2013年全球工程机械行业技术大盘点

【编者按】2013年，工程机械行业在市场质疑声中举步维艰，历经3年回暖乏力。放缓的市场却为工程机械企业提供了喘息的时间，促使企业能够暂时抛开市场攻坚战，静下心来深耕技术研发。这一年里 ，全球工程机械巨头们纷纷推出了许多令人耳目一新、让用户为之震撼的创新技术和创新产品。

起重机械类 中联重科研制成功国际首创超吊动臂技术

为满足客户“更高、更重、更精确”的吊装需求，中联重科工程起重机公司超大吨位起重机B02 项目组在分公司技术专家和各级领导的指导下，历时3年潜心研发并经过多次试验验证，日前， 成功实现国际首创的“变幅微动性能佳、起吊能力强、就位高度高”的超吊动臂技术，该技术达 到国际先进水平。

该项技术起吊能力较同臂长纯主臂工况提升10%-30%，免碰撞就位高度提升5%-10%，微动性能达 毫米级。在B02项目应用上达到客户需求的2.0-2.5MW典型风机安装工况要求，获得了多个来进行 技术交流的专业安装公司“实战专家”的高度赞誉，并建议广泛应用到分公司其它产品。

该项技术主要用于风电设备的安装，也能满足石化、市政建设等特别高度和起重量要求的大 型吊装需求。该项技术可作为独立模块加装在各种臂架式起重机上，具有广泛的应用性和推广性 ，日前已应用到B02、B01等超大吨位起重机上。

中联重科完全拥有超吊动臂技术的自主知识产权，目前，已获授权核心发明专利2项，实用新型 专利4项，其余3项专利正处在公开阶段。

PSS 推出HookCam 起重机吊钩视频系统

PSS 公司推出了HookCam 第五代产品，一个直接装在起重机吊钩组件上的，通过无线传输，为驾 驶室操作手提供稳定图像的视频摄像系统。

起重机吊钩视频系统

该系统为操作手从吊钩的角度提供了直接现场的视野，消除视觉盲点，使得起重机操作员和相应 的现场操作工的工作能够更安全、更有效率。

同时该系统可以让驾驶室操作手实时的观察到负载的速度与摆动的幅度，给操作手关于当前环境 和潜在安全事故更多的提示与感知。

第五代产品的新功能包括一套适应性强的安装系统、时尚的设计、更持久的电池、太阳能充电及 一个黑匣子事故记录的可选项。

挖掘机械类 刺刀式断路器——美国挖掘机最新的技术

装置特点是使破碎锤可以像军队刺刀一样折叠安装在小臂上形成一体式，随机携带，安装方便，并且可是适用大多数型号挖掘机和橡胶轮胎“两头忙”的设计。很适用有挖掘和破碎双层需求的机械用户使用，免除了频繁更换附件的烦锁工作，和更换附件对液压系统的污染。

博世力士乐推新行驶驱动单元提高行走式挖掘机的行驶驱动

整套配置包括配有板载电子控制器的 A24VG 高压双泵，动态换挡齿轮装置，以及基于软件的控制装置；力士乐利用这套系统，将行驶驱动的效率至少提高了10%，回转驱动装置的有效性也得到了改善。这就为挖掘性能潜力提供了新的源头，通过本着减排和符合更严格标准的目的，减少 柴油机的尺寸。与此同时，机器的操控舒适性和简便性也得到了增强，使其更受日常操作的用户们的青睐。

对于开式与闭式回路的组合使用，其中一台液压泵继续通过开式回路为动臂，斗杆和铲斗提供流量。第二台液压泵叫做紧凑型A24VG 高压双变量泵——其作用是为行驶和回转驱动提供流量。板载电子控制器（OBE）直接位于双泵的上方，负责控制行驶驱动和回转驱动，这二者都在一个闭 式回路内运行。油液不必通过控制阀块就能顺畅地从液压泵流入马达，这一点不同于开式回路系 统。由于每一个回路中的工作压力相互独立，因此可以避免节流损失。

动态换挡解决方案是博世力士乐的一项专利技术；与动力换挡传动装置相比，其特点是元件更小更轻，因此有助于提升换挡的有效性。此外，这种技术还确保了传动环节最小的机械摩擦。这是通过在两个齿轮组成的静止传动装置中添加一个同步元件而实现的。这样在启动发动机时就可以 保持通常的较高牵引力，如同液压行驶驱动时的高效率那样。与此同时，通过切换至第二档，就 可以实现最大的转速。正如在行驶驱动时那样，板载电子控制器可以借助于传感器，了解驾驶员 转动驾驶室的要求。利用新开发的软件，就有可以更直观地使用回转功能。与此同时，驾驶员可以通过驾驶室内的显示屏，更改机器的性能特性。该设备可以不断适应不同工作状态和特性下的大功率挖掘工况。它还能适应较为平稳和精确（比如，吊装时必须以轻柔的方式运行）的精控性 要求。驾驶员只需选择相应的性能谱，然后按正常的方式继续工作即可。与传统的系统相比，可 以将回转驱动的开式与闭式回路这二者的优点结合起来；这样，就使得机器的操作更加舒适。正 如行驶驱动那样，柴油机可以通过闭式回路支持减速功能，然后将产生的能量送回同步运行的耗能环节。

