裝載機的技術瓶頸和方向性選擇之辯

與國內其他工程機械產品之前的技術發展路線不同，我國裝載機行業技術升級已經從簡單的追隨、效仿國外先進技術，逐步轉變為在世界領先技術基礎上，通過技術創新進而研發出適合國內市場和用戶的裝載機技術，低成本與節能降耗的有機結合成為我們最大的驕傲。不過，即便是在當下，無論是大同小異，還是大相徑庭，各種“專為滿足用戶需求”而推出的產品浪潮從未停止。畢竟，誰也不能總停留在當下，市場的足跡是向前方延伸，技術發展也需要根據變化的需求日益提升。那么，問題來了。在這樣一個急需技術和產品來打破沉悶市場的時代節點上，究竟什么的技術路線最適合當下國內用戶？什么樣的產品殿用戶青睞？又是什么技術將引領未來發展趨勢？

特邀嘉賓

林明智 廣西柳工機械股份有限公司總裁助理兼裝載機研究院院長

黃鶴艇 廈門廈工機械股份有限公司工程技術研究院院長

王永 山東臨工工程機械有限公司技術中心副主任、裝載機研究所所長

劉良臣 業內專家

制動系統 99：1的對壘

濕式制動，對于裝載機行業而言，這是一個既熟悉又新鮮的詞。熟悉的是，但凡一個了解工程機械產品的人都知道它，新鮮的是，這個技術在國內裝載機市場應用非常少見。僅僅1%的市場份額，能否成為趨勢的“弄潮兒”？

市場概覽

2013年，我國具有一定規模的50多家裝載機生產企業共銷售裝載機超過19萬臺。其中，6t及以上大型裝載機占1.0%，除部分產品采用干式制動系統外，其余80%左右均為濕式制動。5t及以下中小型裝載機產品中，采用濕式制動的主要是國內少數高端市場及出口發達地區市場產品，接近500臺。因此，截止到2013年，我國裝載機行業99%的產品采用干式制動系統。

目前，我國裝載機行業生產濕式制動裝載機產品的企業不多，主要以前10名主導企業為主，如柳工、成工、徐工、常林、廈工、宇通重工，以及近幾年新進入的三一重工等。而生產濕式制動產品最多的有柳工、成工、徐工等3家，代表產品包括柳工CLG862（6t）、成工CG932H（3t）、徐工LWl200KN（12t）等。

《工程機械與維修》：干式和濕式制動系統各自的結構特點是什么？

劉良臣：所謂干式制動系統與濕式制動系統，是以制動器的結構形式來分的。采用鉗盤式制動器的制動系統，叫干式制動系統，采用油浸式制動器的制動系統叫濕式制動系統。干式制動器結構的最大特點是每個制動器制動盤只有一片，摩擦片與制動盤組成的摩擦副之間，沒有任何減磨劑，是純粹的干摩擦。同時，該制動器分泵（制動缸）對稱分布在制動盤的兩邊，且有多個，但每一個分泵體積都很小，提供的制動能量有限。

濕式制動器結構的最大特點是制動盤根據需要可以有多片，摩擦片與制動盤組成的摩擦副全部浸泡在油液中，形成有油膜的潤滑摩擦。同時，該制動器制動缸只有一個，是整體大圓環型結構，分布在制動盤的一端，可提供足夠的制動能量。

《工程機械與維修》：干式和濕式制動系統各適用于哪類型裝載機？分別具有哪些優勢和不足？

劉良臣：每個干式制動器制動盤只有一片，分泵接觸面積也比較小，因此制動能量有限，只適合用在中小型裝載機上。而濕式制動器為多片式，且制動液壓缸接觸面積也大得多，能適應從小到大全系列裝載機。

從結構和性能來講，濕式制動具有較明顯的優勢，主要體現在4個方面：第一，壽命更長；第二，維護保養更方便；第三，適應范圍更廣；第四，散熱效果更好。理論上講，干式制動是敞露在空氣中的，其散熱效果應該比密閉的濕式制動要好。但因干式制動每個制動器只有一片制動盤散熱，有時制動熱來不及散發，使制動器過熱而引起停機。如5t型這樣噸位稍大的裝載機，就出現過這種情況。

