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国产旋挖钻机路在何方?

日期:2010年1月25日 17:37

  随着需求的增长,国内企业已掀起了“旋挖钻机”热,但产品同质化、技术水平和供需衔接等方面的问题亟待解决

  旋挖钻机作为工程机械的一个种类,它属于其中的桩工设备,建筑桥梁、建楼或大厦时,用来打桩,对大部分工程来说都是必不可少的。另外,旋挖钻机的施工利润之大、市场需求之广也为业内人士所津津乐道。随着我国基础施工行业的不断发展,施工企业逐渐了解到旋挖钻机的优越性,国内已经掀起了“旋挖钻机”热。在“旋挖钻机”热带动市场的同时,国内旋挖钻机制造企业的数量也开始迅猛增长。但是,由于我国旋挖钻机的开发生产起步较晚,尽管一些龙头企业迅速崛起,全行业在产品同质化、技术水平和供需衔接等方面仍存在较大问题。

  国产旋挖钻机同质化严重

  在国内从事旋挖钻机制造和销售的20多家企业中,既有徐工、三一这样的大型集团公司,又有上海金泰这样的长期从事基础及勘探设备制造的专业公司,也有以基础施工为主业,最近几年才进入旋挖钻机制造领域的施工企业,这些企业中的绝大部分来自于原桩工机械以外的行业,它们的进入极大地改变了桩工机械行业的格局。但是,由于各公司进入旋挖钻机领域的时间、规模、投入程度、运作模式、开发及资金实力、公司背景等差异较大,呈现出来的成长速度及经营业绩也有极大不同。总体来看,由于大部分企业进入的时间都比较短,其产品尚未形成规模化和系列化,超过20家的企业产品规格型号仅仅接近30个。据统计,目前,我国企业生产的旋挖钻机扭矩在200千牛/米级别上下的比例高达75%以上,而100千牛/米级别及以下的产品型号仅仅2个,其比例仅占8%。由此可见,产品的同质化倾向相当严重。

  专家认为,国产旋挖钻机目前存在的主要问题,首先表现在整体的液压系统与配置还达不到国外产品的先进水平,特别是与世界先进水平的德国宝峨旋挖钻机相比还存在很大差距。国外的优质产品液压系统一般都采用恒功率系统或负荷传感系统,液压元件采用国际先进成熟的产品。

  其次,国产旋挖钻机的关键件如钻杆,特别是机锁式加压钻杆还不能满足主机的要求,主要原因是国产钢管在钢管加工时,圆度和直线度达不到设计要求,无论是强度还是精度都不能满足要求;钻杆的加工工艺还处在摸索之中,焊接质量不能保证,焊后易变形,而且变形难以调整。

  再其次,一些国产旋挖钻机的整机外观及操作室内仪表盘的布置不如国外产品。国外的旋挖钻机有的装有全电脑操作系统,使操作手能实时掌握钻进深度、钻架垂直度,保证钻孔准确到达设计深度和保持良好的垂直度;实时掌握各系统工作情况,便于及时采取维修措施,保证钻机正常运转。而目前,大部分国产旋挖钻机的钻杆牙嵌与动力头啮合情况和钻杆状态均无显示功能,操作手只能凭经验判断。施工中,旋挖钻机在进行钻孔作业时,有一个钻—提升—回转—抛土—再回转至原孔口—对准—再钻进的过程。国产旋挖钻机因没有回位定位功能,所以在对准时耗费相当多的时间和精力,而且,人工对准精度低。所谓回位定位功能是指机器回转时能记录回转角度,待抛土后再回转回来时,一旦达到记录的角度后,自动停止。这样,保证其回到第一次回转前的位置。大大减轻了劳动强度、提高了生产效率及作业精度。目前,德国宝峨公司、意大利CMV公司等生产的钻机都具有回位定位功能。

