伸縮臂叉裝機是汽車起重機伸縮臂結構與傳統(tǒng)叉車裝卸功能結合的產(chǎn)物，是一種針對細分市場而設計的多功能、應對特殊工況產(chǎn)品。伸縮臂叉裝機在國內經(jīng)過十余年的發(fā)展，以其靈活的工作空間、便捷的運輸方式、高效的起重搬運模式等突出特點，逐漸得到了行業(yè)用戶認可，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生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)過長時間發(fā)展后，產(chǎn)品向著小轉彎半徑、大高度、高載荷、輕質量、低動臂、遠程控制、高穩(wěn)定性等趨勢發(fā)展。國內伸縮臂叉裝機產(chǎn)品定位中端市場，以價格優(yōu)勢廣受中東、非洲、南美等市場歡迎，并逐漸成為國內用戶應對特殊工況一種選擇。

1. 伸縮臂叉裝機分類

伸縮臂叉裝機各生產(chǎn)廠家產(chǎn)品雖各具特色，歸結類型可分為基本型、建筑型和農用型3 種。基本型伸縮臂叉裝機結構形式基本相同，功能類似, 如圖1所示。建筑型伸縮臂叉裝機在基本型基礎上，強調定點運輸物料的能力，通常采用用1 個回轉支撐將上部駕駛室與工作裝置連接至底部行走底盤。農用型伸縮臂叉裝機一般配置懸掛裝置并提供動力輸出，具有農業(yè)拖拉機特征，在田間作業(yè)時其功可發(fā)揮得更全面。

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

伸縮臂叉裝機動力傳遞一般采用液力- 機械傳動和液壓傳動， 北美95% 左右用戶采用液力- 機械傳動系統(tǒng)。此種方式下發(fā)動機一般中置或側置，側置時發(fā)動機可選用縱向和橫向2 種放置方式。選擇中置發(fā)動機方式居多，達67%，此種傳動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系統(tǒng)，該方式泵和馬達等部件布置靈活。

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

2. 伸縮臂叉裝機基本特征

（1）模塊化集成

模塊化集成利于實現(xiàn)伸縮臂叉裝機小轉彎半徑、遠程控制等功能。液壓寸進功能與制動功能的模塊化集成，不僅可使行走系統(tǒng)具有兩輪轉向、四輪轉向及蟹行轉向快速切換功能，還可使轉彎半徑不斷減小，并實現(xiàn)厘米級微動控制，以適應復雜的工作環(huán)境。

工作裝置控制系統(tǒng)與后橋穩(wěn)定系統(tǒng)的集成化，不僅可使整機具有預先報警、超載報警、超載控制輸出、三點支撐自動轉換為四點支撐等功能，還可使遠程臂架控制得以實現(xiàn)，有效增強了設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控制系統(tǒng)的集成，具有2 項主要功能：一是讓控制器根據(jù)發(fā)動機轉速計算出合適的驅動命令，并以此來比例控制泵的排量；二是確保動力傳動系統(tǒng)零部件及液壓系統(tǒng)零部件長期在更佳溫度下工作。

（2）低動臂與寬視野

多功能起重設備的屬性, 要求伸縮臂叉裝機升高度、載荷和穩(wěn)定性不斷提升，工作裝置適應更為苛刻的工作環(huán)境。目前伸縮臂叉裝機多采用動臂后置低位設計和駕駛室無骨架窗通透設計，低動臂設計在增加整機穩(wěn)定性的同時，配合無骨架窗駕駛室，可為操作提供全景視野。同時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）多屬具與自調平

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

對屬具拓展性具有重要影響。該系統(tǒng)實現(xiàn)了動臂升降過程中貨叉上表面相對地面角度始終不變功能，從而擴展了螺旋鉆、旋轉平臺、推出器及桶夾在伸縮臂叉裝機上的應用。

3. 伸縮臂叉裝機國內外發(fā)展現(xiàn)狀

（1）國外發(fā)展現(xiàn)狀

伸縮臂叉裝機起源于國外農牧業(yè)，在較高基礎工業(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，并成熟應用于多行業(yè)、多領域，具有穩(wěn)定的使用群體。

2016 年，全球伸縮臂叉裝機銷量41815 臺，歐洲銷售22104 臺，占全球銷量53%，北美洲銷售14720 臺，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。知名伸縮臂叉裝機制造商全球市場占額93%，其分布如圖4 所示。

近幾年，國外伸縮臂叉裝機在高端技術水平基礎上，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，在細分市場領域成為焦點。2010 年，加拿大Xtreme 公司生產(chǎn)的XRM1267型伸縮臂叉裝機，更大提升高度20.4m，額定載荷5405kg，更大水平伸出距離16.4m 時載重1364kg；意大利NewHolland 公司產(chǎn)矮造型、低動臂伸縮臂叉裝機，具有長伸出量、日常保養(yǎng)簡單等特點；英國JCB 公司推出的515-40 迷你型伸縮臂叉裝機，整機高度1.8m，轉彎半徑2.8m，并增加了后橋穩(wěn)定裝置；2012 年，美國GEHL公司的DL9-44、RS10-44 型伸縮臂叉裝機，可實現(xiàn)遠程臂架控制系統(tǒng)；MUSTANG 公司推出的重型伸縮臂叉裝機，轉彎半徑達到3.7m，在業(yè)界領先。

（2）國內發(fā)展現(xiàn)狀

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

經(jīng)過多年發(fā)展，湖南山河智能、廣西柳工、徐工集團等單位相繼研發(fā)出系列化伸縮臂叉裝機，舉升高度可達17m，額定載荷4500kg。國內相關特種機械研究所看準伸縮臂叉裝機功能特點，在此基礎上研制出多種特殊裝備。利用其伸縮臂和自調平功能，伸縮臂叉裝機已成功應用于移動掃描設備上。國內企業(yè)更加注重伸縮臂叉裝機屬具功能的開發(fā)與應用，目前具有三個旋轉自由度屬具的特種車輛已經(jīng)面世。

