我國(guó)混凝土泵車30年發(fā)展歷程

我國(guó)混凝土泵車30年發(fā)展歷程

混凝土砌塊、預(yù)制混凝土肥料和混凝土泵車是建筑工程領(lǐng)域中不可或缺的“三輛車”。上世紀(jì)70年代初期,我國(guó)從日本引進(jìn)了混凝土攪拌車產(chǎn)品技術(shù),混凝土拖泵技術(shù)的研制及應(yīng)用也得到了發(fā)展,而這一技術(shù)是混凝土泵車的雛形。如果我們沿循混凝土泵車發(fā)展的歷史軌跡,便可了解30年來(lái)我國(guó)混凝土泵車技術(shù)由弱到強(qiáng)的發(fā)展歷程。1977年,我國(guó)在研發(fā)和掌握混凝土拖泵技術(shù)的基礎(chǔ)上,長(zhǎng)沙建機(jī)所、廊坊機(jī)械化所和沈陽(yáng)工程機(jī)械廠共同開發(fā)研制出23m臂架式混凝土泵車,這是我國(guó)自行設(shè)計(jì)研制的第一臺(tái)混凝土泵車,然而僅是制造出樣車,并未形成量產(chǎn)。1982年,湖北建筑機(jī)械廠引進(jìn)日本石川島播磨株式會(huì)社的混凝土泵車生產(chǎn)技術(shù),以技貿(mào)結(jié)合方式合作生產(chǎn)出17m混凝土泵車,并于1983年開始小批量生產(chǎn),從此結(jié)束了我國(guó)不能批量生產(chǎn)混凝土泵車的歷史。2007年1月24日,三一重工自主研制的66m混凝土泵車下線,超越德國(guó)Putzmeister公司生產(chǎn)的62m混凝土泵車,從此不斷刷新混凝土泵車臂架高度紀(jì)錄,臂架高度從66m、70m、72m、80m、86m(如圖1)到中聯(lián)重科101m混凝土泵車發(fā)布(如圖2)并亮相于2012年上海寶馬展會(huì),短短五年時(shí)間,三一重工與中聯(lián)重科頻頻創(chuàng)造臂架高度的“世界紀(jì)錄”,使中國(guó)臂架高度穩(wěn)居世界建筑工程領(lǐng)域的制高點(diǎn)。2008年到2012年期間,我國(guó)企業(yè)先后收購(gòu)控股了著名的德國(guó)Putzmeister、Schwing和意大利CIFA公司。從此,無(wú)論是企業(yè)規(guī)模,還是品牌價(jià)值,我國(guó)在混凝土泵車領(lǐng)域已形成絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)?？v觀我國(guó)混凝土泵車30年來(lái)的發(fā)展歷程,從1983年開始引進(jìn)技術(shù)小批量生產(chǎn)17m混凝土泵車,到2013年自主研發(fā)101m混凝土泵車應(yīng)用于“華中第一高樓”武漢中心施工現(xiàn)場(chǎng)(如圖3);從國(guó)外品牌壟斷中國(guó)市場(chǎng),到我國(guó)擁有世界品牌,說(shuō)明30年來(lái)我國(guó)混凝土泵車產(chǎn)品技術(shù)、制造技術(shù)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模等已經(jīng)進(jìn)入到世界前列?；旌匣炷帘密嚠a(chǎn)品技術(shù)1.混凝土泵車在我國(guó)的應(yīng)用情況混凝土泵車產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)有:臂架高度、泵送排量、泵送壓力。其中最主要的性能指標(biāo)是臂架高度。在臂架高度方面,湖北建筑機(jī)械廠1982年以技貿(mào)結(jié)合方式引進(jìn)日本石川島播磨重工業(yè)株式會(huì)社的混凝土泵車技術(shù),從1983年開始小批量生產(chǎn)17m/27m混凝土泵車。到1993年的10年間,以國(guó)內(nèi)獨(dú)此一家的產(chǎn)品和進(jìn)口產(chǎn)品統(tǒng)治著我國(guó)的混凝土泵車市場(chǎng)。1989年,先后有徐州重型機(jī)械廠(現(xiàn)為徐工集團(tuán))引進(jìn)德國(guó)Putzmeister公司的技術(shù),合作生產(chǎn)32m混凝土泵車。內(nèi)蒙古二機(jī)總廠(現(xiàn)為內(nèi)蒙古北方重工集團(tuán))引進(jìn)德國(guó)Reich公司的技術(shù),合作生產(chǎn)33m混凝土泵車。