伸縮臂叉裝機是汽車起重機伸縮臂結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)叉車裝卸功能結(jié)合的產(chǎn)物，是一種針對細分市場而設(shè)計的多功能、應對特殊工況產(chǎn)品。伸縮臂叉裝機在國內(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(zhuǎn)彎半徑、大高度、高載荷、輕質(zhì)量、低動臂、遠程控制、高穩(wěn)定性等趨勢發(fā)展。國內(nèi)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(nèi)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(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在基本型基礎(chǔ)上，強調(diào)定點運輸物料的能力，通常采用用1 個回轉(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)用型伸縮臂叉裝機一般配置懸掛裝置并提供動力輸出，具有農(nóng)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(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(cè)置，側(cè)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(nèi)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(zhuǎn)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(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(zhuǎn)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(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(zhuǎn)速計算出合適的驅(qū)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(shè)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(shè)計和駕駛室無骨架窗通透設(shè)計，低動臂設(shè)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(diào)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(diào)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(zhuǎn)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(nèi)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(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(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，在細分市場領(lǐng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)彎半徑達到3.7m，在業(yè)界領(lǐng)先。

（2）國內(nèi)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(nèi)相關(guān)特種機械研究所看準伸縮臂叉裝機功能特點，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，伸縮臂叉裝機已成功應用于移動掃描設(shè)備上。國內(nèi)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(zhuǎn)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(guān)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(nèi)大型農(nóng)場的常用設(shè)備。

（3）國內(nèi)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(nèi)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(chǔ)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(nèi)市場占得了先機。但對于國內(nèi)伸縮臂叉裝機來講，研發(fā)技術(shù)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(chǔ)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(shè)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(nèi)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(nèi)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(chǔ)工業(yè)水平，加之農(nóng)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(lǐng)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(shè)計和新技術(shù)使用，產(chǎn)品性價比大幅提高，進一步打壓了國內(nèi)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(nèi)勞動力成本的不斷增加，工業(yè)、農(nóng)業(yè)及建筑業(yè)開始逐漸接受伸縮臂叉裝機的應用。加之中國是農(nóng)林漁牧業(yè)大國，政府對農(nóng)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(nèi)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(shè)及金屬冶煉等細分市場領(lǐng)域的企業(yè)，表現(xiàn)出較高興趣。依筆者來看，未來國內(nèi)伸縮臂叉裝機有以下4 種趨勢：

（1）產(chǎn)品突出多領(lǐng)域功能

國內(nèi)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(lǐng)域要求的應用功能。例如，在農(nóng)業(yè)應用中，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)整機質(zhì)量過大，導致耕作層溝痕過深，破壞農(nóng)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(chǔ)上，針對不同行業(yè)、不同領(lǐng)域要求的使用功能，設(shè)計功能突出的伸縮臂叉裝機，已經(jīng)迫在眉睫。國內(nèi)農(nóng)業(yè)向著規(guī)模化方向發(fā)展，農(nóng)用機械市場前景廣闊，只有設(shè)計出輕質(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，因此適應狹小空間作業(yè)的回轉(zhuǎn)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(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(shè)計與制造成趨勢

國內(nèi)伸縮臂叉裝機覆蓋件與駕駛室系列化、模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅是技術(shù)層面的創(chuàng)新，更是設(shè)計觀念上的變革。設(shè)計人員需用可持續(xù)發(fā)展的觀念，將設(shè)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(shè)計中應更加注重產(chǎn)品的回收、維修與調(diào)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(shù)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(nèi)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。