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中国塔 机行业转型升级正当时

日期:2014年8月29日 10:17

中国塔 机行业转型升级正当时

时间:2014-8-2 14:21:24 来源:生意宝添加人:admin

  2010~2014年是中 国塔机制造业增长最快的三年,三年中 塔机制造企业从280多家猛增到近600家。这主要得益于4.8万亿投资效应。而到2013年随着4.8万亿投资效应的消退,塔机制 造业全行业的增长严重下滑。未来5年中国 经济增长持续放缓已成为不争的事实。这对国家来说是调整产业结构,转变发展方式难得的好时机。

  同样塔 机制造业也面临调整。塔机制 造业的调整将呈现三种态势:

  一是行业会加速洗牌,汰劣存优;

  二是行 业的生产制造现代化水平会提高,从而提 高生产效率和产品品质;

  三是行 业的集中度会不断提高,即涌现 出一些规模化生产制造企业。

  行业会加速洗牌

  2010~2014年,塔机制造企业从280多家猛增到近600家,这一方 面是经济刺激的效应,另一方 面是塔机制造门槛较低。随着国 家经济增长放缓,市场需求较2012~2013年会大幅萎缩。同时用 户对塔机产品质量的认知不断提高,一些规模小、产品质 量和性能差的企业,会不断被淘汰。另一方面,徐工集团、三一重工、中建建 机等大型企业也相继进入塔机制造行业,这也是 塔机制造行业加速洗牌的重要因素。

  行业的 生产制造现代化水平会不断提高

  塔机是 一种非紧凑型设备,结构件 在产品中占的比例较大,但这些 结构件的加工精度要求和机加件的精度要求相当。因此,生产制 造工艺流程的合理性,以及生 产工艺装备的现代化水平,对生产效率、产品质量、生产成本有很大关系。生产制 造工艺流程的合理性,是指从原材料处理,焊接,机加工 到涂装全过程的合理性,这对生 产效率的影响是直接的。二是工 艺装备的现代化,这对产 品质量的影响是直接的。同时,工艺装 备现代化水平的提高,可最大 限度减少对人工的依赖,从而降低人工成本。但是,塔机制 造企业的生产制造工艺现代化,不是仅 增加几个焊接机械手,而是要 在整个工艺流程上,系统性地实现现代化。这首先 需要在观念上有一个正确的认知。目前国 内仅有个别施工制造企业,基本实 现了工艺流程及工艺装备的现代化生产制造。这也是 塔机制造行业需要努力的方向,以及未来的发展趋势。

  行业的 集中度会不断提高

  2010年,相关机 构对塔机制造行业的集中度做过一次统计,其行业的集中度为28%,远低于汽车吊99.5%,履带吊99%,装载机99%,以及混 凝土输送泵等其他工程机械的行业集中度水平。行业的 集中度水平体现出一个行业的规范化程度,以及产品的性价比透明度。近几年 塔机制造行业的集中度虽有所提高,如中联 重科的产值高达80多亿元,独占行业30%以上的市场份额。但整个 行业的发展还是很不平衡,特别是 行业集中度和产品性价比透明度水平还比较低。主要体 现在产品的配置、性能、质量等的差距很大,但价格差距并不大。

  未来5年左右的时间,通过行业加速洗牌,汰劣存优,以及生 产制造现代化水平的不断提高,行业集 中度会不断提高。

  塔机产 品未来的发展趋势

  自上世纪80年代引 进国外塔机技术生产塔机至今快30年。30年来中 国塔机制造有了很大发展,但塔机 的技术水平改进不大。随着科 学的发展和时代进步,塔机产 品也会不断改进。

  未来塔 机产品的变化有三个方面趋势:一是中型塔机(63t.m~500t.m)平头化趋势、大型塔机(600t.m以上)动臂化;二是塔 机三大机构技术性能会不断改进,特别是 起升机构的性能会不断提高;三是数 字技术在塔机控制系统中的应用会不断普及。

  中型塔机平头化、大型塔机动臂化趋势

  (1)中型塔 机平头化的优势。中型塔 机平头化的优势体现在制造和使用两个方面。

  a.生产制造优势。平头塔 机制造可更大程度实现模块化生产,可促进 企业提高工艺装备和生产手段的现代化,而工艺 装备和生产手段的现代化,可提高生产效率,提高制造精度,降低生产成本。

  b.使用优势。一是平 头塔机的模块化结构,在安装和拆除时,可最大 程度的减小起重设备的吨位,与锤头型塔机相比,安装和 拆除的安全性更高。二是今 后工程项目的规模和体量越来越大,群塔作 业的密度会越来越大,平头塔 机作业的相互干涉要优于锤头型塔机。

  除以上的优势,平头塔 机在不同的作业半径时,起重臂 上下弦杆的受力方向是一致的,而锤头 型塔机起重臂为超静定结构,因拉杆的作用,塔机在 不同的作业半径时,起重臂 上下弦杆的受力是改变的。这也是 平头塔机的一大优势。应该说,中型塔 机平头化是技术进步和时代进步的必然趋势。