相較而言，干式制動唯一比較突出的優勢便是成本較低，一般來講，濕式制動約為干式制動系統成本的幾倍甚至十幾倍。

《工程機械與維修》：濕式制動維護保養更方便，是否意味著其對用戶的要求會更低？

劉良臣：在正常情況下，即零部件可靠、設計制造匹配合理時，濕式制動只需按規定加油，其他不需要作任何維護保養，而干式制動在正常情況下，需要維護的地方較多：一是要清理暴露在外的制動器上的污物；二是摩擦片和分泵活塞矩形密封圈要定期更換；三是制動盤過熱要停機或澆水冷卻等。這時，濕式制動比干式制動維護保養更方便。但濕式制動一旦在非正常情況下出現問題，找到問題根源，以及拆裝、維修、處理的難度均比干式制動要大得多。

《工程機械與維修》：從制動性能來講，哪種制動系統更優？

劉良臣：干式和濕式制動系統在制動性能方面沒有本質上的區別。但在制動能容、可靠性、使用壽命、散熱性能及維護保養方便性等方面，濕式制動都優于干式制動。因此，從總體層面上看，廣義的制動性能，濕式制動比干式制動更優。

《工程機械與維修》：目前，國內裝載機采用干式制動系統的居多，出口機型以及外國品牌的設備大多為濕式制動系統。原因何在？

劉良臣：國內裝載機采用干式制動系統的居多，其根本原因有2個方面：第一，干式制動系統結構簡單、成本低廉，且制動性能及可靠性基本能滿足一般市場的需求。第二，國內5t及5t以下的中小型裝載機約占市場總量的99%以上，而干式制動系統最適應該型號段產品。

林明智：主要是成本、維修和維護保養、可靠性要求等方面的原因。干式制動系統部件全部國產化，一次性采購成本低，采購便捷，對維修人員的專業技術要求不高，雖需要經常維護保養，但比較適合國內市場。

濕式制動系統綜合制動性能好，產品全生產周期總使用成本低。但一次性采購成本高，對維修人員專業技術要求高，較適合國內高端市場和國際（成熟）市場需求。

企業視角

柳工：目前，柳工裝載機2種制動系統都有采用，其中，3～6t裝載機配備有有干式制動和濕式制動供用戶選擇；7t及以上大型裝載機均采用濕式制動。這主要是根據產品的市場定位，以及目標市場用戶需求、作業工況要求等來決定。

廈工：廈工裝載機主要采用干式制動系統，也有XG958H（高配）、962H（高配）、XG982H等機型采用濕式制動系統。配置原則是：正常情況下，根據成本和維護的便利性通常采用干式制動；而對一些特殊工況，如井下作業或防燃爆工況，采用濕式制動：或根據客戶的需求而采用濕式制動。

濕式制動系統以其優越的性能及較高的可靠性被國外工程車輛廣泛采用，該系統回路簡單、結構緊湊、制動迅速及易于維護，且其制動器可在不增大徑向尺寸的前提下，通過改變摩擦盤數量來調節制動力矩，實現系列化、標準化。因此從干式制動到濕式制動，是輪式工程車輛制動系統的發展趨勢。

臨工：臨工裝載機制動有干式制動和濕式制動兩種配置，但以干式制動系統為主，濕式制動根據用戶的需求選裝，目前行業內的配置態勢也是基本相同的。這主要是因為濕式制動橋及與其匹配的制動元件成本高、使用維修費用也相對較高。各大裝載機主機企業都嘗試開發或完善自己的濕式制動橋，由于裝機量低，造成成本都很高。但總的說來。隨著行業的發展，以大客戶為代表的一些客戶群體開始對設備可靠性、安全性有更高的要求，配備濕式制動系統的裝載機需求越來越多。

