伸縮臂叉裝機(jī)是汽車起重機(jī)伸縮臂結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)叉車裝卸功能結(jié)合的產(chǎn)物，是一種針對(duì)細(xì)分市場(chǎng)而設(shè)計(jì)的多功能、應(yīng)對(duì)特殊工況產(chǎn)品。伸縮臂叉裝機(jī)在國(guó)內(nèi)經(jīng)過十余年的發(fā)展，以其靈活的工作空間、便捷的運(yùn)輸方式、高效的起重搬運(yùn)模式等突出特點(diǎn)，逐漸得到了行業(yè)用戶認(rèn)可，并已初具規(guī)模、形成了系列化產(chǎn)品。

歐洲老牌伸縮臂叉裝機(jī)生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展后，產(chǎn)品向著小轉(zhuǎn)彎半徑、大高度、高載荷、輕質(zhì)量、低動(dòng)臂、遠(yuǎn)程控制、高穩(wěn)定性等趨勢(shì)發(fā)展。國(guó)內(nèi)伸縮臂叉裝機(jī)產(chǎn)品定位中端市場(chǎng)，以價(jià)格優(yōu)勢(shì)廣受中東、非洲、南美等市場(chǎng)歡迎，并逐漸成為國(guó)內(nèi)用戶應(yīng)對(duì)特殊工況一種選擇。

1. 伸縮臂叉裝機(jī)分類

伸縮臂叉裝機(jī)各生產(chǎn)廠家產(chǎn)品雖各具特色，歸結(jié)類型可分為基本型、建筑型和農(nóng)用型3 種。基本型伸縮臂叉裝機(jī)結(jié)構(gòu)形式基本相同，功能類似, 如圖1所示。建筑型伸縮臂叉裝機(jī)在基本型基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)定點(diǎn)運(yùn)輸物料的能力，通常采用用1 個(gè)回轉(zhuǎn)支撐將上部駕駛室與工作裝置連接至底部行走底盤。農(nóng)用型伸縮臂叉裝機(jī)一般配置懸掛裝置并提供動(dòng)力輸出，具有農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)特征，在田間作業(yè)時(shí)其功可發(fā)揮得更全面。

以額定載荷作為區(qū)分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)依據(jù)，截止到2016 年，額定載荷在3.6 ～ 4.5t的伸縮臂叉裝機(jī)全球銷量12960 臺(tái)，占比31%；額定載荷在3.1 ～ 3.6t 的伸縮臂叉裝機(jī)全球銷量10673 臺(tái)，占比26%，具體數(shù)據(jù)如圖2 所示。

伸縮臂叉裝機(jī)動(dòng)力傳遞一般采用液力- 機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)， 北美95% 左右用戶采用液力- 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。此種方式下發(fā)動(dòng)機(jī)一般中置或側(cè)置，側(cè)置時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)可選用縱向和橫向2 種放置方式。選擇中置發(fā)動(dòng)機(jī)方式居多，達(dá)67%，此種傳動(dòng)方式一般配置減速器和液力變矩器。歐洲超過60% 的用戶采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，該方式泵和馬達(dá)等部件布置靈活。

目前電控閉式靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可成熟實(shí)現(xiàn)靜液壓與橋箱傳動(dòng)件的相互匹配，傳動(dòng)效率高達(dá)80 ﹪以上，可實(shí)現(xiàn)全速度范圍內(nèi)平順無極變速，不停車換擋。

2. 伸縮臂叉裝機(jī)基本特征

（1）模塊化集成

模塊化集成利于實(shí)現(xiàn)伸縮臂叉裝機(jī)小轉(zhuǎn)彎半徑、遠(yuǎn)程控制等功能。液壓寸進(jìn)功能與制動(dòng)功能的模塊化集成，不僅可使行走系統(tǒng)具有兩輪轉(zhuǎn)向、四輪轉(zhuǎn)向及蟹行轉(zhuǎn)向快速切換功能，還可使轉(zhuǎn)彎半徑不斷減小，并實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)微動(dòng)控制，以適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境。

工作裝置控制系統(tǒng)與后橋穩(wěn)定系統(tǒng)的集成化，不僅可使整機(jī)具有預(yù)先報(bào)警、超載報(bào)警、超載控制輸出、三點(diǎn)支撐自動(dòng)轉(zhuǎn)換為四點(diǎn)支撐等功能，還可使遠(yuǎn)程臂架控制得以實(shí)現(xiàn)，有效增強(qiáng)了設(shè)備在不同工況下的作業(yè)穩(wěn)定性。