路面机械类 维特根：滑模摊铺机侧偏3D控制系统

维特根推出的最新技术自动导航Field Rover第一次实现了全自动、无划线的混凝土摊铺机。这 项技术将使道路建设公司能够更加方便、快速，尤其是更加经济地完成筑路施工。

目前，在铺设单一形状的道路元件时，如混凝土安全路障或路沿石，通常采用数字地形模式 和划线方法，沿地面布置。在摊铺机作业时，用这些方法作为机器的导向。这是一种非常费时的 方法。采用维特根自动导航摊铺道路时速度要快得多。3D控制系统由摊铺机内的计算机和直观的 控制面板组成。摊铺机上安装的两台GPS信号接收机与工地上的GPS参考站进行通讯。由于测量和 编程直接在现场进行，不需要数字地形模式导向。目前市场上使用的传统非划线3D系统只能由经 过测量学培训的操作人员使用。而自动导航Field Rover使用简单，无需进行特殊的培训。

沃尔沃建筑设备公司：沥青烟雾吸收器

沃尔沃建筑设备公司沥青烟雾吸收器，这项发明在没有明显提高燃油消耗、噪音或影像螺旋布 料机视线的情况下，大大降低了该公司ABG摊铺机的烟雾排放，改善了操作人员的工作环境。

这个开创性的系统通过风道和直接放在风道下面的风扇来吸收烟雾。风道布置在左右两个螺 旋布料机上面。风扇将吸收的烟雾通过摊铺机顶上两个排烟管道排放出去。这样操作员的工作环 境比从前清洁了许多。

沃尔沃的创新装置位于机器的后面，在风道和风扇之间很小一段空间中。它避免了在螺旋布 料机上安装额外管道和风罩。这样做提高了效率，防止动力损失和保证操作员对螺旋布料机的视 线。由于不需要额外的动力，只安装了一个很小的风扇，并且是水平安装，而不是垂直安装，结 构非常紧凑。这样安装也不影响对螺旋布料机的视线，而布料机是保证沥青流动连续性、平顺性 和高质量铺设的重要因素。

宝马格MPH600就地冷再生机采用独特FLEX MIX技术

宝马格MPH600就地冷再生机代替了早期的MPH125。该设备采用独特的FLEX MIX技术，配备了可 无级调节的搅拌（铣刨）转子，可根据施工工况调整和改变拌合效果，提高了生产效率以及再生料 的精确混合。

混凝土机械类 中联重科成功首创变姿态臂架回转主动减振技术

中联重科创造性地提出并实现变姿态臂架回转主动减振技术，能实时准确地辨识变姿态臂架的回 转振动特性，通过作动机构对臂架施加主动阻尼控制力，实现臂架和末端软管的横向振动幅度、 衰减时间均降低60%以上，臂架关键部位交变应力衰减30%以上，大大提高了臂架操作的稳定性、 布料高效性以及施工安全性。目前，该技术已在49米、52米等长臂架泵车上完成了大量工业性考 核，获得体验客户的高度赞誉。中联重科完全拥有变姿态臂架回转主动减振技术的自主知识产权 ，目前，已获授权国家发明专利2项，另外多项国际专利和国家发明专利正处在公开阶段。

作为变姿态臂架主动减振技术（ABC）家族的又一新成员，臂架回转主动减振技术（SABC） 将与前期推出的臂架泵送主动减振技术（PABC）一道，能有效解决泵车动臂与泵送过程中末端软 管的空间振动问题，为客户带来前所未有的臂架稳定操作体验。

掘进机械类 海瑞克（施瓦瑙）新型半开挖式管道铺设技术

海瑞克股份公司利用Pipe Express技术开发出一种新型的半开挖式管道铺设系统。与开放式的 施工方法相比较，其开槽尺寸大大减小，不需要抽排地下水，对自然环境的影响小，在节约电网 运营商的施工成本方面有着非常积极的影响。Pipe Express?是一种新型的机械化浅层管道铺设 技术，利用半开挖式的施工方法，可铺设长达1000m、直径为800-1500mm的管道。施工时，隧道 掘进机挖掘出土壤，然后直接用随机配备的链式挖斗将泥土运送到地面，同时将管道铺设在地下 。