此后,以日本石川島播磨重工業(yè)株式會(huì)社的27m/32m混凝土泵車技術(shù)、德國(guó)Putzmeister公司的32m混凝土泵車技術(shù)和德國(guó)Reich公司的33m混凝土泵車技術(shù)為主流的產(chǎn)品在我國(guó)的混凝土泵車市場(chǎng)形成國(guó)外品牌國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)格局,這一市場(chǎng)格局維持到2003年前后。2003年之后,以中聯(lián)重科和三一重工為代表的混凝土泵車生產(chǎn)企業(yè),完成了自身技術(shù)的積累、消化吸收和自主創(chuàng)新過(guò)程,開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的適合中國(guó)國(guó)情的混凝土泵車,并且迅速批量生產(chǎn)并投入市場(chǎng),成為我國(guó)混凝土泵車市場(chǎng)的主流產(chǎn)品,改變了國(guó)外品牌混凝土泵車壟斷我國(guó)市場(chǎng)的局面。2007年1月24日,以三一重工自主研制的66m混凝土泵車刷新了德國(guó)Putzmeister保持21年之久的62m混凝土泵車臂架高度的紀(jì)錄為標(biāo)志,開啟了混凝土泵車臂架高度的快速發(fā)展新時(shí)期(參見(jiàn)表1)。2013年7月28日,再次創(chuàng)吉尼斯世界紀(jì)錄的全球最高臂架混凝土泵車中聯(lián)重科101m混凝土泵車在“華中第一高樓”武漢中心施工現(xiàn)場(chǎng)投入使用(如圖3),以101m的高度、七節(jié)臂架的靈活、運(yùn)動(dòng)控制協(xié)調(diào)及減振性能良好的穩(wěn)定工作狀態(tài),吸引了眾多的業(yè)內(nèi)專家和用戶。這充分證明了中聯(lián)重科的研發(fā)成果得到了市場(chǎng)認(rèn)可。在泵送排量方面,從20世紀(jì)80年代日本石川島播磨重工業(yè)株式會(huì)社17m混凝土泵車的泵送排量85m3/h,到現(xiàn)在中聯(lián)重科101m混凝土泵車的245m3/h,我國(guó)的泵送排量已成為世界之最。2.混凝土泵車臂架輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)不同工況的使用條件,要求不同臂架高度的混凝土泵車予以滿足,因此形成了臂架高度的系列化。經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展,目前我國(guó)的混凝土泵車臂架高度在覆蓋22~101m的范圍中已擁有20多種尺寸規(guī)格,構(gòu)筑了完整的產(chǎn)品系列,同樣保持著世界之最。3.技術(shù)創(chuàng)新及知識(shí)產(chǎn)權(quán)2013年4月2日,四橋底盤60m臂架的混凝土泵車在徐工集團(tuán)下線(如圖4),成為全球四橋底盤的混凝土泵車之最。這進(jìn)一步說(shuō)明我國(guó)企業(yè)不僅已經(jīng)掌握了高臂架混凝土泵車設(shè)計(jì)技術(shù),同時(shí)也已經(jīng)掌握了混凝土泵車的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、高效智能、節(jié)能環(huán)保、輕量化和整車設(shè)計(jì)匹配方法等技術(shù)。從2011年開始,中聯(lián)重科在80m和101m混凝土泵車臂架上成功地應(yīng)用了碳纖維復(fù)合材料。據(jù)介紹,碳纖維復(fù)合材料是當(dāng)今最尖端技術(shù)合成的輕質(zhì)材料,其密度略高于人造板,自重僅有鋼材的20%,而強(qiáng)度卻能達(dá)到3500MPa,是鋼材的4倍,使用壽命可長(zhǎng)達(dá)20年,真正實(shí)現(xiàn)了臂架的輕量化設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展,我國(guó)企業(yè)已經(jīng)掌握了混凝土泵車臂架設(shè)計(jì)的新材料和新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用、全工況載荷模擬設(shè)計(jì)分析、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)、臂架超強(qiáng)智能減振技術(shù)、旋轉(zhuǎn)防擺控制技術(shù)、臂架一鍵即定技術(shù)及安全穩(wěn)定技術(shù)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和技術(shù)。