本
文
摘
要
随着我国现代化建设事业的迅速发展，交通运输所担负的任务日益繁重，要求兴建更多的现代化机场及铁路、公路。机场和高等级公路对路面的平整度有很高的要求，在这种高精度的大面积平整作业中，平地机有着其他机械所不可替代的作用。
市场环境特点
随着高新技术的发展，以现代微电子技术为代表的高科技正越来越普遍地用来改造工程机械产品的传统结构。成熟技术的移植应用已大大促进了平地机综合技术水平的进一步提高。在满足新的技术要求前提下选择合理的价位，适应不同档次的用户需求是目前平地机的发展方向。中国市场与国外市场不同，国外发达国家的公路交通网络已形成，平地机的市场走势处于低谷，而中国平地机市场刚刚开始启动；另一方面中国是发展中国家，经济实力等落后于发达国家，多种因素决定了现阶段的中国市场对平地机不需要太高的技术含量和配置，只要具有同样的作业功能和较好的可靠性，具有性能价格比的优势，就会有高的市场份额。近年来，国外平地机之所以从中国市场逐步退出不是因为国外产品的技术水平不高，而是价位太高。进口机的价位约是国产同类机型的3 倍以上。因此，国产平地机必须在保持或略高于原同类机型价位的基础上，尽量提高整机的可靠性和操作舒适性来适应中国的市场。
用户及其需求特点
近些年高等级公路高速发展，同时加强了对施工工艺和施工质量的监督管理以及施工工期的要求，相应地对筑路机械产品也提出了更加专业、更加严格的要求。一些大、中型施工单位对平地机的购买心理也发生了较大的变化，要求产品要有较高的性价比，同时要有尽可能高的操作舒适性。而对于多功能、智能化、高科技的产品，在现阶段用户的需求还不明显，市场不够成熟，并且对超越价值功能的倾向性也普遍较低，这是目前中国市场的特点。
代表性产品和技术
现代科学技术的发展为铲土运输机械实现自动化作业提供了条件，美国海军工程试验室研制出了平地机激光技术自动化系统，它包括铲刀的升降和倾斜2 个自动控制系统。目前国外平地机生产厂以美国卡特公司、瑞典VOLOV公司、日本小松以及德国O ＆Ｋ公司生产的平地机最为著名，均代表了国际当代平地机最高水平。其主要技术有：铰接式机架、动力换挡、后桥带自锁差速器、可调整操纵台，ROPS 驾驶室、电子监控、自动调平以及全轮驱动等技术，产品可靠性高。
同时期国内平地机生产厂家有十余家，其中主要厂家有8 家，分别是徐工、天工、常林、柳工、三一、山推、厦工和山工。平地机行业国内主导厂家优势较为突出，市场占有率基本上集中在这些厂家。国内平地机生产企业中，有相当一部分是兼业厂，但其技术实力不容忽视。而国外生产厂家的产品质量高、规格全、功能强，是我国平地机行业的目标。
从最近3 年行业报表可以看出，国产平地机销售主要集中在徐工道路、天工、常林和柳工少数几家，其中徐工产业规模较大，占比较高。
最近几年国内平地机市场过于饱和，竞争激烈，趋于同质化。而发动机国Ⅱ升国Ⅲ，促使平地机升级换代加快。通过技术引进、综合集成和技术创新，中国平地机制造业产品设计和制造水平有了较大提高，但与国外产品相比还存在不少差距。主要表现在以下方面。
技术水平
目前我国平地机产品的技术主要来自国外，多数企业没有自己的核心技术和专有技术，对引进国外技术的消化吸收也仅仅是在实现部分国产化这样一个较低的层次上。近年的发展，也是通过综合集成、类比设计或移植国外一般成熟技术，通过二次开发设计出的产品，多数企业的科技创新能力不足。
机、电、液一体化技术在产品上的广泛应用是必然趋势，也是提升和改造传统产业的必由途径。但是目前的实际情况是，一方面用户对因高技术的应用而带来的成本增加难以接受；另一方面，企业根本没有能力进行超越现有传统技术的基础性研究工作，工程机械专业领域的大专院校、科研院所也没有能力达到国际前沿技术研发的能力。
可靠性
我国平地机可靠性较差，平均无故障工作时间标准规定为≥ 150h，但由于产品质量不稳定实际达不到此标准；国外产品此指标一般为500h。我国产品第一次大修期使用寿命标准规定大于5000h；而国外产品一般为10000 ～20000h。其中一个重要原因是中国的制造技术与发达国家存在着阶段性的差距。由于制造业技术基础较薄弱，造成一些国产基础零部件的质量不稳定。
制造工艺