液壓系統(tǒng)模塊化集成效果非常顯著。定量泵閥控液壓系統(tǒng)、變量泵閥控負(fù)載敏感系統(tǒng)、變量泵電比例泵控系統(tǒng)與全閉式變量泵馬達(dá)控制系統(tǒng)的集成，具有2 項(xiàng)主要功能：一是讓控制器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算出合適的驅(qū)動(dòng)命令，并以此來比例控制泵的排量；二是確保動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)零部件及液壓系統(tǒng)零部件長(zhǎng)期在更佳溫度下工作。

（2）低動(dòng)臂與寬視野

多功能起重設(shè)備的屬性, 要求伸縮臂叉裝機(jī)升高度、載荷和穩(wěn)定性不斷提升，工作裝置適應(yīng)更為苛刻的工作環(huán)境。目前伸縮臂叉裝機(jī)多采用動(dòng)臂后置低位設(shè)計(jì)和駕駛室無骨架窗通透設(shè)計(jì)，低動(dòng)臂設(shè)計(jì)在增加整機(jī)穩(wěn)定性的同時(shí)，配合無骨架窗駕駛室，可為操作提供全景視野。同時(shí)可將駕駛室集防滾翻與防落物集于一體，使安全得到大幅提高。

（3）多屬具與自調(diào)平

伸縮臂叉裝機(jī)的誕生對(duì)改變傳統(tǒng)提升、堆垛、運(yùn)輸方式具有重大影響，將貨叉、鏟斗、高空平臺(tái)、抓斗等常用屬具配置于貨叉架上，可滿足大多數(shù)起重搬運(yùn)作業(yè)的需要。根據(jù)液壓補(bǔ)償原理，將輔助液壓缸與翻斗缸聯(lián)通實(shí)現(xiàn)貨叉架自調(diào)平系統(tǒng)，

對(duì)屬具拓展性具有重要影響。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)臂升降過程中貨叉上表面相對(duì)地面角度始終不變功能，從而擴(kuò)展了螺旋鉆、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、推出器及桶夾在伸縮臂叉裝機(jī)上的應(yīng)用。

3. 伸縮臂叉裝機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

（1）國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

伸縮臂叉裝機(jī)起源于國(guó)外農(nóng)牧業(yè)，在較高基礎(chǔ)工業(yè)水平和較完善的生產(chǎn)配套體系下，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，產(chǎn)品逐漸形成系列化，并成熟應(yīng)用于多行業(yè)、多領(lǐng)域，具有穩(wěn)定的使用群體。

2016 年，全球伸縮臂叉裝機(jī)銷量41815 臺(tái)，歐洲銷售22104 臺(tái)，占全球銷量53%，北美洲銷售14720 臺(tái)，占全球銷量35%，亞太區(qū)占全球銷量3%，具體數(shù)據(jù)如圖3 所示。知名伸縮臂叉裝機(jī)制造商全球市場(chǎng)占額93%，其分布如圖4 所示。

近幾年，國(guó)外伸縮臂叉裝機(jī)在高端技術(shù)水平基礎(chǔ)上，逐漸向特性突出方向發(fā)展，以多功能性和適用性廣等特點(diǎn)，在細(xì)分市場(chǎng)領(lǐng)域成為焦點(diǎn)。2010 年，加拿大Xtreme 公司生產(chǎn)的XRM1267型伸縮臂叉裝機(jī)，更大提升高度20.4m，額定載荷5405kg，更大水平伸出距離16.4m 時(shí)載重1364kg；意大利NewHolland 公司產(chǎn)矮造型、低動(dòng)臂伸縮臂叉裝機(jī)，具有長(zhǎng)伸出量、日常保養(yǎng)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)；英國(guó)JCB 公司推出的515-40 迷你型伸縮臂叉裝機(jī)，整機(jī)高度1.8m，轉(zhuǎn)彎半徑2.8m，并增加了后橋穩(wěn)定裝置；2012 年，美國(guó)GEHL公司的DL9-44、RS10-44 型伸縮臂叉裝機(jī)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程臂架控制系統(tǒng)；MUSTANG 公司推出的重型伸縮臂叉裝機(jī)，轉(zhuǎn)彎半徑達(dá)到3.7m，在業(yè)界領(lǐng)先。

（2）國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)伸縮臂叉裝機(jī)的研發(fā)工作起步晚。20世紀(jì)80 年代，廈門嘉豐機(jī)械廠率先研制，后與大學(xué)、研究所合作，研制出簡(jiǎn)易伸縮臂叉裝機(jī)。

