国内外大件运输装备现状及发展分析,国内外大件运输装备现状及发展分析,2.国内大件运输装备发展现状和趋势,1.前言,4.国外模块组合运输车辆采用的新技术,3.国外大件运输装备发展现状,5.国产装备突破的核心技术,6.结束语,2.国内大件运输装备发展现状和趋势 1.前言4.国外模,1 前言,随着国民经济的快速发展和我国加入WTO，国外先进的大件运输方式逐渐被国内引入。在大件运输行业，主要采用液压组合挂车、自行式模块运输车及重型平板运输车来完成重型装备的运输。但长期以来，重型牵引车及高端液压挂车完全依赖进口，国内目前在某些领域还处于空白阶段。,1 前言,从市场反馈的信息来看，进口牵引车具有性能先进、可靠性高的优点，但却存在价格昂贵，交货周期长（均在612个月）、售后服务不及时，配件价格昂贵等问题。此外，部分用户反映进口的自行式模块运输车及重型平板车电子化程度高，导致很多电气设备或监测系统出现故障后难以自行解决，必须等待国外售后服务人员利用专用设备进行排除，因此存在影响出工率和延误工期的情况。,从市场反馈的信息来看，进口牵引车具有,液压挂车从上世纪80年代末90年代初，国内开始仿照国外某品牌的产品，直到现在还在生产类似的、已被国外企业淘汰的挂车产品。因此国产的高性价比的大件物流装备已成为国内大件物流公司的迫切需求。,液压挂车从上世纪80年代末90年代初，,2,国内大件运输装备发展现状和趋势,2.1,国内重型牵引车发展现状,重型牵引车的牵引总质量通常在100吨以上，一般采用了大功率发动机、变矩器、分动器和重型驱动桥等配置，产品开发难度大，价格较高。由于市场需求有限，国内汽车企业大都没有开发重型牵引车。,目前，国内大件物流公司使用的重型牵引车几乎全部依赖进口，其主要的品牌及配置见表1。,2 国内大件运输装备发展现状和趋势,表 1,型 号,配置,奔驰4850,610马力88带ZF WSK400变扭器 钢板弹簧,奔驰4860A,610马力88带ZF WSK400变扭器 钢板弹簧,奔驰4060,610马力66带ZF WSK400变扭器 钢板弹簧,奔驰3850A,500马力66 带ZF WSK400变扭器 钢板弹簧,奔驰3354,540马力66机械变速器不带变扭器 钢板弹簧,曼41.660,660马力84带ZF WSK440变扭器 钢板弹簧+空气弹簧,曼40.480,480马力66带ZF WSK440变扭器 钢板弹簧,曼33.480,480马力64带ZF WSK440变扭器 钢板弹簧,沃尔沃FH16,610马力64机械变速器不带变扭器 钢板弹簧,表1中可看出，国内重型牵引车的需求主要集中在66和88车型上，大部分车型都带变扭器。,表 1型 号配置奔驰4850610马力88带ZF W,因此，为满足国内用户需求，万山公司已开发了66基本型（带变扭器），满足列车总质量100250吨范围牵引能力需求，见图1。下一步将进一步延伸到66基本型（不带变扭器），满足列车总质量100吨以下牵引能力要求。并向上延伸到88基本型（带变扭器），满足列车总质量250吨以上牵引能力需求。,发动机：DETUZ 440kW（600马力）,2640Nm,排量15.874L,欧洲3排放标准,液力自动变速箱：Allison TC561+4800SP 速比：7.63,两档分动器，带差速锁，速比0.89/1.536,轮胎：12.00R24,因此，为满足国内用户需求，万山公司已开发,2.2 国内模块组合运输车发展现状,在国内，生产模块组合运输车的厂家主要有湖北万山、苏州大方、秦皇岛通联、武汉天捷、武汉神俊、上海太腾等10家企业，大部分是仿国外某品牌的产品，由于其最低高度可以降到750mm左右，受到了很多电力物流企业的青睐。但由于其轴线载荷在28吨，属于轻型板系列，随着近些年货物吨位的不断提升，重型板系列逐渐开始被大件公司所接受。在此基础上，万山公司已率先开发出轴线载荷在36吨的重型板系类列产品,其性能与德国歌德浩夫（GOLDHOFER）公司THP/SL系列性能相当。