  国外旋挖钻机的优势

  有资料显示,国外的旋挖钻机的钻杆牙嵌与动力头啮合情况和钻杆状态有显示功能,这是优于国产旋挖钻机的一个主要方面。这些功能的增加确实是非常实用的。凡用过旋挖钻机的人都知道,钻杆牙嵌是极易磨损的(特别是在啮合不彻底的情况下),磨损后的修复也是非常麻烦的。以往操作者只能凭自己的经验来感觉啮合情况,所以对操作者的熟练程度要求很高。有了钻杆牙嵌啮合情况显示功能后,显示器上能精确地显示牙嵌的啮合情况,即便是一位没有经验的操作者也能很好地操作,同时大大地减轻了工人的劳动强度。以往旋挖钻在进行钻孔作业时,钻孔深度往往达几十米,由于地质情况、钻杆与钻杆、钻杆与钻头连接等方面的原因,造成钻杆、钻头脱落在孔内的事故,给施工单位造成很大的损失。钻杆状态的显示功能,为操作者提供一个可视的钻杆,方便了操作者,可有效避免事故的发生。

  国外旋挖钻机的多功能化趋势也是其一大优点。即可选用多种钻具进行不同土层或岩层的作业,能通过更换钻具进行钻孔、连续墙成槽、预制桩施工、凿岩锚杆等作业。也就是说,国外旋挖钻机采用的是多用途模块式设计,可用于大口径短螺旋和旋挖斗回转施工、长螺旋施工、全护筒跟管施工、全护筒跟管+磨桩机施工、液压抓斗地下连续墙施工、高压旋喷施工、潜孔锤施工、预制桩施工等。针对不同工法的施工,只需要选装不同的工作附件,便可做到一机多用,节约使用成本。

  此外,国外的旋挖钻机采用电液比例伺服控制系统、PLC、CAN总线控制等,提高了定位钻孔精度,具有钻孔深度的自动化检测,荧光屏显示功能等,当钻机发生倾斜时,钻机会自动报警,并进行自动调整。采用能显示多种信息的多功能液晶显示器,能进行钻机控制、自动垂直调平、回转倒土控制、发动机的监控、钻孔深度测量及显示、车身工作状态动画显示及虚拟仪表显示、故障检测与报警等信息的显示。钻机的设计充分考虑操作人员的安全,并采取了一些措施,如驾驶室前窗配有FOPS(防坠物保护)、卷扬的高度限位、驾驶室内操作台安全控制、发动机、液压等参数显示、报警等。在控制功能上普遍采取和专业厂合作或自己开发专用控制器和控制软件。

  国产旋挖钻机的出路

  据统计,目前,在我国,桩径较小,桩孔深度较浅的一般工业及民用建筑的桩基础量约占整个桩基础工程量的65%以上,而桥梁桩等单桩承载要求高的桩基础量仅占30%左右。但是,在国产旋挖钻机中,扭矩为200千牛/米级别上下的产品比例高达75%以上,而最适合于建筑桩基础的中小型旋挖钻机却鲜有市场投入。由此造成的局面是:一方面,绝大部分企业拥挤在较小的市场空间内互相大力厮杀,另一方面,实际需求较大的市场又严重缺乏适合的产品。旋挖钻机的规格品种与市场的实际分布脱节严重。

  专家认为,产品开发和施工工法的开发及为用户提供解决方案间的不平衡,是导致目前我国旋挖钻机产品功能单一、多样化及个性化较差、产品缺乏延伸和扩展空间的主要原因。而主机开发和配套的作业装置开发不平衡,对主机投入较多,对施工作业机具和施工管理装置等投入不够,是致使产品在使用时发生功能性障碍的主要原因。针对这些情况,专家建议国内企业应注重开发大、中、小不同档次的旋挖钻机。特别是对中、小型旋挖钻机的开发,应该引起充分的重视。

  在产品开发中还应尽量做到降低成本,提高可靠性。

  另外,专家强调,我国企业要致力于旋挖钻机施工工法的研究。结合工法开发新产品,实现产品系列化,通过产品的个性化、差异化来满足客户的各种需求,并大力发展旋挖钻机品种。在此基础上,一方面要善于向国外旋挖钻机企业学习并借鉴国外旋挖钻机先进技术,在借鉴的基础上设计、生产适合我国国情的旋挖钻机产品;另一方面要加大旋挖钻机创新的力度,研发具有中国特色的旋挖钻机,使国产旋挖钻机具有外国产品不能比拟的优势,满足国内市场需求,填补我国基础机械领域的空白

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