个阶段虽然臂架尺寸规格覆盖范围扩展不大，但（见表１），分析如下。

在臂架的品种数量方面却增加了一倍多。

第一阶段从１９６５～１９８６年，由斯维茵这些品种的增加主要表现在臂架尺寸规格１７ｍ臂架混凝土泵车进入市场，到普茨迈分布密度方面更好地满足了施工要求，促斯特６２ｍ臂架混凝土泵车试制成功。

这个使混凝土泵车臂架尺寸规格系列的型谱趋裹１全球三个阶段混凝±泵车臂架尺寸规格于完善。

第三阶段从２００７年至今，２００８年底三一重工自主研制臂架为７２ｍ的混凝土泵车下线是其间的亮点。

这个阶段的主要特点是中国三一重工和德国普茨迈斯特争夺混凝土泵车臂架尺寸规格和综合技术制高点。

在２００７年１月三一重工臂架为６６ｍ的混凝土泵车下线争得世界混凝土泵车制高点之后（图１），德国普茨迈斯特不甘落后，２００８年６月发布了创造新的世界纪录的Ｍ７０—５型混凝土泵车，臂架伸展高度达到７０ｍ。

三一重工奋起直追，自主研制的世界最长臂架为７２ｍ的混凝土泵车于２００８年１２曰３１日成功下线，再次夺回了混凝土泵车的世界之最。

这标志着混凝土泵车臂架进人新的高度时代，也标志着中国在混凝土泵车臂架综合设计和制造方面的技术水平已经占据世界领先地位。

这一阶段的臂架尺寸规格覆盖了２０～７２ｍ范围，形成了３８个品种以上的混凝土泵车臂架尺寸规格系列型谱。

臂架尺寸规格品种增加不多，主要是体现在臂架高度方面的竞争和突破。

１．２国内混凝土泵车臂架尺寸规格的系列根据我国２００７年营业额前１０名的混凝土泵车厂家的产品样本参数，笔者对我国混凝土泵车臂架尺寸规格系列进行了统计，将国内混凝土泵车臂架尺寸规格系列的形成分成三个阶段（见表２），分析如下。

第一阶段从１９８２～１９９８年９月，由湖北楚天引进日本石川岛泵车技术开始，到内蒙北方重工集团自主开发的第一台３７ｍ臂架混凝土泵车通过部级鉴定。

这个阶段的主要特点是以湖北楚天、徐工集团、内蒙北方重工为代表，分别引进日本石川岛、德国普茨迈斯特和莱茜（Ｒｅｉｃｈ）等国外混凝土泵车许可证技术进行制造、消化、吸收的阶段，以解决从无到有的时ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹＡＮＤＰＲｏＤＵＣＴｌｏＮ圈２日本极东“Ｍ”量精细化设计，工艺技术的合理化应用，以及制造质量控制的能力达到了国际绝对领先水平。

尤其在整体基础技术方面还不够扎实，存在有“夹生”和“薄弱”的环节，这些都值得引起行业的高度重视。

２技术进步加速推动了混凝土泵车臂架技术发展２．１现代设计技术的应用现代设计计算技术的发展为混凝土泵车臂架提供了良好的设计平台。

采用现代设计计算技术对臂架进行强度、刚度分析以及有限元分析计算和动态仿真模拟，是决定臂架性能和设计质量的重要因素。

科学合理地选择性能参数、结构形式和安全系数，以实现产品的最优化设计，是有效地促进产品成本降低和实现经济效益最大化的重要途径。

２．２新型工艺技术的应用混凝土泵车臂架属超长薄板箱型焊接结构件，其下料方式、焊接工装夹具、焊接工艺、焊后去应力、加工设备的选用、操作人员的技能，以及工序过程中的转运等都直接影响制造质量。

随着水下等离子切割、激光切割、焊接机器人、振动时效、数控加工等新型工艺设备、工艺方法、工艺技术的应用。

极大地提高了混凝土泵车臂架制造水平和质量。

２．３新材料的应用混凝土泵车臂架轻量化设计除了强度分析计算和结构形式设计外，还有一个重要环节是臂架的材料选用。

随着新材料的发展以及９００ＭＰａ级高强度钢板普遍应围３意大利赛马“Ｒ”型围４北方ｔ工“Ｒ”型图５德国莱茜“ＲＴ”型用，有效快速地推进了臂架的轻量化，也为扩展臂架长度起到了重要的促进作用。

２．４汽车底盘的性能提高混凝土泵车由泵送系统、臂架和二类底盘组成ａ它对汽车底盘有三个基本要求：一是具有足够的承载能力，能保证正常的行驶：二是具有足够的动力性，保证泵送系统工作和臂架运动；三是具有合适的结构形式和尺寸，保证匹配合理并符合道路行驶、安全、环保等法规要求。

近年来，随着汽车工业的飞速发展，混凝土泵车底盘不仅在品种上日益增多，而且在综合性能方面也有很大的提高，极大地改善了臂架与底盘的总体匹配，有效地推动了混凝土泵车的发展。

２０００年之前，混凝土泵车底盘与臂架的组合匹配为：三桥底盘匹配２７～３７ｍ范围的臂架，四桥底盘匹配３８～４３ｍ范围的臂架。

２０００年以后，混凝土泵车与臂架的组合匹配为：三桥底盘匹配３７￣４３ｍ范围的臂架，四桥底盘匹配４２～５３ｍ范围的臂架。

即在相同臂架规格匹配条件下，匹配底盘的桥数减少，可以有效地降低底盘所占整车的成本比例，同时还可以充分发挥底盘的功率，减少油耗，改菩行驶机动性。

２．５电液控制技术的应用随着电液控制技术的飞速发展，新的电液系统以及元件的采用，极大地改善了混凝土泵车工作过程中的；中击和震动，提高了工作平稳性、可靠性和使用寿命，同时也为扩展臂架长度奠定了扎实基础。

