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吉尼:从汽车发展看越野型高空作业平台未来趋势

  【建设行业 报道】近日,在美国犹他州的摩押城(Moab)有一辆新款的吉普切诺基爬上了该地区路况最恶劣、非常危险号称“地狱之门”的地带。这是一台设计紧凑类似旅行车,有着四轮驱动的车辆,该车辆使用电子控制差速器,弹性悬架,对司机的驾驶技术的娴熟度要求也很高。越野爱好者们对这样一辆小型的“城市”车辆能爬到这里表示十分惊讶。

  

 

  “汽车世界引导我们以不同的方式思考牵引力、机动性和制动性,”特雷克斯公司高空作业平台部营销、产品管理和工程副总裁Brad Allen先生表示,“在越野设备领域我们称之为‘越野性能’”。对此,Brad Allen先生从机动车的动力、悬挂系统、牵引力和驱动力的历史演变和高空作业平台的实际应用的角度对越野型设备进行了一系列探索分析。

  “三十年前,这类越野车只属于汽车爱好者中的狂热分子;您要么选择一辆两轮驱动和没有牵引力控制的汽车,要么选择一辆大型“4×4”车辆,它具有大尺寸轮胎、重型传动系统和防滑差速器。这辆汽车帮助我们从不同的角度进行思考,因为他们研制出了具有四轮驱动和牵引力控制的汽车。它们不能在最深的泥坑行驶,但是令人吃惊的是,它们的适应能力非常强,能够适应各种不是十分颠簸的地形。“Brad Allen先生讲道,同样近十年来,驱动技术促进了高空作业平台的发展,动力、悬挂系统和牵引控制是其中的关键因素。

  

  动力:对马力的追求

  几年前,为了解高空作业设备对牵引力和动力的要求,特雷克斯公司的高空作业平台工程师们在经过大量理论分析与实践工作后,发现沿陡坡上行以及在深泥坑里行驶对动力的要求最为苛刻。例如行驶在已经部分冻结的至少有30厘米深的泥坑中,轮胎行驶异常困难,大型臂架式高空作业平台或越野型剪型高空作业平台需要更强劲的动力,而对于仅有10多厘米深的普通泥坑,则不需要这么大的动力。

  根据大多数人的驾驶经验,驾驶汽车时很少情况下需要开足马力。同样的,高空作业平台也很少有需要开足全部马力的情形。防止失速装置、混合动力系统这些技术的进步减小了发动机尺寸。混合动力系统主要有两种类型:串联式和并联式。串联式混合动力系统实质上是车载柴油发动机或汽油发动机的电动高空作业平台,其中的柴油发动机的动力只用来给电池充电,输出至车轮的最大动力仅来自于功率较小的电动机。而对于并联式混合动力系统,柴油发动机直接与车轮驱动电机相连,这样就可以系统结合柴油发动机和电动机的动力,进而可以让功力较小、效率更高的柴油发动机来驱动机器,与此同时,电动马达则可为爬坡和崎岖地面提供更强劲的动力。电动机身兼二职,在作为发动机的同时还能为电池充电,从而为设备提供更强劲的动力。

  

 

  悬架:保持与地面接触

  将任何车辆的驱动轴顶起来,其牵引动力都会失效。在老式的高空作业平台上,由于牵引力控制技术较差,浪费了很多动力。单轮悬空在泥泞、砂石或雪地路面无目的地旋转,发动机失去了作用,从而使旧式的4x4车辆变成了一辆失速的、单轮驱动车辆。不同类型的悬挂系统和牵引力控制相配合使所有车轮着地,并确保发动机动力完全输出给牵引车轮,情况就能得到缓解。

  不同于汽车和卡车采用弹性悬挂系统,高空作业平台因无法承受弹簧和连杆系统的失衡,而采用摆动车轴的设计。摆动车轴可以使四个轮胎与地面保持接触从而确保平台在升高作业时能保持稳定。当臂架式高空作业平台和剪型高空作业平台作业时,摆动车轴能大大提高了设备的牵引力和稳定性来改善用户的操作体验。而如果没有摆动车轴或者当设备升高时,车轴锁定会造成一个车轮悬空,实际上是脱离了地面。

