事匯第一期吉尼：從汽車發(fā)展看越野型高空作業(yè)平臺未來趨勢卡特彼

近日，是一幅幅墨跡未干的畫卷；千萬次斗轉星移，在美國猶他州的摩押城（Moab）有一輛新款的吉普切諾基爬上了該地區(qū)路況最惡劣、非常危險號稱“地獄之門”的地帶。這是一臺設計緊湊類似旅行車，記載著一個個生動的故事。我們把它們帶到您的眼前，有著四輪驅動的車輛，讓我們一起聆聽卡特彼勒在的故事......穩(wěn)“座”工程機械行業(yè)的江山在浙江天成自控股份有限公司董事長陳邦銳先生看來，該車輛使用電子控制差速器，他最慶幸的事情就是與卡特彼勒展開了合作。時至今日，彈性懸架，浙江天成自控股份有限公司已經(jīng)成為最大的工程機械座椅制造商，對司機的駕駛技術的嫻熟度要求也很高。越野愛好者們對這樣一輛小型的“城市”車輛能爬到這里表示十分驚訝。

“汽車世界引導我們以不同的方式思考牽引力、機動性和制動性，為卡特彼勒全球8家工廠的包括平地機、挖掘機、壓路機在內(nèi)的多種產(chǎn)品提供配套。“與卡特彼勒的合作，”特雷克斯公司高空作業(yè)平臺營銷、產(chǎn)品管理和工程裁Brad Allen先生表示，實際上是我們不斷實現(xiàn)突破和提升的過程。”陳邦銳先生這樣總結。時間回到1998年，“在越野設備領域我們稱之為‘越野性能’”。對此，還沒有進入工程機械領域的浙江天成自控股份有限公司第一次接觸卡特彼勒。一方面出于業(yè)務拓展需要，Brad Allen先生從機動車的動力、懸掛系統(tǒng)、牽引力和驅動力的歷史演變和高空作業(yè)平臺的實際應用的角度對越野型設備進行了一系列探索分析。

“三十年前，另一方面也希望能夠進入全球領軍企業(yè)的供應鏈，這類越野車只屬于汽車愛好者中的狂熱分子；您要么選擇一輛兩輪驅動和沒有牽引力控制的汽車，從而證明自身的實力，要么選擇一輛大型“4×4”車輛，提高自身的競爭力，它具有大尺寸輪胎、重型傳動系統(tǒng)和防滑差速器。這輛汽車幫助我們從不同的角度進行思考，公司開始嘗試融入卡特彼勒大家庭。“對于我們而言，因為他們研制出了具有四輪驅動和牽引力控制的汽車。它們不能在最深的泥坑行駛，這絕對是一場蛻變。”陳邦銳先生說，但是令人吃驚的是，“2002年我們第一次嘗試并不成功。雖然是看似簡單的座椅，它們的適應能力非常強，但卡特彼勒也設定了非常詳盡、非常高的指標體系。而正是這次擦肩而過，能夠適應各種不是十分顛簸的地形。“Brad Allen先生講道，讓我們對自己有了更加深刻清晰的認識。”此后三年，同樣近十年來，在卡特彼勒的全力支持以及自身努力下，驅動技術促進了高空作業(yè)平臺的發(fā)展，2005年浙江天成自控股份有限公司如愿接到了來自卡特彼勒的第一個項目——為平地機產(chǎn)品12款座椅。在順利完成合作后，動力、懸掛系統(tǒng)和牽引控制是其中的關鍵因素。

動力：對馬力的追求

幾年前，卡特彼勒將更高端、更創(chuàng)新的產(chǎn)品——D系列挖掘機座椅配套訂單交給這家供應商。“隨著與卡特彼勒的深入接觸，為了解高空作業(yè)設備對牽引力和動力的要求，頻繁互動，特雷克斯公司的高空作業(yè)平臺工程師們在經(jīng)過大量理論分析與實踐工作后，發(fā)現(xiàn)沿陡坡上行以及在深泥坑里行駛對動力的要求最為苛刻。例如行駛在已經(jīng)分凍結的至少有30厘米深的泥坑中，輪胎行駛異常困難，大型臂架式高空作業(yè)平臺或越野型剪型高空作業(yè)平臺需要更強勁的動力，而對于僅有10多厘米深的普通泥坑，則不需要這么大的動力。

根據(jù)大多數(shù)人的駕駛經(jīng)驗，駕駛汽車時很少情況下需要開足馬力。同樣的，高空作業(yè)平臺也很少有需要開足全馬力的情形。防止失速裝置、混合動力系統(tǒng)這些技術的進步減小了發(fā)動機尺寸。混合動力系統(tǒng)主要有兩種類型：串聯(lián)式和并聯(lián)式。串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)實質上是車載柴油發(fā)動機或汽油發(fā)動機的電動高空作業(yè)平臺，其中的柴油發(fā)動機的動力只用來給電池充電，輸出至車輪的最大動力僅來自于功率較小的電動機。而對于并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，柴油發(fā)動機直接與車輪驅動電機相連，這樣就可以系統(tǒng)結合柴油發(fā)動機和電動機的動力，進而可以讓功力較小、效率更高的柴油發(fā)動機來驅動機器，與此同時，電動馬達則可為爬坡和崎嶇地面提供更強勁的動力。電動機身兼二職，在作為發(fā)動機的同時還能為電池充電，從而為設備提供更強勁的動力。

