工程機(jī)械設(shè)備“輕裝上陣”，對(duì)輪胎要求更高啦！

 

　　輕量化是行業(yè)大勢(shì)所趨

 

　　相關(guān)報(bào)道顯示，我國(guó)石油對(duì)外依存度已經(jīng)突破60%，成為世界第一大石油進(jìn)口國(guó)。作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展正面臨著能源環(huán)保問(wèn)題的巨大壓力，“節(jié)能環(huán)保”的訴求日益成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，如何用更小的能耗制造更多的效益，成為行業(yè)共同關(guān)心的話題。在這一大背景下，工程機(jī)械輕量化技術(shù)的發(fā)展開(kāi)始受到行業(yè)各方的重視，切實(shí)提高工程機(jī)械輕量化技術(shù)水平，成為行業(yè)技術(shù)重要發(fā)展方向之一。

 

　　作為融入汽車(chē)和機(jī)械基因的輪胎第一門(mén)戶，中國(guó)輪胎商務(wù)網(wǎng)(www.tirechina.net )行業(yè)分析師指出，工程機(jī)械的輕量化，對(duì)于減少鋼材消耗以及相應(yīng)生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的能源消耗，降低作業(yè)過(guò)程中的能耗與廢氣排放、降低噪聲等都具有直接影響，節(jié)能減耗的潛力巨大。此外，輕量化的意義不僅僅在于節(jié)能減排。機(jī)械重量變輕，對(duì)于整體的操縱性、穩(wěn)定性、碰撞安全性等都大有裨益，具有輸出功率高、噪聲小、振動(dòng)低、操控可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)。

 

　　輕量化技術(shù)實(shí)力 國(guó)內(nèi)外差距明顯

 

　　在應(yīng)對(duì)輕量化的時(shí)代要求上，我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)和國(guó)外先進(jìn)水平相比存在著明顯的差距。具體而言，歐美國(guó)家工程機(jī)械在輕量化技術(shù)應(yīng)用與研究上起步較早，發(fā)展相對(duì)成熟。在輕量化材料使用和制造方法方面，國(guó)外普遍做法是借鑒材料科學(xué)與材料加工科學(xué)的研究成果，將高強(qiáng)鋼等新型材料應(yīng)用于零部件設(shè)計(jì)與制造中，在保障強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，有效減輕零部件自身載荷，達(dá)到輕量化的目的。不僅如此，一些企業(yè)還把“輕量化”的概念運(yùn)用于產(chǎn)品模型檢驗(yàn)中，拓寬了輕量化的運(yùn)用領(lǐng)域。以卡特彼勒為例，這家行業(yè)巨頭運(yùn)用3D打印技術(shù)生產(chǎn)輕量化履帶式推土機(jī)連接組件，使員工無(wú)需等待沉重的鍛造零件就可以執(zhí)行相關(guān)檢驗(yàn)程序。這項(xiàng)看似不起眼的輕量化調(diào)整，每年為卡特彼勒節(jié)省16萬(wàn)美金。

 

　　至于我國(guó)，工程機(jī)械行業(yè)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上沿襲前蘇聯(lián)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)理念十分保守，具體表現(xiàn)為過(guò)度重視安全因素，致使機(jī)器結(jié)構(gòu)笨重，性能較差。此外，我國(guó)工程機(jī)械企業(yè)自主創(chuàng)新能力薄弱，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，可選方案少，在涉及產(chǎn)品細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的智能技術(shù)上更是缺乏應(yīng)有的深度，這一切都導(dǎo)致我國(guó)輕量化技術(shù)水平落后于世界先進(jìn)水平，不免令整個(gè)行業(yè)扼腕嘆息。

 

　　相較于工程機(jī)械行業(yè)的遲緩，民族汽車(chē)工業(yè)在輕量化技術(shù)方面已經(jīng)先行一步。國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的高強(qiáng)度鋼設(shè)計(jì)制造技術(shù)，其零件強(qiáng)度可達(dá)800MPa以上，減重潛力超過(guò)30%。此外，鋁合金、鎂合金、高強(qiáng)度纖維材料等材料也被運(yùn)用于民族汽車(chē)工業(yè)，發(fā)達(dá)國(guó)家新興的工程塑料材料，其應(yīng)用前景也被國(guó)內(nèi)汽車(chē)業(yè)界人士一致看好。可以說(shuō)，汽車(chē)輕量化技術(shù)的進(jìn)步為工程機(jī)械行業(yè)的輕量化提供了有益的參考和借鑒，但相關(guān)材料還需要針對(duì)工程機(jī)械自身特點(diǎn)進(jìn)行研究，尤其是針對(duì)不同工況的要求具體分析。