我国平地机制造水平总体上落后于国外平地机制造业。虽然一些大的企业集团在板材预处理、切割下料、弯型、数控机床加工等方面与国外基本相同，但在其他方面仍有很大差距。如柔性制造系统、冲压成型技术、基础零部件的加工工艺和热处理技术以及整机的涂装等方面都只相当于国外20 世纪80 年代的水平，少数能达到90 年代水平。
噪声
国产平地机司机耳边噪声平均为88 91dB（国家标准为92dB），机外辐射噪声为110dB（国家标准为118dB），而国外平地机司机耳边噪声平均≤ 85dB。因此，要进一步降低平地机司机耳边噪声。
废气排放
平地机的废气排放主要取决于所选用的发动机，目前国产平地机动力配置主要是国产发动机，这些动力均能达到现有的国家排放法规。而国外平地机废气排放已达欧Ⅱ /TIER2 标准。
电气系统
国外高档平地机应用先进的电子控制技术，将机电液一体化成功地应用在平地机上。如自动找平系统、作业工况监控系统以及电子故障诊断系统；而国产平地机依然是传统电气控制系统。
液压系统
国外平地机全部采用负荷传感液压系统，消耗功率小节能。而国产现有平地机采用开式液压系统，仅转向系统为负荷传感液压系统。
ROPS 驾驶室
国外平地机全部备有可选ROPS 驾驶室。
多功能机具
目前国产平地机一般具有前推土板、后松土器。而国外平地机除具有上述多功能机具外，还有中松土器、前松土器、料堆清除器以及除雪板等。
独立散热系统
国外平地机几乎全部采用独立散热系统，此冷却组件由恒温控制的液压风扇和一系列设置在关键部位的冷却器组成，这些冷却器分布在该组件的四周。无论温度如何，液静压驱动总能提供最佳的冷却风扇速度，从而节省了燃料并降低了噪声。
发展趋势
多种传动方式并存
传动方式仍然多样化，由于机械传动具有较高的传动效率，变速器直接传动方式在国际市场上仍占有主要的地位。为使操作人员从繁重的换挡操作中解脱出来，许多直接传动系统同时支持自动换挡，或者采用手自一体的方式。而液力变矩器的负载自适应能力使得平地机能在更多复杂工况下作业，相当一部分平地机采用变矩器。
多挡位变速器
变速器挡位更多，可增强机械直接传动平地机对弯化负载的适应能力。
电喷发动机变功率控制与节能技术
国外新型的平地机普遍为节能的发动机变功率控制技术。多功率（扭矩）曲线代替了单一特性的匹配方式，发动机使用更为合理。
前轮静压驱动技术
国外平地机约1/3 的机型采用前轮静压驱动技术，以提高机器的驱动力，扩大机器使用范围。大部分平地机为前轮静压驱动系统，允许选择前轮独立驱动模式，以在特殊场合进行精细低速平整作业。采用静液压技术的前轮驱动系统已成为各大平地机厂商高端产品的标准配置。
工作装置液压系统的效率提升
工作装置液压系统普遍用压力补偿及负载敏感系统，部分机型采用变量泵，同时定量泵在小功率系统中仍然采用，如CAT24M 负载感应液压系统（pppc），负载感应系统和先进的比例分配，优先选择、并用压力补偿（pppc）电子液压阀相结合，通过不断地使流量/ 压力与功率需求相匹配，可以减少发热量。
人机工程提升与安全性
人们对操纵舒适性要求与安全意识在逐步提高。高性能的暧风、循环新鲜空气、防止灰尘渗入增压驾驶室、双手柄操控，可旋转爬梯及安全性通道，提供蓝牙技术，可双便携设备中传输音频文件，甚至多媒体等为驾驶员提供了良好的工作环境。
作业装置多样化
国外众多平地机除了基本配置的铲刀、推土板、后松土器，还有滚筒刷、振动压实滚筒、铲斗、雪犁、V 型农耕松土器、中松等作业装置，大大提高了平地机的利用率，扩大了作业范围。
其他技术
除上述之外，以下亦为发展趋势：在驾驶室设计上，追求更为广阔的视野；使用总线式控制系统，并具有状态监测、故障诊断、远程通信、GPS 定位等功能；自动巡航；一键复位功能（通过这一独有功能，只需触动单个开关，
机器就可从任何铰接角度自动返回直架位置。中心复位功能可使操作员全神贯注地控制刮土板，有助于提高生产效率和安全性）；按需运转的液压风扇，可减少不必要的风扇运转带来的功率损失；铲刀浮动控制；蓄电池低电压怠速自动提高；驾驶室增加增压功能，避免作业时外界灰尘进入驾驶室，提高操作舒适性；液压油独立供油，防止油路交叉污染，可使液压油路散热加大，延长零件使用寿命。
本文来源：【工程机械与维修】杂志 2017年第1期
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