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

近日，是一幅幅墨跡未干的畫卷；千萬次斗轉(zhuǎn)星移，在美國(guó)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(xiǎn)號(hào)稱“地獄之門”的地帶。這是一臺(tái)設(shè)計(jì)緊湊類似旅行車，記載著一個(gè)個(gè)生動(dòng)的故事。我們把它們帶到您的眼前，有著四輪驅(qū)動(dòng)的車輛，讓我們一起聆聽卡特彼勒在的故事......穩(wěn)“座”工程機(jī)械行業(yè)的江山在浙江天成自控股份有限公司董事長(zhǎng)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(shí)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(jī)械座椅制造商，對(duì)司機(jī)的駕駛技術(shù)的嫻熟度要求也很高。越野愛好者們對(duì)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(dǎo)我們以不同的方式思考牽引力、機(jī)動(dòng)性和制動(dòng)性，為卡特彼勒全球8家工廠的包括平地機(jī)、挖掘機(jī)、壓路機(jī)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(tái)營(yíng)銷、產(chǎn)品管理和工程裁Brad Allen先生表示，實(shí)際上是我們不斷實(shí)現(xiàn)突破和提升的過程。”陳邦銳先生這樣總結(jié)。時(shí)間回到1998年，“在越野設(shè)備領(lǐng)域我們稱之為‘越野性能’”。對(duì)此，還沒有進(jìn)入工程機(jī)械領(lǐng)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(wù)拓展需要，Brad Allen先生從機(jī)動(dòng)車的動(dòng)力、懸掛系統(tǒng)、牽引力和驅(qū)動(dòng)力的歷史演變和高空作業(yè)平臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用的角度對(duì)越野型設(shè)備進(jìn)行了一系列探索分析。

“三十年前，另一方面也希望能夠進(jìn)入全球領(lǐng)軍企業(yè)的供應(yīng)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(qū)動(dòng)和沒有牽引力控制的汽車，從而證明自身的實(shí)力，要么選擇一輛大型“4×4”車輛，提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力，它具有大尺寸輪胎、重型傳動(dòng)系統(tǒng)和防滑差速器。這輛汽車幫助我們從不同的角度進(jìn)行思考，公司開始嘗試融入卡特彼勒大家庭。“對(duì)于我們而言，因?yàn)樗麄冄兄瞥隽司哂兴妮嗱?qū)動(dòng)和牽引力控制的汽車。它們不能在最深的泥坑行駛，這絕對(duì)是一場(chǎng)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(jiǎn)單的座椅，它們的適應(yīng)能力非常強(qiáng)，但卡特彼勒也設(shè)定了非常詳盡、非常高的指標(biāo)體系。而正是這次擦肩而過，能夠適應(yīng)各種不是十分顛簸的地形。“Brad Allen先生講道，讓我們對(duì)自己有了更加深刻清晰的認(rèn)識(shí)。”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(qū)動(dòng)技術(shù)促進(jìn)了高空作業(yè)平臺(tái)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(gè)項(xiàng)目——為平地機(jī)產(chǎn)品12款座椅。在順利完成合作后，動(dòng)力、懸掛系統(tǒng)和牽引控制是其中的關(guān)鍵因素。

動(dòng)力：對(duì)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(jī)座椅配套訂單交給這家供應(yīng)商。“隨著與卡特彼勒的深入接觸，為了解高空作業(yè)設(shè)備對(duì)牽引力和動(dòng)力的要求，頻繁互動(dòng)，特雷克斯公司的高空作業(yè)平臺(tái)工程師們?cè)诮?jīng)過大量理論分析與實(shí)踐工作后，發(fā)現(xiàn)沿陡坡上行以及在深泥坑里行駛對(duì)動(dòng)力的要求最為苛刻。例如行駛在已經(jīng)分凍結(jié)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(tái)或越野型剪型高空作業(yè)平臺(tái)需要更強(qiáng)勁的動(dòng)力，而對(duì)于僅有10多厘米深的普通泥坑，則不需要這么大的動(dòng)力。

根據(jù)大多數(shù)人的駕駛經(jīng)驗(yàn)，駕駛汽車時(shí)很少情況下需要開足馬力。同樣的，高空作業(yè)平臺(tái)也很少有需要開足全馬力的情形。防止失速裝置、混合動(dòng)力系統(tǒng)這些技術(shù)的進(jìn)步減小了發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸?；旌蟿?dòng)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(dòng)力系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是車載柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)高空作業(yè)平臺(tái)，其中的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力只用來給電池充電，輸出至車輪的最大動(dòng)力僅來自于功率較小的電動(dòng)機(jī)。而對(duì)于并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)直接與車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，這樣就可以系統(tǒng)結(jié)合柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，進(jìn)而可以讓功力較小、效率更高的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)機(jī)器，與此同時(shí)，電動(dòng)馬達(dá)則可為爬坡和崎嶇地面提供更強(qiáng)勁的動(dòng)力。電動(dòng)機(jī)身兼二職，在作為發(fā)動(dòng)機(jī)的同時(shí)還能為電池充電，從而為設(shè)備提供更強(qiáng)勁的動(dòng)力。