  

 

  牵引力控制:接触点速度为零

  牵引力控制利用机械、液压或电气系统有效地从一个滑动或旋转车轮获得动力,然后将动力传递给放置于地面上的另一个车轮。高空作业平台驱动系统工程师,与制造汽车的同行一样,他们花费了无数时间来确保轮胎的速度一直为零。多年来人们一直采用机械方法来实现此要求,如使用实心轴和防滑差速器。在20世纪90年代后期,液压系统的技术发展开始可以通过集成分流阀在液压传动中提供牵引力控制,并且这逐渐成为了高空作业设备的规范。

  在最新的技术中,用直驱电动机器的传感器来检测每个车轮的运行状态,然后将动力传递给适当的电机,这样使牵引力控制达到一个全新的水平。牵引力控制的核心是提供了专业牵引力控制软件的交流直驱电动机。在多种新型的越野型高空作业平台中这种牵引技术是最基本的,仅适用于大型四轮驱动设备的技术。

  四驱能力水平:四个级别

  只考虑“Slab或RT”的设备选型标准会导致作业现场的成本浪费。人们应该根据四驱能力水平来思考来选择合适的设备,现在这样的设备可以分为以下四个级别:

  第1级:Slab型——Slab型装置是两轮驱动,偶尔单轮驱动。它们没有牵引力控制,只能适用于平坦的铺砌地面快速移动。Slab型装置曾经只包括剪型高空作业平台,现在则可适用于升级版的移动式高空作业平台,例如具有动力轮辅助的Genie® IWP™系列超级高空作业平台。

  第2级:具有越障能力的Slab型——如Genie® GS™系列高空作业平台,它具有两轮驱动,左右轮之间通常有受限的液压和牵引力控制。它们能越过小型障碍物和爬坡。

  第3级:越野型——越野型设备能应付几英寸深的泥坑或松软的碎石路面、雪地路面、材料堆,能越过大多数障碍物、轻松爬山。此类装置相对较新,在过去的5-10年间才逐步发展,包括许多具有固定轴和低技术牵引力控制的四轮驱动装置和具有摆动轴和电子牵引力控制的两轮驱动装置。这种新技术的应用有效地让动力输出到最需要的车轮上。根据并行比较表明,具有摆动轴和最新交流牵引力平衡驱动技术的两轮驱动设备能轻而易举地胜过四轮驱动设备。Genie® GS™-69DC剪型高空作业平台就是具有这类技术的业界领先的产品。

  第4级:重载型越野——大尺寸轮胎、大动力引擎和大型车辆用于极端的情况。深泥坑或超大障碍物需要此类设备。大型四轮驱动臂架式高空作业平台和大平台的剪型高空作业平台,例如Genie® 90系列剪型高空作业平台则属于此类产品范畴。目前最好的重载RT设备可能很快会被具有电子牵引力控制的四轮电直驱动力设备所超越。

  

 

  最适合的设备:根据现场需要来选择

  在评估作业现场需要的时候,越野型和重载RT型车辆之间的差别虽然微小,但不容忽视。当越野型设备能应对现场的各方面问题时,选择重载RT型机器意味着更高的成本投入。因此了解作业现场的需要,选择合适的作业机器非常重要。

  Brad Allen先生对于越野型高空作业平台的发展前景表示肯定,“在摩押城看到的那款吉普切诺基改变了我对车辆越野能力的看法。相信驾驶一辆具有最新技术、交流驱动、适应各种地形状况的高空作业平台也会使操作人员产生类似的想法。越野型高空作业平台为操作人员提供的是一台更轻、性价比更高的机器。除非它们确实处于重载且极度崎岖的地形,否则一台适应大多数应用工况的越野型高空作业平台相比较缺少摆动轴或牵引力控制的典型四轮驱动车而言,性能会更加卓越。”

  

(责编:李梦)





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