在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面,我國(guó)企業(yè)已經(jīng)取得了多項(xiàng)發(fā)明專利和實(shí)用新型專利。目前,根據(jù)我國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)和受理的直接相關(guān)混凝土泵車發(fā)明專利、實(shí)用新型專利和外觀專利檢索就有近700多項(xiàng)?？梢哉f(shuō),我國(guó)在混凝土泵車產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新方面已經(jīng)位居世界領(lǐng)先水平?；炷帘密嚤奂芎附尤嵝陨a(chǎn)線改革開放以來(lái),我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展極大地推動(dòng)了裝備制造業(yè)的發(fā)展。新裝備、新材料、新工藝的廣泛應(yīng)用為混凝土泵車的制造創(chuàng)造了良好條件。經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展,我國(guó)混凝土泵車制造業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。在制造裝備方面已從作坊式單件生產(chǎn)轉(zhuǎn)變成現(xiàn)代工廠規(guī)?；拇笈可a(chǎn)。在加工制造方法上,已從原始的火焰切割、手工施焊、普通機(jī)床加工、簡(jiǎn)易試驗(yàn)檢測(cè),發(fā)展到激光下料、機(jī)器人焊接、數(shù)控中心加工和采用先進(jìn)的現(xiàn)代裝備進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),等等。中聯(lián)重科在對(duì)混凝土泵車臂架原有工藝和生產(chǎn)模式深入研究的基礎(chǔ)上,于2013年3月建成了世界首條擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的混凝土泵車臂架焊接柔性生產(chǎn)線,并投入使用。臂架焊接柔性生產(chǎn)線融入了世界先進(jìn)的焊接及物流技術(shù),并首創(chuàng)了長(zhǎng)箱體異形結(jié)構(gòu)件的鉚裝、焊接流水化作業(yè)的先進(jìn)生產(chǎn)方式。它巧妙地運(yùn)用了鉚焊工裝模塊化、柔性化組合工裝技術(shù),包括AGV智能化輸送控制技術(shù)、臂架內(nèi)外三維曲線焊縫自動(dòng)化焊接技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)了工位式生產(chǎn)組織方式向柔性流水線生產(chǎn)組織方式的轉(zhuǎn)變,傳統(tǒng)手工生產(chǎn)作業(yè)方式向工裝化、自動(dòng)化作業(yè)方式的轉(zhuǎn)變。同時(shí),實(shí)現(xiàn)了臂架多品種、小批量產(chǎn)品的全流水線生產(chǎn),大幅提高了產(chǎn)品質(zhì)量,使混凝土泵車臂架結(jié)構(gòu)件制造質(zhì)量、效率、成本、人員、工人勞動(dòng)強(qiáng)度得到了全面的提升和優(yōu)化。該生產(chǎn)線代表著全球混凝土泵車生產(chǎn)制造工藝的最高水平?？偠灾?我國(guó)混凝土泵車制造技術(shù)也已位居世界前列。混合混凝土泵車及行業(yè)規(guī)模1.混凝土泵車主導(dǎo)我國(guó)市場(chǎng)2008年以來(lái),我國(guó)混凝土泵車制造企業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度大幅度提高,無(wú)論是單個(gè)企業(yè)的產(chǎn)量規(guī)模還是總產(chǎn)量,均居世界第一位,徹底改寫了國(guó)外品牌混凝土泵車主導(dǎo)我國(guó)市場(chǎng)的局面,也改寫了德國(guó)曾經(jīng)在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間獨(dú)占鰲頭的局面(參見(jiàn)表2)。2.