經(jīng)過多年發(fā)展，湖南山河智能、廣西柳工、徐工集團(tuán)等單位相繼研發(fā)出系列化伸縮臂叉裝機(jī)，舉升高度可達(dá)17m，額定載荷4500kg。國(guó)內(nèi)相關(guān)特種機(jī)械研究所看準(zhǔn)伸縮臂叉裝機(jī)功能特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上研制出多種特殊裝備。利用其伸縮臂和自調(diào)平功能，伸縮臂叉裝機(jī)已成功應(yīng)用于移動(dòng)掃描設(shè)備上。國(guó)內(nèi)企業(yè)更加注重伸縮臂叉裝機(jī)屬具功能的開發(fā)與應(yīng)用，目前具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度屬具的特種車輛已經(jīng)面世。

據(jù)美國(guó)AEM 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2016 年中國(guó)市場(chǎng)高空平臺(tái)的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)達(dá)到35%，遠(yuǎn)超全球其他區(qū)域市場(chǎng)。據(jù)有關(guān)資料顯示，2016 年前3 季度,歐歷勝（Haulotte）高空平臺(tái)在中國(guó)市場(chǎng)銷量增長(zhǎng)60% ～ 70%。科樂收（CLAAS）伸縮臂叉裝機(jī)市場(chǎng)增速明顯，已成為很多國(guó)內(nèi)大型農(nóng)場(chǎng)的常用設(shè)備。

（3）國(guó)內(nèi)外差距

國(guó)外伸縮臂叉裝機(jī)性能好，但價(jià)格相對(duì)昂貴，交貨周期長(zhǎng)，如有特殊定制需求，可能短時(shí)間內(nèi)無法交貨。國(guó)產(chǎn)伸縮臂叉裝機(jī)雖然核心零部件進(jìn)口，但整機(jī)價(jià)格相對(duì)較低，在系列化產(chǎn)品基礎(chǔ)上能夠快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的特殊定制。

伸縮臂叉裝機(jī)目前正處于功能擴(kuò)展、性能提升、產(chǎn)品升級(jí)換代階段，國(guó)產(chǎn)伸縮臂叉裝機(jī)以研發(fā)起點(diǎn)高、供貨周期短、特殊定制響應(yīng)速度快、性價(jià)比高等優(yōu)勢(shì)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占得了先機(jī)。但對(duì)于國(guó)內(nèi)伸縮臂叉裝機(jī)來講，研發(fā)技術(shù)不足對(duì)行業(yè)發(fā)展的制約不容忽視。

首先，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、液壓系統(tǒng)、平衡系統(tǒng)等核心零部件一直采用進(jìn)口件，基礎(chǔ)元器件的水平不足，嚴(yán)重制約了伸縮臂叉裝機(jī)的研發(fā)進(jìn)程。其次，伸縮臂叉裝機(jī)在中國(guó)發(fā)展僅十余年，研發(fā)人員隊(duì)伍建設(shè)欠缺，加之初期市場(chǎng)開拓需要大量人力物力，但經(jīng)濟(jì)效果不明顯，使得研發(fā)人員流動(dòng)性大，研發(fā)隊(duì)伍梯次斷層。國(guó)內(nèi)伸縮臂叉裝機(jī)生產(chǎn)廠家十?dāng)?shù)年苦心研發(fā)，產(chǎn)品雖已初具規(guī)模并形成系列化，但昂貴的價(jià)格嚴(yán)重制約市場(chǎng)份額，進(jìn)而間接影響新產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度。國(guó)內(nèi)部分公司在形成系列化產(chǎn)品后，著重于市場(chǎng)拓展而忽視了后續(xù)的研發(fā)工作。

歐美發(fā)達(dá)具有較高的基礎(chǔ)工業(yè)水平，加之農(nóng)牧業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的廣闊市場(chǎng)，使得伸縮臂叉裝機(jī)在多行業(yè)、多領(lǐng)域的研發(fā)工作持續(xù)進(jìn)行，產(chǎn)品類型多樣化、生產(chǎn)配套體系完善。系列化產(chǎn)品不斷完善后，歐美發(fā)達(dá)研發(fā)人員更加注重伸縮臂叉裝機(jī)超強(qiáng)功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)和新技術(shù)使用，產(chǎn)品性價(jià)比大幅提高，進(jìn)一步打壓了國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)份額。

4. 伸縮臂叉裝機(jī)未來趨勢(shì)