懸架：保持與地面接觸

將任何車輛的驅動軸頂起來，其牽引動力都會失效。在老式的高空作業(yè)平臺上，由于牽引力控制技術較差，浪費了很多動力。單輪懸空在泥濘、砂石或雪地路面無目的地旋轉，發(fā)動機失去了作用，從而使舊式的4x4車輛變成了一輛失速的、單輪驅動車輛。不同類型的懸掛系統(tǒng)和牽引力控制相配合使所有車輪著地，并確保發(fā)動機動力完全輸出給牽引車輪，情況就能得到緩解。

不同于汽車和卡車采用彈性懸掛系統(tǒng)，高空作業(yè)平臺因無法承受彈簧和連桿系統(tǒng)的失衡，而采用擺動車軸的設計。擺動車軸可以使四個輪胎與地面保持接觸從而確保平臺在升高作業(yè)時能保持穩(wěn)定。當臂架式高空作業(yè)平臺和剪型高空作業(yè)平臺作業(yè)時，擺動車軸能大大提高了設備的牽引力和穩(wěn)定性來改善用戶的操作體驗。而如果沒有擺動車軸或者當設備升高時，車軸鎖定會造成一個車輪懸空，實際上是脫離了地面。

牽引力控制：接觸點速度為零

牽引力控制利用機械、液壓或電氣系統(tǒng)有效地從一個滑動或旋轉車輪獲得動力，然后將動力傳遞給放置于地面上的另一個車輪。高空作業(yè)平臺驅動系統(tǒng)工程師，與制造汽車的同行一樣，他們花費了無數(shù)時間來確保輪胎的速度一直為零。多年來人們一直采用機械方法來實現(xiàn)此要求，如使用實心軸和防滑差速器。在20世紀90年代后期，液壓系統(tǒng)的技術發(fā)展開始可以通過集成分流閥在液壓傳動中提供牽引力控制，并且這逐漸成為了高空作業(yè)設備的規(guī)范。

在最新的技術中，用直驅電動機器的傳感器來檢測每個車輪的運行狀態(tài)，然后將動力傳遞給適當?shù)碾姍C，這樣使牽引力控制達到一個全新的水平。牽引力控制的核心是提供了專業(yè)牽引力控制軟件的交流直驅電動機。在多種新型的越野型高空作業(yè)平臺中這種牽引技術是最基本的，僅適用于大型四輪驅動設備的技術。

四驅能力水平：四個級別

只考慮“Slab或RT”的設備選型標準會導致作業(yè)現(xiàn)場的成本浪費。人們應該根據(jù)四驅能力水平來思考來選擇合適的設備，現(xiàn)在這樣的設備可以分為以下四個級別：

第1級：Slab型——Slab型裝置是兩輪驅動，偶爾單輪驅動。它們沒有牽引力控制，只能適用于平坦的鋪砌地面快速移動。Slab型裝置曾經(jīng)只包括剪型高空作業(yè)平臺，現(xiàn)在則可適用于升級版的移動式高空作業(yè)平臺，例如具有動力輪輔助的Genie® IWP™系列超級高空作業(yè)平臺。

第2級：具有越障能力的Slab型——如Genie® GS™系列高空作業(yè)平臺，它具有兩輪驅動，左右輪之間通常有受限的液壓和牽引力控制。它們能越過小型障礙物和爬坡。

第3級：越野型——越野型設備能應付幾英寸深的泥坑或松軟的碎石路面、雪地路面、材料堆，能越過大多數(shù)障礙物、輕松爬山。此類裝置相對較新，在過去的5-10年間才逐步發(fā)展，包括許多具有固定軸和低技術牽引力控制的四輪驅動裝置和具有擺動軸和電子牽引力控制的兩輪驅動裝置。這種新技術的應用有效地讓動力輸出到最需要的車輪上。根據(jù)并行比較表明，具有擺動軸和最新交流牽引力平衡驅動技術的兩輪驅動設備能輕而易舉地勝過四輪驅動設備。Genie® GS™-69DC剪型高空作業(yè)平臺就是具有這類技術的業(yè)界領先的產(chǎn)品。

第4級：重載型越野——大尺寸輪胎、大動力引擎和大型車輛用于極端的情況。深泥坑或超大障礙物需要此類設備。大型四輪驅動臂架式高空作業(yè)平臺和大平臺的剪型高空作業(yè)平臺，例如Genie® 90系列剪型高空作業(yè)平臺則屬于此類產(chǎn)品范疇。目前最好的重載RT設備可能很快會被具有電子牽引力控制的四輪電直驅動力設備所超越。

最適合的設備：根據(jù)現(xiàn)場需要來選擇

在評估作業(yè)現(xiàn)場需要的時候，越野型和重載RT型車輛之間的差別雖然微小，但不容忽視。當越野型設備能應對現(xiàn)場的各方面問題時，選擇重載RT型機器意味著更高的成本投入。因此了解作業(yè)現(xiàn)場的需要，選擇合適的作業(yè)機器非常重要。

Brad Allen先生對于越野型高空作業(yè)平臺的發(fā)展前景表示肯定，“在摩押城看到的那款吉普切諾基改變了我對車輛越野能力的看法。相信駕駛一輛具有最新技術、交流驅動、適應各種地形狀況的高空作業(yè)平臺也會使操作人員產(chǎn)生類似的想法。越野型高空作業(yè)平臺為操作人員提供的是一臺更輕、性價比更高的機器。除非它們確實處于重載且極度崎嶇的地形，否則一臺適應大多數(shù)應用工況的越野型高空作業(yè)平臺相比較缺少擺動軸或牽引力控制的典型四輪驅動車而言，性能會更加卓越。”(本文來自吉尼)

標簽：起重機械 高空作業(yè)平臺 吉尼