據(jù)美國AEM 的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2016 年中國市場高空平臺的業(yè)務增長達到35%，遠超全球其他區(qū)域市場。據(jù)有關資料顯示，2016 年前3 季度,歐歷勝（Haulotte）高空平臺在中國市場銷量增長60% ～ 70%。科樂收（CLAAS）伸縮臂叉裝機市場增速明顯，已成為很多國內大型農場的常用設備。

（3）國內外差距

國外伸縮臂叉裝機性能好，但價格相對昂貴，交貨周期長，如有特殊定制需求，可能短時間內無法交貨。國產(chǎn)伸縮臂叉裝機雖然核心零部件進口，但整機價格相對較低，在系列化產(chǎn)品基礎上能夠快速實現(xiàn)產(chǎn)品的特殊定制。

伸縮臂叉裝機目前正處于功能擴展、性能提升、產(chǎn)品升級換代階段，國產(chǎn)伸縮臂叉裝機以研發(fā)起點高、供貨周期短、特殊定制響應速度快、性價比高等優(yōu)勢在國內市場占得了先機。但對于國內伸縮臂叉裝機來講，研發(fā)技術不足對行業(yè)發(fā)展的制約不容忽視。

首先，發(fā)動機、變速箱、液壓系統(tǒng)、平衡系統(tǒng)等核心零部件一直采用進口件，基礎元器件的水平不足，嚴重制約了伸縮臂叉裝機的研發(fā)進程。其次，伸縮臂叉裝機在中國發(fā)展僅十余年，研發(fā)人員隊伍建設欠缺，加之初期市場開拓需要大量人力物力，但經(jīng)濟效果不明顯，使得研發(fā)人員流動性大，研發(fā)隊伍梯次斷層。國內伸縮臂叉裝機生產(chǎn)廠家十數(shù)年苦心研發(fā)，產(chǎn)品雖已初具規(guī)模并形成系列化，但昂貴的價格嚴重制約市場份額，進而間接影響新產(chǎn)品開發(fā)進度。國內部分公司在形成系列化產(chǎn)品后，著重于市場拓展而忽視了后續(xù)的研發(fā)工作。

歐美發(fā)達具有較高的基礎工業(yè)水平，加之農牧業(yè)機械化生產(chǎn)的廣闊市場，使得伸縮臂叉裝機在多行業(yè)、多領域的研發(fā)工作持續(xù)進行，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)達研發(fā)人員更加注重伸縮臂叉裝機超強功能系統(tǒng)設計和新技術使用，產(chǎn)品性價比大幅提高，進一步打壓了國內產(chǎn)品的市場份額。

4. 伸縮臂叉裝機未來趨勢

隨著工業(yè)化水平的不斷提高和國內勞動力成本的不斷增加，工業(yè)、農業(yè)及建筑業(yè)開始逐漸接受伸縮臂叉裝機的應用。加之中國是農林漁牧業(yè)大國，政府對農業(yè)的大力扶持，使得伸縮臂叉裝機在中國市場擁有很大發(fā)展空問。

從目前國內伸縮臂叉裝機應用情況分析，市場接受程度不斷提高，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)、汽車試驗廠、場館建設及金屬冶煉等細分市場領域的企業(yè)，表現(xiàn)出較高興趣。依筆者來看，未來國內伸縮臂叉裝機有以下4 種趨勢：

（1）產(chǎn)品突出多領域功能

國內伸縮臂叉裝機一般以伸縮臂臂長作為系列化依據(jù)，但在產(chǎn)品實際使用中，系列化產(chǎn)品無法很好滿足不同領域要求的應用功能。例如，在農業(yè)應用中，農田土壤疏松，要求作業(yè)前后耕作層深度變化不大，現(xiàn)整機質量過大，導致耕作層溝痕過深，破壞農耕作業(yè)，同時常出現(xiàn)動力不足現(xiàn)象。在大壩施工現(xiàn)場，由于工況惡劣，系列化產(chǎn)品的部分零部件剛強度常常滿足不了越野性要求，甚至出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。

因此，在系列化基礎上，針對不同行業(yè)、不同領域要求的使用功能，設計功能突出的伸縮臂叉裝機，已經(jīng)迫在眉睫。國內農業(yè)向著規(guī)模化方向發(fā)展，農用機械市場前景廣闊，只有設計出輕質量、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)境惡劣工況的建設則更加偏重安全性和越野性，因此適應狹小空間作業(yè)的回轉式伸縮臂叉裝機將更受青睞。

（2）液壓快換裝置受青睞

伸縮臂叉裝機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屬具快換的優(yōu)先選擇。

（3）綠色設計與制造成趨勢

國內伸縮臂叉裝機覆蓋件與駕駛室系列化、模塊化的結構設計，不僅是技術層面的創(chuàng)新，更是設計觀念上的變革。設計人員需用可持續(xù)發(fā)展的觀念，將設計的重點放在功能使用、造型實用與簡化、材料的創(chuàng)新上。在滿足使用要求的前提下，設計中應更加注重產(chǎn)品的回收、維修與調整，零部件的重復利用與翻新，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 裝載機技術逐漸成熟的條件下，將新能源應用到伸縮臂叉裝機，將對國內外市場的開拓和提高產(chǎn)品接受度起到積極的推動作用。同時新能源的應用，也必將把伸縮臂叉裝機從尾氣排放和噪聲標準掣肘中解放出來。