力学哥工程机械关键词成套智能互联-沥青路面

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交通发展先行官的角色在当前环境下将愈发显得重要。在“一带一路”、京津冀协同发展、长江经济带三大国家战略交通先行的背景下，“十三五”期间全国交通投资规模将继续攀升，交通建设领域在新常态下将有充足的发展动力。以高速公路建设为例，据保守估计，“十三五” 期间计划开工建设高速公路3万公里，至“十三五”末期，高速公路通车里程将达到15万公里。而普通国省干道、铁路、民用航空机场以及综合交通枢纽建设，同样对工程机械产生强烈的带动作用。
交通基础设施建设不仅需要挖掘机、推土机、平地机、起重机、混凝土机械等通用型工程机械， 更需要专业型筑养路机械产品。专业的筑养路机械在我国工程机械各大产品门类中所占规模并不大，产业规模在420~480亿元之间，在工程机械产业中属于规模小、从业企业多、产品种类繁多、产品技术要求高、专业特色鲜明的一类。其中，压路机市场年产值80~90亿，摊铺机50~60亿，沥青拌合设备约55亿，铣刨机约15亿。
随着近些年高等级公路高速发展，对施工工艺和施工质量的监督管理以及施工工期的要求， 相应地对筑养路机械等工程机械产品提出了更加专业严苛的要求。用户在期待产品有较高的性价比同时，尽可能地提高操作舒适性，并且逐渐向高端品牌看齐，在产品多功能、智能化和高科技方面提高设备附加值。
压路机：智能、可靠、高端
压路机市场在2010~2011年前后达到了顶峰。随着国家宏观政策调控，在2012年出现大幅下滑，至2015 年达到本轮调整的低谷。2016年随着国内基础设施建设回暖，以及外销市场在“一带一路”辐射带动下止跌企稳，压路机行业在1~9月份销量同比上升29.2%。
而随着互联网信息技术取得突飞猛进的发展，为压实机械领域带来了革命性的变化，集群化施工过程中压实参数信息采集及处理成为下一阶段重点发展方向。企业在信息化方面投入巨大财力、物力，打造云端平台，提升信息化服务水平。在施工同时，全面采集测量、显示并记录压实质量；确保工作区域均匀高质量的压实效果；通过集群施工和科学调配，减少施工人员和机器数量，从而降低施工成本。
悍马公司在bauma China 2016 上展示最新一代的压实导航系统，以帮助用户改善压实质量， 并减少压实遍数。压实过程中，系统记录不同的材料和机器数据。同时，一台 DGNSS 接收器（GNSS：全球导航卫星定位系统，例如 GPS）确定压路机的当前位置。悍马压实导航系统将施工流程与位置信息联系起来，并以图像的形式显示在驾驶室的平板电脑上。悍马压实导航系统由此创建出实时压实图像。机手能够根据彩色图像了解压实进程。位置图或地理坐标线等其他信息也能够进行显示以更好地进行定位。也可以并排显示两个图像（例如压实度和压实遍数的增加值），以及其他信息，例如振动频率或振幅。显示屏图像清晰，易于识别。
对于施工业主来说，智能化平台之间缺乏兼容性是施工企业面临的新课题。业主在大型施工过程中往往采用多个品牌的压实设备，企业各自智能平台的兼容性和扩展性往往会影响成套设备的智能化施工，并将左右压实机械企业智能服务的销售和推广。
此外，国内高端压路机产品与国外的主要差距仍然是产品可靠性的控制上，较高的早期反馈率和较低的平均无故障时间成为该领域的最大难题。在工程机械市场不景气的前提下，国内用户倾向可靠性更高的产品品牌，在高端压实机械的市场份额竞争将更趋激烈。从施工质量和作业效率方面分析，全液压压路机占据明显的优势，但由于我国对于路基层施工在执行过程中要求并不很高，再加上成本因素，机械式驱动单钢轮压路机在基层施工中仍然占据绝对市场份额，全液压机型只在部分山地和沙漠地区使用。而沥青面层的施工要求相对较高，因此主要以国外品牌双钢轮压路机和国内机械式驱动轮胎压路机为主。
铣刨机：追赶、优化、效率
经济增长方式的变革以及路面施工工艺质量的进步对于铣刨机行业的影响显而易见。铣刨机作为具备较高技术含量的工程机械机种，经过20 余年的发展，已经逐步完成产业化布局，在工作装置技术研究、工艺适应性研究、找平及相应精度技术、传动系统优化设计等方面还有进一步提升空间。反映在用户需求方面，要求厂家更加关注可靠性设计，更加注重节能环保，减排降噪技术的应用，更加重视施工效率的提升，更加强调设备操作的舒适度。
