李海波 楊剛 張進

1.湖南響箭重工科技有限公司 湖南 常德 415106；

2.臺州科技職業(yè)學(xué)院 浙江 臺州 318020

引言

我國工程機械企業(yè)面臨著行業(yè)內(nèi)競爭加劇、產(chǎn)品更新?lián)Q代慢、人才緊缺的威脅，同時也迎來了國家加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的優(yōu)勢[1-5]。目前混凝土泵車在各大施工單位已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，很多施工方都通過混凝土泵車來提高混凝土的輸送效率。隨著城市化進程的加速，混凝土泵車在施工中的用途越來越大。

當(dāng)前政府鼓勵加強農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，因此各地建設(shè)新農(nóng)村的群眾積極性不斷升高，地方政府也全力推動，“新型城鎮(zhèn)化建設(shè)”和“新農(nóng)村建設(shè)”過程中對工程機械的需要也成為行業(yè)關(guān)注話題。但是，由于受經(jīng)濟條件限制，農(nóng)村地區(qū)對高性能、高價格的工程機械望而卻步，反而是身材小巧、機動靈活的小型工程機械在農(nóng)村市場有更大的需求。響箭重工最新推出的靈箭43M-PLUS很好地滿足了農(nóng)村市場的需求，該車具備布料范圍廣、移動性好、成本低、可靠性高等諸多優(yōu)點。

1 靈箭PLUS新技術(shù)的應(yīng)用

1.1 新型6*2泵車專用底盤的開發(fā)

近年，“橋長比”不知不覺間成了泵車市場競爭的一大賣點。橋長比是三一重工在2010年左右提出的概念，“橋長比”是指底盤橋軸數(shù)與臂架長度的比值。在同樣的底盤上能夠裝載的臂架越長意味著泵車購置成本及使用成本的降低，更是泵車提升道路通過性和場地適應(yīng)性的集中體現(xiàn)?；谶@種理念，響箭重工推出橋長比國內(nèi)最大泵車——國六靈箭43M-PLUS ，該泵車采用6*2專用泵車底盤，如圖1所示。在原4*2底盤基礎(chǔ)上增加一隨動橋，底盤成本僅增加2萬元左右，整車額定載荷由原先的23噸提升至30噸，匹配該底盤的臂架布料高度由原先的38米提升至43米。

圖1 6*2專用泵車底盤示意圖

1.2 創(chuàng)新的臂架結(jié)構(gòu)形式

臂架是混凝土泵車最重要的結(jié)構(gòu)件之一，它主要由各節(jié)臂架、油缸、連接機構(gòu)等等基本結(jié)構(gòu)件組成。泵車臂架在工作時，直接由臂架油缸驅(qū)動，通過臂架油缸的油桿伸縮，實現(xiàn)對臂架的展開和折疊。根據(jù)臂架折疊方式的不同，分為Z型、R型、RZ混合型臂架。圖2是Z型臂架折疊形式示意圖，Z型臂架結(jié)構(gòu)簡單，整體臂架占用空間小，同時，展開速度最快，一般用于4節(jié)臂泵車。圖3是R型臂架折疊形式示意圖，R型臂架結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性較Z型臂架好，展開速度慢。RZ型臂架結(jié)構(gòu)綜合了Z型與R型的優(yōu)缺點，適用于長臂架泵車，但結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，制造要求更高。

靈箭43M-PLUS泵車臂架在傳統(tǒng)5Z臂架的基礎(chǔ)上創(chuàng)新性的提出了5ZR型臂架折疊型樣式（圖4），5ZR型臂架兼顧了4Z型臂架結(jié)構(gòu)簡單，展開時間短以及R型臂架結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性高的優(yōu)點，整車高度更低，設(shè)計制造更簡單。二臂與四臂設(shè)計成彎臂結(jié)構(gòu)，合理地留出連桿及五臂的裝配位置，使整車結(jié)構(gòu)更加緊湊，也使整車載荷沿一臂左右對稱均勻分布，提高了穩(wěn)定性，延長了整車的使用壽命，避免了5Z型臂架施工時的布料盲區(qū)，能連續(xù)施工，提高了施工效率，減少了臂架的晃動，簡化了泵車操作手的操作。