隨著工業(yè)化水平的不斷提高和國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力成本的不斷增加，工業(yè)、農(nóng)業(yè)及建筑業(yè)開始逐漸接受伸縮臂叉裝機(jī)的應(yīng)用。加之中國(guó)是農(nóng)林漁牧業(yè)大國(guó)，政府對(duì)農(nóng)業(yè)的大力扶持，使得伸縮臂叉裝機(jī)在中國(guó)市場(chǎng)擁有很大發(fā)展空問。

從目前國(guó)內(nèi)伸縮臂叉裝機(jī)應(yīng)用情況分析，市場(chǎng)接受程度不斷提高，棕繩、甘蔗渣、玉米芯等生物發(fā)電產(chǎn)業(yè)，垃圾處理企業(yè)、汽車試驗(yàn)廠、場(chǎng)館建設(shè)及金屬冶煉等細(xì)分市場(chǎng)領(lǐng)域的企業(yè)，表現(xiàn)出較高興趣。依筆者來看，未來國(guó)內(nèi)伸縮臂叉裝機(jī)有以下4 種趨勢(shì)：

（1）產(chǎn)品突出多領(lǐng)域功能

國(guó)內(nèi)伸縮臂叉裝機(jī)一般以伸縮臂臂長(zhǎng)作為系列化依據(jù)，但在產(chǎn)品實(shí)際使用中，系列化產(chǎn)品無法很好滿足不同領(lǐng)域要求的應(yīng)用功能。例如，在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中，農(nóng)田土壤疏松，要求作業(yè)前后耕作層深度變化不大，現(xiàn)整機(jī)質(zhì)量過大，導(dǎo)致耕作層溝痕過深，破壞農(nóng)耕作業(yè)，同時(shí)常出現(xiàn)動(dòng)力不足現(xiàn)象。在大壩施工現(xiàn)場(chǎng)，由于工況惡劣，系列化產(chǎn)品的部分零部件剛強(qiáng)度常常滿足不了越野性要求，甚至出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。

因此，在系列化基礎(chǔ)上，針對(duì)不同行業(yè)、不同領(lǐng)域要求的使用功能，設(shè)計(jì)功能突出的伸縮臂叉裝機(jī)，已經(jīng)迫在眉睫。國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)向著規(guī)模化方向發(fā)展，農(nóng)用機(jī)械市場(chǎng)前景廣闊，只有設(shè)計(jì)出輕質(zhì)量、高穩(wěn)定性的產(chǎn)品，用戶才容易接受。系列化產(chǎn)品可滿足一般建筑用途，但隧道、大壩等環(huán)境惡劣工況的建設(shè)則更加偏重安全性和越野性，因此適應(yīng)狹小空間作業(yè)的回轉(zhuǎn)式伸縮臂叉裝機(jī)將更受青睞。

（2）液壓快換裝置受青睞

伸縮臂叉裝機(jī)屬具一般安裝在貨叉架上，其雖具備快換功能，但仍需人員操縱吊裝設(shè)備才能完成屬具的換裝。施工過程中一般需要換裝多種屬具，目前的快換功能操作方式已不能滿足施工進(jìn)度日趨高效的要求，為此介于工作裝置和屬具中間，由快換液壓缸和液壓控制系統(tǒng)組成的液壓快換裝置，將成為伸縮臂叉裝機(jī)屬具快換的優(yōu)先選擇。

（3）綠色設(shè)計(jì)與制造成趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)伸縮臂叉裝機(jī)覆蓋件與駕駛室系列化、模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅是技術(shù)層面的創(chuàng)新，更是設(shè)計(jì)觀念上的變革。設(shè)計(jì)人員需用可持續(xù)發(fā)展的觀念，將設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在功能使用、造型實(shí)用與簡(jiǎn)化、材料的創(chuàng)新上。在滿足使用要求的前提下，設(shè)計(jì)中應(yīng)更加注重產(chǎn)品的回收、維修與調(diào)整，零部件的重復(fù)利用與翻新，努力做到在后續(xù)的生產(chǎn)制造、使用和回收利用等環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境危害最小。

（4）采用新能源未來可期

在新能源汽車和L N G 裝載機(jī)技術(shù)逐漸成熟的條件下，將新能源應(yīng)用到伸縮臂叉裝機(jī)，將對(duì)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的開拓和提高產(chǎn)品接受度起到積極的推動(dòng)作用。同時(shí)新能源的應(yīng)用，也必將把伸縮臂叉裝機(jī)從尾氣排放和噪聲標(biāo)準(zhǔn)掣肘中解放出來。