掘进机远程控制技术及监测系统

在掘进机位姿检测上，以前以巷道为基准，对掘进机的位姿偏角和偏距进行检测，是相对检测。 相对检测存在的问题是，会产生误差积累，误差积累到一定程度，掘进机就会发生偏向，影响掘 进效率，这个问题一直困扰着煤炭企业。而新的位姿检测技术是用绝对测量法进行检测，实现了 掘进机的定向截割及自动纠偏，促进了掘进工作面的安全高效生产。利用新的位姿检测技术可以 测出掘进机的5个位姿参数，包括偏角、偏距、俯仰角、翻滚角和车前距，掘进机水平偏角和偏 距的有效检测距离为30米到130米，水平偏角检测误差小于0.1度，俯仰角及流动角检测误差小于 0.05度，车前距测距误差小于6毫米。

掘进机位姿检测技术是掘进机近点控制系统中最大的创新点。掘进机近点控制系统分为四部分 ，包括断面自动成形截割控制技术、摆速自适应控制技术、位姿自动检测技术和自动定向掘进技 术，其中自动定向掘进技术是前三项技术的集成。

掘进机近点控制、远程遥控、视频监控、远程监测以及故障诊断系统共同组成了掘进机远程 控制技术及监测系统。该项目是“十一五”国家高技术研究发展计划（“863计划”）重点项目 ，该项目获中国煤炭工业协会科学技术奖一等奖。

以前，掘进机截割1个断面需要10分钟，而且因为是人工操作，经常会出现超挖或欠挖现象，巷 道两帮坑坑洼洼的，还要进行人工修正，浪费的时间就更多了。另外，掘进机在截割时需要十几 名工人在现场作业，劳动强度很大。现在，该技术在井下得到推广应用，掘进机可以根据巷道的 形状实现自动截割，截割形状非常精确。截割1个断面只需要4分钟，精度可达5厘米。现场操作 人员也大大减少，只是在距掘进机后方几百米的地方有1个监控站。

零部件类

博世力士乐推出工程机械的第一套启-停系统

博世力士乐推出第一套用于建筑机械的启-停解决方案。这套系统融合了静压行走和混合动力方案，因而使其满足TIER 4 排放标准的要求。与此同时，轮式装载机和翻斗卡车在操控简便性和工作效率等方面也得到了提升。这样就使得制造商能够满足客户在设备高性能和燃油高效率方面的要求，与此同时还能符合更为严格的排放标准。

鉴于早已广泛用于汽车技术的启动器系统尚未在行走型工程机械中得到使用，博世力士乐已采纳启-停技术的思路，并将其运用到液压控制单元。为此，力士乐研发团队必须考虑的是：非公路型机械不仅要能够行驶，而且其主要的工况条件还很艰苦。因此，这些机械必须具备足够的动力 ，才能有效地完成挖掘、提升或运载任务。如果这种机械的行走驱动和工作机构不需要太多的动力，那么在关闭内燃式发动机之前就必须有足够能量来启动液压系统的储能单元。

这套液压飞轮系统（HFW）始终以开式回路的方式运行，能够建立起必要的动力储备。HFW 包括力士乐组件（轴向柱塞泵、控制阀块、液压蓄能器和控制单元）、基本的设备部件（比如油箱、 滤油器和冷却系统）、以及与行驶驱动或施工液压系统相连的管路。这套HFW 系统能将能量暂时收集起来，并在以后需要的时候供机器使用；比如配备一台增压器，就可以在需要峰值功率时供 柴油机发动机使用，或者为启-停功能提供动力。由于这样，就能以更为高效的方式使用能量。 首先，轴向柱塞单元从内燃发动机轴端上获取所需要的动力扭矩。产生的液压油被送入蓄能器， 在压力不断增加的同时储存的能量也相应地增加。如果蓄能器释放能量，轴向柱塞单元就会起到液压马达的作用，这个时候马达拥有了类似于内燃式发动机的功能，输出能量。这一概念，正是 实现这种新型启-停解决方案的源头所在。一旦关闭柴油机组后，就由这里的电子控制器负责评 估是否具备了重新启动的充足压力。如果内燃式发动机处于关闭状态，电子控制器就会评估耗能 环节的潜在能量需要量；而如果行驶驱动或施工液压系统需要能量，这套启-停系统就会立即用 早先储存的能量重新启动柴油机发动机。在无需附加的液压泵／马达单元（但HFW 方式需要）的前提下，也可以实现这种启-停功能。这里，唯一的先决条件是：所需液压泵必须是力士乐专门为此开发的HFW 液压泵；这种HFW 泵还可用作一台液压马达，以便在必要时重新启动柴油机发动机。

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