混凝土泵的技术发展趋势和市场前景分析

    我国从20世纪70年代开始探索开发混凝土泵，80年代引进技术开始制造混凝土泵，但真正意义上的国产混凝土泵制造应该从1993年中联重科的前身中联公司成立开始。经过20多年的发展，中国已经成为世界上最大的混凝土泵生产国。2007年泵车销售约3000台，拖泵约为6500台。而同期，国外混凝土泵的总产量仅为12000台左右。

　　虽然中国混凝土泵最初引进过日本的技术，但真正成功的产品是借鉴欧洲技术自主开发的。以关键的液压系统为例，与液压挖掘机当初走技术引进——盲目国产化而失败的道路不同，混凝土泵一开始就采用国外优秀的液压元件。优点在于：(1)产品立足点高；(2)通过与外国专家的商业和技术交流，学到了最先进的技术和理念。20世纪90年代中国混凝土泵企业曾经百花齐放，涌现过各种各样的液压系统，其中有不少独特的创新。例如，中国制造商独具匠心开发了转速为3000r/min的A4V56泵闭式液压系统。当时国外主流制造商的开式系统用的是A7VO或A8VO斜轴油泵和专用液压阀，中国制造商却大量使用大排量的斜盘泵A11VO190/260和工业阀。此外，中国制造商在全球率先开发了三级配混凝土泵，双动力混凝土泵，并首先使用PLC控制油泵的排量。

　　目前以三一重工、中联重科为代表的制造商所生产的混凝土泵已经达到了比较高的水平，但众多的混凝土泵制造企业还存在着产品同质化严重、技术创新能力较差、低价竞争等问题。中国的混凝土泵已走向世界，中国其他出口产品因为知识产权问题在国际上的“不公”待遇，应该引起国内厂家的重视。创新是企业生命之源，混凝土泵的技术创新大有文章可做。另外，应该看到中国的混凝土机械经过十几年的高速发展，未来前景仍然非常乐观，这也为我们混凝土泵技术的进一步发展提供了广阔的舞台。

　　1 技术发展趋势

　　在未来，混凝土泵的发展主要方向是：提高主机性能和作业效率，降低使用成本，提高舒适性以及适应法规要求。

　　1.1主液压系统

　　目前国内主流泵送液压系统有3种。一种是全液压液控信号换向，电控油泵排量调节的开式系统，主要为三一重工所采用；第二种是以中联重科为代表的电信号换向，液控油泵排量调节的开式系统，几乎成为国内大多数混凝土拖泵的标准配置。绝大多数的液压系统均为双回路系统，即泵送和摆动回路分别由主油泵和恒压泵(或齿轮泵)供油。第三种系统是闭式系统。闭式系统成本较高但换向冲击小，目前主要用在泵车上，在拖泵上基本已被淘汰。开式系统也可以研究出冲击小的系统，比如三一重工所开发的。但对其他一些厂家来说，与其花几年时间研究系统，不如直接采用成熟的闭式系统快速占领市场。这就是为什么国内大多数厂家的泵车采用闭式系统的原因。由于采用PLC控制油泵排量具有调节方便的优点，成本也低，以后普通开式系统的油泵排量控制将会全部采用电比例调节，即传统的LRDH2控制方式将会被LRDU2代替。

　　(1)极限负荷调节和自动功率分配。

　　目前国内外普遍采用的恒功率泵系统有一个很大的缺点，它只对主泵进行恒功率控制。

实际上，混凝土泵，尤其是泵车是由多个系统组成的，包括泵送系统、换向系统、搅拌、臂架控制、冷却和水泵等；柴油机本身也有冷却、发电等辅助功率消耗和备用功率。这些在分配功率时都要予以考虑，这就影响了主泵的功率分配和利用。泵送功率是决定混凝土泵工作效率的重要因素。如何利用其他系统的富余功率提高泵送功率，是提高发动机功率利用的重要途径。电子技术的发展为泵送功率的提高奠定了基础。混凝土泵，尤其是泵车，将会朝着极限负荷调节和自动功率分配的方向发展，主泵以外的多余功率将通过柴油机或直接地自动转移到主油泵，从而大大提高泵送功率，并使采用较小的发动机来降低采购成本和节省油耗成为可能。

    (2)功率模式选择。

　　混凝土泵的载荷按工况(作业高度和输送距离等)不同差别很大，液压系统的压力和需要的发动机功率变化往往很大。如果按照不同的工况来设置不同的功率模式(比如轻载节能、重载满功率和自适应等)，精确协调在不同作业模式下发动机的转速、油泵排量和功率，使发动机和泵的功率匹配更加合理，就能降低油耗和噪声,延长主机的使用寿命。

　　以油泵的变功率原理为例。通过改变比例电磁铁控制电流的大小可以改变油泵的功率值。在混凝土泵高压大排量工况时，油泵输出最大设定功率；在轻负荷情况时，比例电磁铁5的电流上升，油泵的功率值下降。如果控制电流由计算机来调节，则通过软件可以实现功率极限负荷调节、功率自动分配和功率模式选择等功能。计算机还同时对发动机进行功率设定，确定发动机的转速和油门开度。这样，可根据混凝土泵车不同的泵送工况，采用不同的发动机特性和液压泵特性，其特性曲线都是由计算机软件来决定的。

　　在混凝土泵的使用中，油泵的型号为A11VO/LE2DU2或A11VO/EP。后者为纯电控比例油泵，功能通过电控系统实现；前者带机械的功率调节装置，优点是电控系统较为简单，即使发生故障，油泵仍可以以机械设定的功率和压力进行工作。国内已有制造商成功开发出混凝土泵的变功率系统，并开始批量投放市场。