３影响混凝土泵车臂架系列发展的重要因素３．１实用性随着混凝土泵车臂架技术水平的提高，促进了臂架长度的扩展，臂架长度的扩展也进一步地满足了施工要求。

但是混凝土泵车臂架长度系列的扩展是随着施工要求、技术水平和经济实用性发展的。

高臂架车辆类产品主要有自行式起重机、高空消防车和混凝土泵车。

目前自行式起重机的起重高度可达到１４６ｍ，高空消防车的举升高度已达到１０１ｍ。

不过混凝土泵车的工况与自行式起重机、高空消防车不同，自行式起重机和高空消防车连续工作时间往往不长，且机动性要求高，然而泵送混凝土工程往往需要从建筑物的地基一直到顶部，混凝土泵用量较大，原地持续工作时间长，现场移动却相对较少。

因此，高臂架混凝土泵车在一定条件下不如车载泵或拖泵的实用性好，况且高臂架泵车对施工现场的道路和工作场地要求也较为苛刻。

因此，除了特殊工程和特殊施工工艺要求之外，臂架并非越高实用性越好。

３＿２经济性对于混凝土泵车，臂架越高工时费也越高，其经济性也相对要差。

特别是５０ｍ以上的高臂架泵车，造价高，工时费高，实用性和经济性都较差。

所以。

除了特殊工程和特殊施工工艺要求外，混凝土拖泵和车载泵基本上能以较好的实用性和围６德国普茨迈斯特“ＲＺ”型经济性替代泵送。

目前购买５０ｍ以上臂架的混凝土泵车用户主要有两类：一类是特殊工程和特殊施工工艺要求的需要；另一类是经济实力强，为提高施工设备能力，占领施工设备制高点，形成标志和品牌优势，以利于投标时中标国家重点工程。

在我国的用户群中，后一类的情况更多。

如３３ｍ以下泵车，我国现已基本上不生产，也无市场需求，而国外仍有厂家生产和市场需求，这说明国外厂家更注重经济性和实用性。

３．３市场需求截至２００５年，在我国混凝土泵车的拥有量中，３７ｍ臂架及以下的混凝土泵车约占７５％，在用的３７ｍ臂架混凝土泵车仍是主流车型。

但是近三年来．４２ｍ臂架以上的混凝土泵车需求量快速增长，已接近每年销量的４０％，正逐步成为主流车型。

４我国混凝土泵车臂架系列的发展趋势通过对影响臂架系列的技术性、实用性、经济性以及市场需求等主要因素的简要分析，可以得出我国混凝土泵车臂架系列未来几年的发展趋势主要呈现以下特点：ａ．臂架减震技术、臂架振动控制技术、臂架智能控制技术、臂架压力补偿、负载敏感比例控制系统技术，臂架单侧支撑技术、防倾翻控制技术、臂架混凝土终端软管自动控制技术、臂架布料机构运动轨迹规划控制建模与仿真技术，以及臂架与支腿结构形式多样化等多项技术，将得ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹＡＮＤＰＲｏＤＵＣＴＩｏＮ’－－锰ｊｔｉ主童ｉ乜｜围７中联重科“ＲＺ”型到更进一步的应用和推广。

随着电液控制技术、设计计算方法、新材料、新工艺的应用，臂架结构与组合形式的优化设计，将得到更进一步提高和发展。

ｂ．臂架尺寸范围的调整，即从２０～６６ｍ调整到３７～７２ｍ范围，主流车型将处在４２—５３ｍ范围。

ｃ．臂架匹配底盘仍以匹配三桥底盘和四桥底盘为主流，且匹配四桥底盘的比例趋于增大，但在未来几年内匹配三桥底盘不会像匹配两桥底盘那样被彻底淘汰。

同时也会逐步向匹配五桥底盘方向发展。

ｄ．匹配三桥底盘的臂架高度，从３７ｍ发展到以３９ｍ、４０ｍ、４１ｍ、４３ｍ为主流的车型，逐步取代３７ｍ车型。

ｅ．匹配四桥底盘的臂架高度，从４２ｍ发展到以４７～５３ｍ为主流车型，逐步取代４２ｍ车型。

５我国高臂架混凝土泵车的竞争格局简析目前我国约有ｌＯ家混凝土泵车企业已形成了一定的生产规模。

代表臂架系列技术水平和生产规模的是三一重工和中联重科。

中联重科于２００８年已经收购了意大利的西发（ｃＩＦＡ），综合实力得到了进一步的增强。

这两家企业的臂架高度覆盖了３７～７２ｍ范围，品种数量均达到了８种以上，满足了市场需求，形成了经济生产规模，取得了显著的经济效益。

并且在２００６—２００８年的销售量约占全国市场份额的８０％以上，集中度相当高。

徐工集团、安徽星马两家的臂架高度均在５６ｍ以下，图８德国莱舌臂架终端软臂自动装置每家有４～６个品种。

福田重机的混凝土泵车于２００５年进入市场。

２００７年３月中集车辆３８ｍ臂架混凝土泵车也试制成功。