bauma China 2016 参展的铣刨机产品，在行走驱动防滑设计，风扇节能控制技术，找平技术， 极限载荷控制技术以及发动机变转速控制方面，均有所进步。在快速换刀装置和一键操纵等方面， 国内制造厂商亦有不俗表现。据徐工介绍，徐工道路机械在铣刨机转子的设计制造和结构优化方面不断加大投入，已经完成全系列铣刨机自主转子的测试工作，取得了一系列核心技术成果。
徐工铣刨机家族的“小个子”——XM1003 铣刨机在bauma China 2016上正式加入徐工铣刨机阵营。XM1003K 针对各种施工工况具有良好的适应性。300mm的铣刨深度，是同类产品之最，可以一次清除整个沥青层。这个优势不仅体现在路面大铣深作业中，还体现在车辙铣刨作业中，很多路面车辙的构造深度达到25~26cm，使用普通200mm铣深的铣刨机需要至少铣刨6刀才能完成铣刨作业，而XM1003K在同样情况下只需铣刨3次即可完成。
另外，采用四轮全液压行走系统，能够提供更强的驱动能力，可自行爬平板车，在各种坡道上行驶也不在话下。在路面湿滑的情况下，开启分流功能，可以保证良好的通过性。最小铣刨半径仅为1.5米，使产品具有良好的灵活性，能够在狭小区域内转向，也可根据需要铣刨弯道。良好的输料能力是施工效率的保障，XM1003K的输料能力达到127m3/h，超过同类产品水平。
《GB1589-2016汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限制》国家标准已经实施，不仅促进运输行业和企业的健康发展，也为铣刨机设计制造厂家上了一道紧箍咒，促使厂家在大中型铣刨机的设计上更加贴合国标要求，优化产品结构，提高产品布局设计合理性。重型铣刨机在设计上也要考虑载运条件，减少运载难度，采用整机轻量化设计。
挖掘机：环保、耐久、多功能
1998 年~2008 年，国内市场挖掘机新机销量从4238 台增加至82765 台，增长近20 倍。2009 年~2011 年，受国家投资政策影响，挖掘机市场迅猛发展，到2011 年市场销量近20 万台（包括进口二手机），达到销量顶峰，国产品牌挖掘机在这个阶段得到快速发展，市场占有率达37.9%。2012 ~2015 年，中国挖掘机市场大幅下滑，从年销量近20 万台跌至5 万台，呈现断崖式持续下滑。整体市场呈现下滑态势，但国产品牌挖掘机市场份额则稳中有升。
中国挖掘机市场“黄金十年”已经过去，面对新的经济形势和市场环境，挖掘机行业已经进入“新常态”发展阶段。市场需求特征为：对挖掘机整机的可靠性、维护便利性和经济性提出了更高的要求；绿色环保、排放升级（国三）成为挖掘机主旋律；欧美市场对挖掘机排放提出更高需求；产品功能多样化需求旺盛，尤其是国际市场的需求更为明显。
可靠性提升是挖掘机行业普遍面临的问题，尤其是国产挖掘机。在结构优化方面的主要措施包括增大抗弯截面系数、优化高应力点以及引入高端标准等。同时，采用高强度加速耐久试验，多轮次、多点位应力测试等方法，以不断改进整机的可靠性。国内品牌挖掘机厂商已开始纷纷投资建设试验体系，包括关键零部件台架试验、整机性能试验、整机耐久试验，以保证可靠性全面提升。
bauma China 2016 展会室外展区的三一无人驾驶遥控挖掘，成为展会的宠儿。三一遥控挖掘机具有遥控远程立体视觉系统（Remote Stereo Vision System），通过双目3D 摄像头、随动系统、前置图像、360 度全景图像、音频无线传输，最大程度的模拟现场操作，包括视觉、听觉及安全防护。也就是说，驾驶员无论身处何处，只要拿着遥控器，再带上一副特殊的VR 眼镜，就能对挖掘机进行远程操控。同时，遥控挖掘机具有搭载多功能机具（铲斗、破碎锤、振动夯、液压剪）功能，达到远程遥控操作与原驾驶室同等效果。
平地机：高精度、静压驱动、多样化
公路、铁路、机场等交通基础设施建设对路面平整度有很高的要求，在这种高精度大面积平整作业中，平地机有着其他机械所不可替代的作用。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，成熟技术的移植与应用大大促进了平地机综合技术水平的进一步提高。