懸架：保持與地面接觸

將任何車輛的驅(qū)動(dòng)軸頂起來，其牽引動(dòng)力都會(huì)失效。在老式的高空作業(yè)平臺(tái)上，由于牽引力控制技術(shù)較差，浪費(fèi)了很多動(dòng)力。單輪懸空在泥濘、砂石或雪地路面無目的地旋轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)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(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)動(dòng)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(tái)因無法承受彈簧和連桿系統(tǒng)的失衡，而采用擺動(dòng)車軸的設(shè)計(jì)。擺動(dòng)車軸可以使四個(gè)輪胎與地面保持接觸從而確保平臺(tái)在升高作業(yè)時(shí)能保持穩(wěn)定。當(dāng)臂架式高空作業(yè)平臺(tái)和剪型高空作業(yè)平臺(tái)作業(yè)時(shí)，擺動(dòng)車軸能大大提高了設(shè)備的牽引力和穩(wěn)定性來改善用戶的操作體驗(yàn)。而如果沒有擺動(dòng)車軸或者當(dāng)設(shè)備升高時(shí)，車軸鎖定會(huì)造成一個(gè)車輪懸空，實(shí)際上是脫離了地面。

牽引力控制：接觸點(diǎn)速度為零

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

在最新的技術(shù)中，用直驅(qū)電動(dòng)機(jī)器的傳感器來檢測(cè)每個(gè)車輪的運(yùn)行狀態(tài)，然后將動(dòng)力傳遞給適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)，這樣使?fàn)恳刂七_(dá)到一個(gè)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(qū)電動(dòng)機(jī)。在多種新型的越野型高空作業(yè)平臺(tái)中這種牽引技術(shù)是最基本的，僅適用于大型四輪驅(qū)動(dòng)設(shè)備的技術(shù)。

四驅(qū)能力水平：四個(gè)級(jí)別

只考慮“Slab或RT”的設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的成本浪費(fèi)。人們應(yīng)該根據(jù)四驅(qū)能力水平來思考來選擇合適的設(shè)備，現(xiàn)在這樣的設(shè)備可以分為以下四個(gè)級(jí)別：

第1級(jí)：Slab型——Slab型裝置是兩輪驅(qū)動(dòng)，偶爾單輪驅(qū)動(dòng)。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(dòng)。Slab型裝置曾經(jīng)只包括剪型高空作業(yè)平臺(tái)，現(xiàn)在則可適用于升級(jí)版的移動(dòng)式高空作業(yè)平臺(tái)，例如具有動(dòng)力輪輔助的Genie® IWP™系列超級(jí)高空作業(yè)平臺(tái)。

第2級(jí)：具有越障能力的Slab型——如Genie® GS™系列高空作業(yè)平臺(tái)，它具有兩輪驅(qū)動(dòng)，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(jí)：越野型——越野型設(shè)備能應(yīng)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(duì)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(shù)牽引力控制的四輪驅(qū)動(dòng)裝置和具有擺動(dòng)軸和電子牽引力控制的兩輪驅(qū)動(dòng)裝置。這種新技術(shù)的應(yīng)用有效地讓動(dòng)力輸出到最需要的車輪上。根據(jù)并行比較表明，具有擺動(dòng)軸和最新交流牽引力平衡驅(qū)動(dòng)技術(shù)的兩輪驅(qū)動(dòng)設(shè)備能輕而易舉地勝過四輪驅(qū)動(dòng)設(shè)備。Genie® GS™-69DC剪型高空作業(yè)平臺(tái)就是具有這類技術(shù)的業(yè)界領(lǐng)先的產(chǎn)品。

第4級(jí)：重載型越野——大尺寸輪胎、大動(dòng)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(shè)備。大型四輪驅(qū)動(dòng)臂架式高空作業(yè)平臺(tái)和大平臺(tái)的剪型高空作業(yè)平臺(tái)，例如Genie® 90系列剪型高空作業(yè)平臺(tái)則屬于此類產(chǎn)品范疇。目前最好的重載RT設(shè)備可能很快會(huì)被具有電子牽引力控制的四輪電直驅(qū)動(dòng)力設(shè)備所超越。

最適合的設(shè)備：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要來選擇

在評(píng)估作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需要的時(shí)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(dāng)越野型設(shè)備能應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各方面問題時(shí)，選擇重載RT型機(jī)器意味著更高的成本投入。因此了解作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需要，選擇合適的作業(yè)機(jī)器非常重要。

Brad Allen先生對(duì)于越野型高空作業(yè)平臺(tái)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(duì)車輛越野能力的看法。相信駕駛一輛具有最新技術(shù)、交流驅(qū)動(dòng)、適應(yīng)各種地形狀況的高空作業(yè)平臺(tái)也會(huì)使操作人員產(chǎn)生類似的想法。越野型高空作業(yè)平臺(tái)為操作人員提供的是一臺(tái)更輕、性價(jià)比更高的機(jī)器。除非它們確實(shí)處于重載且極度崎嶇的地形，否則一臺(tái)適應(yīng)大多數(shù)應(yīng)用工況的越野型高空作業(yè)平臺(tái)相比較缺少擺動(dòng)軸或牽引力控制的典型四輪驅(qū)動(dòng)車而言，性能會(huì)更加卓越。”(本文來自吉尼)

標(biāo)簽：起重機(jī)械 高空作業(yè)平臺(tái) 吉尼