  (2)大型塔 机采取动臂化优势。

  a.动臂式塔机在作业时,起重臂 不产生附加力矩(水平臂塔机在作业时,除塔机额定力矩外,因起重 臂自重产生的向下冲击力会对塔机产生一个额外的力矩,特别是 大型水平臂塔机的起重臂重量大,此附加 力矩一般远大于塔机的额定起升力矩。这对塔 机的塔身是很不利的)。而动臂 式塔机变幅作业时是改变起重臂角度,起重臂 在理论上主要承受压力,因此,其起重臂和塔身截面,都可相对较小。

  b.平衡臂较短。由于动 臂塔机的变幅是改变起重臂角度的,起重臂 不产生额外的附加力矩,因此塔 机的平衡臂可以做得相对较短。对于超 高建筑的群塔作业,动臂塔 机这一优势是水平衡臂塔机不可替代的。

  c.动臂塔机的举高性。动臂塔 机变幅的举高性,使塔机 安装高度相对较低,同时可 最大限度减少对施工场地区域外空间的侵占。

  当然,动臂塔 机也存在变幅能量消耗较大等缺点。

  塔机三 大机构的技术性能会不断提高

  塔机的三大机构(起升、回转、变幅),特别是 起升机构的性能,对塔机 总的性能至关重要。但目前 我国塔机起升机构,技术水 平和性能差距较大,水平较 高的有采用德国弗兰德直交圆 柱齿轮减速器的LVF变频起升机构,波坦MC320塔机一字型机构等。但采用 技术落后的起升机所占比例似乎更大。如波坦F0系列的RCS起升机构,以及利勃海尔早期的π型起升机构。这两种 机构都是上世纪60年的技术,前者的缺点是能耗大,特别是四、五档调速相互切换时,两个电 机之间会产生很大的制动力矩和机械冲击,同时四、五档的 切换时是在额定电流下进行,造成电流冲击很大,而后者 的缺点是减速器的输入轴和输出轴是平行的,客观上 造成电机与钢绳卷筒相互干涉,卷筒直径受到限制,造成起 升钢丝绳的排绳不齐,钢丝绳 早期磨损和使用寿命短。同时,π型起升 机构使用的减速器传递效率较低,虽然有 的采用中硬齿面齿轮,但其型 式相对能耗还是较大。

  从技术 和使用两个方面来说,中型和中大型(150t.m~500t.m)塔机的 起升机构都应采用直交圆柱齿轮减速器,L型布置,变频调速。这将成 为今后的变化趋势。目前国 内几个减速器厂,如国茂、博能、杰牌等厂家的减速器,在技术 上基本能满足中型塔机的起升机构配置的需要,如能加大应用,在客观 上会促进这些企业产品技术水平和品质的提高。

  数字技 术在塔机控制系统中的运用会不断普及

  当前,数字技术在各个领域、各个行 业都得到广泛运用,但在塔 机产品上的运用未得到更完整体现,特别是 塔机各部位的限位装置,几乎都还是机械式的。近两年 也有一些厂家制作一些电子产品,但这些 产品的功能繁多,除满足 塔机的基本控制及防碰撞,还具有GPS定位,以及强 大的数据管理功能,更重要 的是产品价格太高,所以不能得到普及。

  数字技 术运用于塔机控制系统,主要是对力矩限位、起重量限位、起升限位、回转限位、变幅限 位等实现数字监控。其原理是采用传感器、接近开关采集信息,通过放大器及模拟、数字转换(A/D转换),单片计 算机对数据进行处理,并通过开关量输入、输出转换(I/O转换),对执行机构进行控制。如果按以上控制原理,一台中 型塔机的数字控制系统,其成本应在5000元以内,较容易被用户接受,也极易推广和普及。但是,塔机的 性能会得到本质上的提升。

  数字技 术运用于塔机控制系统有以下优势:一是塔 机的各个限位控制精度极大提高。二是操 作人员对塔机作业可做到实时监控。三是具有容错互锁功能,如塔机 在顶升时可避免误操作。四、具有群 塔作业的防碰撞功能。总之、数字技 术应用于塔机控制系统,能使塔 机的智能化水平有一个质的提高,塔机的 安全性也会极大提高。

  塔机是 一种非紧凑型设备,其自身 的技术性也不是很高。今后在 技术上要有所改进和突破的方面,一是电机功率在55KW以上的变频起升机构,应实现 电流的二次逆变,即起升机构下降,电机处 于发电工况时向电网反馈电流,达到节约能源目的。但这很 大程度在于制造和使用两方面观念的改变。再就是 塔机智能化水平的提高,而智能化水平提高,就要加 大对数字技术的应用。再就是 塔机智能化水平的提高,而智能化水平提高,就要加 大对数字技术的应用。

  未来的20多年仍 是塔机制造业的黄金发展期。但是,市场竞 争和行业竞争也会愈加激烈。有一定 规模和实力的企业,应提高 创新思维和创新能力,特别是 要不断提高生产制造现代化水平,增强企 业在行业内的竞争力,并引领行业的发展。

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