圖2 Z型臂架折疊形式示意圖

圖3 R型臂架折疊形式示意圖

圖4 5ZR臂架折疊型示意圖

1.3 行業(yè)獨創(chuàng)的臂架光電感應(yīng)開關(guān)

在長期使用中，檢測裝置在臂架收攏時與接近開關(guān)的距離會有些許改變，會影響接近開關(guān)的使用精度；長期作業(yè)可能導(dǎo)致臂架在完全收攏時有些許下沉，而臂架與接近開關(guān)的距離有限，會導(dǎo)致臂架完全收攏時壓在接近開關(guān)上以至損壞接近開關(guān)；開式工作環(huán)境比較惡劣，因現(xiàn)場無遮擋，靠近泵送料斗，容易受混凝土的污染，工作時混凝土?xí)斐山咏_關(guān)損壞或感應(yīng)不到，工作過程中因臂架的偏斜導(dǎo)致接近開關(guān)感應(yīng)不到。

靈箭43M-PLUS泵車首次采用光電感應(yīng)檢測裝置，包括臂架、臂架隔板、臂架支撐緩沖墊、臂架支撐橫梁、信號線、第一投光器和受光器；臂架隔板設(shè)于臂架朝向臂架支撐橫梁的一端，臂架支撐緩沖墊設(shè)于臂架支撐橫梁朝向臂架的端面上，第一投光器、受光器通過信號線與泵車主控系統(tǒng)連接；當(dāng)臂架與臂架支撐緩沖墊分離時，受光器用于接收第一投光器發(fā)射的紅外光；當(dāng)臂架與臂架支撐緩沖墊貼合時，臂架隔板處于第一投光器與受光器之間且用于遮擋第一投光器發(fā)射的紅外光。該臂架的光電感應(yīng)檢測裝置的目的是解決泵車采用接近開關(guān)進行臂架位置檢測時因長期惡劣環(huán)境條件下使用導(dǎo)致接近開關(guān)損壞影響檢測結(jié)果的問題。

1.4 外置式轉(zhuǎn)臺輸送管安裝技術(shù)

轉(zhuǎn)臺輸送管因所處特殊部位，彎頭多、空間狹小，該處的輸送彎管最易磨損，更換頻次高，傳統(tǒng)設(shè)計方法都是將輸送管布置在轉(zhuǎn)臺立板內(nèi)側(cè)，輸送彎管和直管磨損后更換非常困難。靈箭43M-PLUS將輸送改至轉(zhuǎn)臺立板外側(cè)，方便輸送管安裝和維護的同時，也大幅度地減小了臂架一與轉(zhuǎn)臺相連的銷軸直徑，結(jié)構(gòu)設(shè)計進一步優(yōu)化。

2 結(jié)束語

靈箭43M—PLUS系列泵車通過創(chuàng)新設(shè)計，開發(fā)泵車專用6*2底盤，在原4*2底盤基礎(chǔ)上增加一隨動橋，底盤成本僅增加2萬元左右，整車額定載荷由原先的23噸提升至30噸，匹配該底盤的臂架布料高度由原先的38米提升至43米。采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的5ZR型臂架結(jié)構(gòu)形式，使整車結(jié)構(gòu)更加緊湊，也使整車載荷沿一臂左右對稱均勻分布，提高了穩(wěn)定性，延長了整車的使用壽命，避免了5Z型臂架施工時的布料盲區(qū)，能連續(xù)施工，提高了施工效率，減少了臂架的晃動，簡化了泵車操作手的操作。臂架光電感應(yīng)開關(guān)的應(yīng)用解決泵車采用接近開關(guān)進行臂架位置檢測時因長期惡劣環(huán)境條件下使用導(dǎo)致接近開關(guān)損壞影響檢測結(jié)果的問題。外置式轉(zhuǎn)臺輸送管安裝等核心技術(shù)，更好地滿足了客戶需求。外置式轉(zhuǎn)臺輸送管安裝技術(shù)的應(yīng)用，方便輸送管安裝和維護的同時，也大幅度地減小了臂架一與轉(zhuǎn)臺相連的銷軸直徑，結(jié)構(gòu)設(shè)計進一步優(yōu)化。