见图2。,2.2 国内模块组合运输车发展现状,图2,图2,公司名称,国内趋势总结：,随着我国经济建设的发展，我国模块组合运输车的研制和生产正在向国外高端产品靠近，并向大轴载、多种宽度系列、多种转向模式以及高性能方向发展，以适应公路运输、场地运输、千吨级以上货物运输的需求。,公司名称国内趋势总结：,其他 58%,其他 59%,国外大件运输装备发展现状,在国外，生产模块组合运输车的厂家有德国SCHEUERLE、KAMAG、GOLDHOFER,意大利COMETTO、法国NICOLAS等公司。根据模块组合运输车的转向角度分类，主要有两种。,一种转向角为5560，为机械拉杆转向，可实现八字、斜形等转向模式，模块车之间相互拼接使用，主要应用在公路运输领域；,其他 58%其他 59%国外大件运输装备发展现状,其他 58%,其他 59%,另一种是转向角度为110140，为电子液压复合多模式转向，可实现横向驾驶、普通、前轴转向、后轴转向、斜向、角向90、原地转圈等转向模式，主要是多模式转向模块车之间的相互拼接，应用在狭窄的场地运输及超重型货物运输。,特殊情况下，多模式转向的模块车也可与机械拉杆转向的模块车之间进行拼接，只需要附加一套控制系统，就可以将两种车辆的转向模式协同起来。,其他 58%其他 59%另一种是转向角度为11,国外公司的机械拉杆转向液压组合挂车其技术指标各不相同，见表2。,宽度,(m),轴线载荷,(ton),轴距,（mm）,轮距,（mm）,高度,（mm）,悬架结构,SCHEUERLE,3,36,1500,1780,1190325,立式止推轴承,GOLDHOFER,3,36,1500,1800,1175300,回转支承,3.6,45,1600,2280,1260300,回转支承,COMETTO,3,34,1510,1750,1160320/300,立式止推轴承,NICOLAS,3,28,1550,1820,1050350/-300,立式止推轴承,表2,国外公司的机械拉杆转向液压组合挂车其技术指标各不相同，见,占地面积,(公倾),国外电子液压复合多模式转向自行式模块运输车的技术指标也各不相同，见表3。从表中来看，GOLDHOFER生产模块运输车的轴线载荷最大，可达到50吨，其它公司的轴线载荷基本都在36吨左右。且实现转向的方式也各不相同，有油缸转向、摆动缸齿轮齿条转向，马达驱动的蜗轮蜗杆转向等。,宽度(m),轴线载荷(吨),轴距（mm）,轮距（mm）,高度（mm）,转向方式,SCHEUERLE,2.43,40,1400,1450,1500300（或350）,齿轮齿条转向,KAMAG,2.43,36,1400,1450,1500300,油缸转向,GOLDHOFER,3,36,1500,1800,1220300,蜗轮蜗杆转向,2.43,50,1400,1450,1510300,蜗轮蜗杆转向,COMETTO,2.43,36,1400,1450,1500300（或350）,蜗轮蜗杆转向,表 3,占地面积 国外电子液压复合多模式转向自行式模块运输车的技术指,油缸转向,油缸转向,齿轮齿条转向,齿轮齿条转向,马达驱动的,蜗轮蜗杆转向,马达驱动的,4,国外模块组合运输车辆采用的新技术,4.1,先进的车架制造工艺,模块组合运输车辆的高强度车架设计及制造技术，主要体现在德国SCHEUERLE和GOLDHOFER公司产品上，其特点是车架强度高，刚性大、重量轻、精度高，尤其在GOLDHOFER公司PST/ES-E系列产品上，车架承载能力每轴线可以达到50t。车架采取工装分段组焊和加工技术，无需大型设备进行整体加工。,4 国外模块组合运输车辆采用的新技术,4.2,更高的轴线承载能力,高轴线承载技术，需要突破模块组合运输车三大系统的关键技术，才能达到车辆整体承载能力的要求。一是车辆的结构强度，二是液压系统提升能力，三是行走机构的车桥和轮胎承载能力。