bauma China 2016 发布的山东临工G9260 平地机整机重量22 吨，为国内少有的机械传动自动换挡平地机，是山东临工在吸收欧洲先进技术基础上开发的一款高速、高效、高精度和多用途产品，可以实现地面平整和挖沟、刮坡、推土、排雪、疏松、压实、布料、拌和等工作，适用于矿山、农林、大型基础设施平整等施工工况。
机、电、液一体化技术在平地机上的广泛应用是必然趋势，也是提升和改造传统产业的必有途径。从中长期看，以下几项趋势将引领平地机未来发展潮流。
第一，多种传动方式并存。由于机械传动具有较高的传动效率，变速器直接传动在国际市场上仍占主要地位。为使操作人员在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在更多复杂工况下作业，相当一部分平地机采用液力变矩器；
第二，前轮静压驱动技术。国外平地机约三分之一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，允许前轮独立驱动模式， 以在特殊场合进行精细化低速平整作业。采用静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；
第三，作业装置多样化。除了基本配置的铲刀、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，提高平地机的利用率，扩大作业范围。
除此之外，平地机发展趋势还包括：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（只需触动单个开关，机器可以从任何铰接角度自动返回直架位置。此功能可使驾驶员集中精力控制刮土板，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；驾驶室增压功能， 避免作业时外界灰尘进入驾驶室。
隧道掘进机械：智能、成套、替代进口
21 世纪是地下空间的世纪，在今后相当长的时期内，国内的城市地铁隧道、水工隧道、越江隧道、铁路隧道、公路隧道、市政管道等隧道工程项目将大批量产生，隧道掘进机等盾构设备将得到大量的应用，并在未来具有广阔的发展前景。
2000~2004 年，我国隧道直径大部分在6m 左右，并且盾构机都是依靠进口，国外盾构机厂商主要有德国海瑞克、美国罗宾斯、加拿大罗威特以及日本小松、三菱等企业。2004~2016 年， 盾构机在研发制造方面取得了突破性进展。2004 年10 月，第一台由中国人自己设计制造、拥有自主知识产权、直径6.34m的土压平衡盾构机—— “先行号”863 盾构机在上海隧道工程股份有限公司诞生，标志着我国已逐步掌握了自主设计制造盾构机的能力，打破了国外长期垄断国内盾构机市场的局面。
2016 年9 月，国产首台拥有自主知识产权的“高铁大直径泥水平衡盾构机”、“铁路双线超大直径泥水平衡盾构机”同时在长沙下线，填补了我国超大直径掘进设备的空白，推动了隧道掘进装备的产业升级，提升了装备制造水平和重大装备核心竞争力，标志着我国现代化大型隧道施工设备达到世界先进水平。
钻爆法是传统的隧洞施工工法，通过在岩体上钻凿炮眼，装药爆破，从而达到开挖目的。传统钻爆法安全系数较低，环境污染重、工人劳动强度大，但施工灵活，隧洞断面形状尺寸可变、地质适应性强、设备费用相对低廉，因而在我国山岭隧道及大地下空间开发中占主导地位，目前国内工地上的液压凿岩台车绝大部分从国外进口。bauma China 2016 上，铁建重工展出了全电脑三臂凿岩台车，该设备是适合中国国情的高端凿岩设备，比同类全进口的产品便宜近30%。
这台全电脑凿岩台车依托智能化数据采集与控制系统，实现整机在隧道内精确定位与多臂同步姿态调整，一键启动，多钻臂自动工作等功能。凿岩机以钻孔规划图设计的钻孔位置、大小、深度、角度等参数为输入，通过计算机目标路径规划与控制系统完成自动找点和高精度自动钻孔作业。也就是说这台设备是完全智能化，无需人工测量隧道周边轮廓和炮孔位置，可缩短90% 以上的施工准备时间；车上配有一套完整的地质分析系统和安全报警系统，对整个钻进过程信息进行实时监测、记录与管理，并自动分析地质情况；设备集智能钻孔、锚杆施工、开挖面轮廓扫描、喷浆厚度检测、远程通讯与数据交互、超前地质勘探与分析、配合注浆与管棚支护和配合装药与撬毛八大功能于一身，突破了多项隧道施工瓶颈。
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