混凝土泵車國(guó)外生產(chǎn)情況在我國(guó)混凝土泵車的性能指標(biāo)、規(guī)格品種和產(chǎn)量規(guī)模達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先之時(shí),我國(guó)企業(yè)并不滿足于僅僅以產(chǎn)品出口的形式參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),而是站在更高的層面積極參與國(guó)際并購(gòu)。從2008年9月28日中聯(lián)重科收購(gòu)意大利CIFA開始,在短短的四年里,我國(guó)企業(yè)已成功地收購(gòu)了代表混凝土泵車國(guó)際水平的德國(guó)Putzmeister公司和Schwing公司(參見(jiàn)表3)。德國(guó)Schwing公司是世界上研制出第一臺(tái)混凝土泵車的制造者,而德國(guó)Putzmeister公司曾經(jīng)是世界上規(guī)模最大、代表世界最高水平混凝土泵車的制造者,意大利CIFA也曾經(jīng)位居世界第三。通過(guò)這三次收購(gòu),徹底地改變了世界混凝土泵車制造業(yè)和市場(chǎng)的格局,中國(guó)企業(yè)占據(jù)了這個(gè)行業(yè)的主導(dǎo)地位?；炷帘密嚠a(chǎn)品的配套混凝土泵車制造涉及機(jī)、電、液和電子信息化等多個(gè)領(lǐng)域,由于受我國(guó)工業(yè)基礎(chǔ)水平薄弱等限制,在混凝土泵車產(chǎn)品配套上,有一些關(guān)鍵配套件還不能自主制造,仍然依賴國(guó)外進(jìn)口。主要有以下四個(gè)方面。1.國(guó)際先進(jìn)水平和國(guó)外先進(jìn)水平的對(duì)比在混凝土泵車液壓系統(tǒng)產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì)方面,我國(guó)雖然已經(jīng)掌握了主要的先進(jìn)理念和設(shè)計(jì)方法,但是在關(guān)鍵元件的研發(fā)和制造領(lǐng)域與國(guó)際先進(jìn)水平仍有一定的差距?；炷帘密囈簤合到y(tǒng)的主泵目前主要選用德國(guó)REXROTH公司的產(chǎn)品,控制閥主要選用德國(guó)HAWE公司產(chǎn)品。2.設(shè)計(jì)內(nèi)各因素的發(fā)展速度在混凝土泵車電控系統(tǒng)以及智能化和信息化控制方面,我國(guó)不僅在電子元器件的研發(fā)和制造方面與國(guó)際先進(jìn)水平仍有一定的差距,在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和先進(jìn)設(shè)計(jì)方法上仍需加快發(fā)展速度,以期盡快趕上國(guó)際先進(jìn)水平。目前電控系統(tǒng)的主要元器件和系統(tǒng)單元仍主要依靠國(guó)外進(jìn)口,如混凝土泵車的控制器主要選用德國(guó)西門子公司產(chǎn)品,而混凝土泵車的遙控裝置大多選用德國(guó)的HBC公司產(chǎn)品或NBB公司產(chǎn)品。3.少材料的材料在混凝土混凝土泵車的設(shè)計(jì)選材和制造過(guò)程中,高強(qiáng)度鋼板是必不可少的材料。雖然我國(guó)冶金行業(yè)已有長(zhǎng)足發(fā)展,但是σ≥s900MPa的高強(qiáng)度鋼板的機(jī)械性能和化學(xué)成分及質(zhì)量穩(wěn)定性方面都不能很好地滿足產(chǎn)品要求,目前主要選用瑞典SSAB公司的高強(qiáng)度鋼板。4.專用汽車底盤在混凝土泵車設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中,選用底盤是其重要的環(huán)節(jié)。雖然在2000年之后我國(guó)汽車工業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期,目前年產(chǎn)量已達(dá)到1800多萬(wàn)輛,成為世界第一汽車制造和消費(fèi)大國(guó),但是在專用汽車底盤,尤其在重型專用汽車底盤的研發(fā)和制造方面仍然較弱。盡管有的企業(yè)自主開發(fā)了一些專用底盤,如徐工集團(tuán)的祺龍底盤(如圖5)、三一重工的九橋全路面底盤等。但是品種仍然太少,有的性能也不夠穩(wěn)定,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)和發(fā)展的需要。目前,我國(guó)高臂架混凝土泵車底盤仍然以選用德國(guó)的BENZ公司、瑞典的VOLVO公司和SCANIA公司產(chǎn)品為主?；炷?/p>