 

　　實(shí)踐效果明顯 輕量化前景可期

 

　　在實(shí)踐中，一些民族品牌廠商開(kāi)始采用輕量材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼材，為行業(yè)做了有益的探索和嘗試。如中聯(lián)重科開(kāi)發(fā)的80m碳纖維臂架混凝土泵車(chē)，采用了碳纖維復(fù)合材料、優(yōu)化結(jié)構(gòu)，同時(shí)采用小一級(jí)底盤(pán)(即60m鋼臂架混凝土泵車(chē)底盤(pán))等工程機(jī)械輕量化技術(shù)。在保持原有結(jié)構(gòu)性能情況下適當(dāng)使用玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)做成車(chē)身骨架，比原有傳統(tǒng)鋼質(zhì)車(chē)身減重20%～30%。

 

　　除了新材料的應(yīng)用，另一些民族企業(yè)選擇另辟蹊徑，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化調(diào)整實(shí)現(xiàn)輕量化的目標(biāo)。如采用單發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，整車(chē)共用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，為此還帶動(dòng)了新型變速箱、傳動(dòng)器開(kāi)發(fā)和發(fā)動(dòng)機(jī)能量管理等一系列技術(shù)的革新。與傳統(tǒng)雙發(fā)動(dòng)機(jī)起重機(jī)液壓系統(tǒng)傳輸動(dòng)力不同，單發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)通過(guò)機(jī)械系統(tǒng)傳導(dǎo)動(dòng)力，重量更輕，效率更高。這輛應(yīng)用了輕量化技術(shù)的起重機(jī)，和傳統(tǒng)的徐工QAY500相比，整車(chē)總質(zhì)量降低了約800kg，性能卻提高了5%到10%。

 

　　無(wú)論是新材料的運(yùn)用還是結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，自主品牌正在以扎實(shí)的步伐推進(jìn)產(chǎn)品輕量化的應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)看到，輕量化已成為當(dāng)前工程機(jī)械行業(yè)的一種發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)輕量化技術(shù)開(kāi)發(fā)節(jié)能環(huán)保的綠色產(chǎn)品已成為諸多工程機(jī)械制造商的發(fā)展戰(zhàn)略之一。展望未來(lái)，隨著行業(yè)逐漸突破輕量化的技術(shù)難題，工程機(jī)械輕量化將愈發(fā)成為業(yè)界的主流趨勢(shì)，而自主主流工程機(jī)械制造商也已經(jīng)完成了由中低端產(chǎn)品向中高端產(chǎn)品的過(guò)渡，擁有較齊全的中高端產(chǎn)品線，這也為輕量化產(chǎn)品的生產(chǎn)奠定了重要基礎(chǔ)。

 

　　綜上所述，工程機(jī)械輕量化對(duì)產(chǎn)品節(jié)油、減排、提高性能、乃至全行業(yè)的健康發(fā)展都具有重要的意義，也是現(xiàn)代工程機(jī)械行業(yè)技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)之一。輕量化設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)工程機(jī)械結(jié)構(gòu)和形狀的設(shè)計(jì)優(yōu)化，應(yīng)用先進(jìn)的加工技術(shù)和輕量化材料來(lái)實(shí)現(xiàn)整體機(jī)械的降重，還要綜合考慮高動(dòng)力輸出、低噪聲、低振動(dòng)、良好操控性和高可靠性。令人欣喜的是，輕量化技術(shù)在實(shí)際發(fā)展中并不孤單，隨著工程機(jī)械多功能化、智能化等技術(shù)的興起，工程機(jī)械產(chǎn)品正朝著微型化、大型化、系列化的方向發(fā)展。工程機(jī)械輕量化技術(shù)的發(fā)展并不孤立，它與上述技術(shù)的發(fā)展緊密項(xiàng)鏈，共同服務(wù)于行業(yè)市場(chǎng)，作為工程機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，性能更優(yōu)、成本更低和質(zhì)量更輕的工程機(jī)械專(zhuān)用輪胎產(chǎn)品也將為輕量化整機(jī)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保證。