解决三大系统关键技术实际上需要解决一些关键部件的能力问题，如车架、悬挂、油缸、防爆阀、大吨位承载桥及轮胎等。这些技术已在国外都得到很好解决，尤其是SCHEUERLE和GOLDHOFER两个公司的产品。,4.2 更高的轴线承载能力,目前国际上SCHEUERLE,GOLDHOFER公司的车架全部采用半封闭式，而NICOLAS公司的车架为框架式，由于半封闭式可以大大增加车架的整体强度，整车管路线路不暴露在外，使整车更加美观，NICOLAS公司也逐渐开始推出半封闭式的车架结构，见图3。,4.3 框架式车架向半封闭式车架转变,图3,目前国际上SCHEUERLE,GOLDHOFER公司的车,国产装备突破的核心技术,国外公司产品性能优良，但存在价格高，服务不及时等问题，严重制约了大件运输行业的发展。以生产重型越野车及底盘为主的万山公司，通过引进、消化、吸收再创新，开发出了新型液压组合挂车及自行式模块运输车，具有较强的市场竞争力，其突破的核心技术如下。,国产装备突破的核心技术,5.1 转向设计技术,通过与高校合作，国内已开发了模块运输车转向机构优化设计软件和运用软件。利用该软件能进行不同设计参数下转向机构的仿真分析和多种拼车方案下各转向拉杆孔位的优化设计，转向设计更科学、更合理。优化流程图见图4。,5.1 转向设计技术,图4,图4,5.2 马达驱动的蜗轮蜗杆转向技术,为实现电子液压复合多模式转向，自行式模块运输车上采用了马达驱动的蜗轮蜗杆转向技术，见图5。该技术是将普通的回转支承与蜗轮蜗杆马达驱动结合在一起的一门新技术。主要从结构形式、结构刚度、回转支撑轴承滚道间隙、蜗轮材质、蜗轮蜗杆参数、制造要求等方面进行设计，经台架试验和装车试验验证，满足工况使用要求。,5.2 马达驱动的蜗轮蜗杆转向技术,图5,图5,5.3 并车技术,在硬并车技术方面，由于研发出了26轴线整板，26轴线半板，因此可拼接出二纵列、三纵列、四纵列的液压组合挂车。,在软并车技术方面，由于各模块运输车都自身带有一套控制系统，可实现自身转向协调同步等功能。模块之间通过CAN总线信号进行通讯，实现各模块之间的协调同步，通讯时，一个模块被定义为主单元，其它的模块接收来自主控制模块的转向、驱动、制动等命令。,5.3 并车技术,目前，可以实现软并车的车辆有机械拉杆转向自行式模块车、电子液压复合多模式转向自行式模块车。这两种车既可自身之间实现软并车，相互之间也可实现软并车。图6为电子液压复合多模式自行式模块车自身之间的软并车案例。,目前，可以实现软并车的车辆有机械拉杆转向自行式模,图6,图6,5.4 车架结构技术,车架设计，大量采用了一体化集成技术，将储气筒及液压油箱集成到车架主梁中。车架材料采用高强度焊接钢板，屈服强度达685MPa，车架结构采用半封闭式，增大了车架强度及刚度；在制造方面，采用工装分段组焊技术，保证了车架精度。,5.4 车架结构技术,5.5 高性能高承载车桥技术,国际上模块运输车上使用的高性能高承载车桥主要由德国BPW公司及SAF公司垄断，在国内一直没有同性能产品。万山公司与国内某一专业车桥厂联合，基本掌握了BPW桥车桥技术，成功开发出18吨级车桥，性能指标基本突破。目前又在联合开发22.5吨级大吨位车桥。,5.5 高性能高承载车桥技术,5.6 液压集成技术,模块化组合车辆在液压设计过程中大量采用了模块化设计技术，如液压控制箱将液压源的控制、转向手动/遥控控制，升降控制等功能集成在一起。四通阀和截止阀做成一个阀块，使牵引转向与手动转向之间的切换操作更加简单。,5.6 液压集成技术,5.7 产品兼容性,目前，国内的模块运输车辆除自身之间可相互拼接外，还可与国外主流的产品进行软硬拼接。在软拼接时，只需加装一套控制系统，既可实现两车之间的数据通讯。,5.7 产品兼容性,6 结束语,目前国际上的大件物流装备发展日新月异，为推动国内大件物流装备的发展，必须紧盯世界前沿技术，逐步突破某些关键技术，在制造和加工工艺上不断创新，最终才能在大件装备领域完全替代进口