定變量能否成為“專寵”？

眾所周知，定變量液壓系統是我國裝載機行業在降低成本又兼具節能降耗技術上的創新。其綜合性能遠遠優于高能耗的定量液壓系統，也略勝于成本高昂的全變量液壓系統，但可靠性問題的短板使其遲遲不能“上位”。眾多選擇之下，用戶更愿意為哪一個買單？

市場概覽

此前，國內裝載機液壓系統中均采用傳統的定量液壓系統，國際先進裝載機的液壓系統為全變量負荷傳感液壓系統。鑒于后者表現出的操作舒適性好、作業效率高、節能效果顯著，但成本高等特點，近年來，我國裝載機企業紛紛對其進行技術創新和結構改進，研制出一些新的定變量或全變量液壓系統。

目前，國產裝載機用定變量液壓系統較多的是5t型產品，但采用該系統的產品大多還處在試制與試銷階段。8t型及以上用全變量系統較多，10～12t基本用的都是全變量系統，但產品數量極少。目前，我國裝載機用定變量及全變量系統的產品不到總量的0.01%，在我國裝載機行業50多家生產企業中，只有極少數企業生產少量定變量與全變量液壓系統產品。當前市場上，采用定變量液壓系統的裝載機產品，如柳工CLG856H（5t）、廈工XG962HN（6t）、三一SYL956H1（5t）等，采用全變量液壓系統的裝載機產品，如柳工CLG890H（11t）、徐工LWl200KN（12t）等。

《工程機械與維修》：目前。市場上定量液壓系統、定變量液壓系統、全變量液壓系統主要存在形式有哪些？

劉良臣：3種系統主要形式如下。

定量系統

目前，同內5t型裝載機使用最廣泛的定量液壓系統，是由轉向液壓系統與工作液壓系統兩個分系統組合而成，且兩個分系統所用的都是定量泵。各企業在使用該系統時也稍有一些變化，如早期兩個分系統是各自獨立的，既沒有卸荷閥也沒有優先閥，結構最簡單；又比如有的企業認為卸荷閥作用不大，就沒有用卸荷閥。另外，有的企業采用的是同軸流量放大器，沒有流量放大閥（這種類型主要適合小型裝載機上）。但無論怎么變，本質都是一樣的。

定變量液壓系統

目前，國內裝載機上所采用的最典型的定變量液壓系統，是由工作液壓系統（先導型）、轉向液壓系統（全液壓型）、優先閥組成的液壓系統。該系統中設有卸荷閥，轉向泵和工作泵任取其一為定量泵，另一為變量泵。兩者效果類似，但工作泵為變量泵時成本稍高，因此，市場上采用轉向泵為變量泵的居多。定變量液壓系統國外基本不用，是國內在降低成本、又降耗的特殊情況下的創新。

全變量液壓系統

目前，國內外普遍采用的全變量全負荷傳感液壓系統的結構形式與定變量液壓系統基本類似，主要不同點在工作液壓系統部分。全變量系統轉向泵和工作泵均為變量泵，多路閥是負荷傳感閥。

《工程機械與維修》：3種液壓系統分別具有哪些優勢和不足？

劉良臣：從結構形式看，定量液壓系統結構簡單，成本低，在市場上占有絕對優勢，但其能耗太高。這與時代潮流相悖，終將會被成本、能耗綜合性價比更高的其他系統所取代。

定變量比定量液壓系統的結構要復雜得多，其最大的優勢是節能，大約可節能5%～10%。同時，定變量液壓系統操作性能好，作業效率高，這也是目前國內掀起一股研發定變量系統熱潮的根本原因所在。但其成本約是定量系統的2～3倍。

全變量液壓系統是這3種系統中結構最復雜的一種，成本也最高，約是定變量系統的1.5～2倍以上，是定量系統的3.5～6倍以上。但全變量液壓系統可實現液壓功率完全自行調節，僅提供設備所需的流量和壓力，可將能耗損失降到最低。節能效果是這3種系統中最好的一種，大約可節能10%～15%以上。當然，全變量液壓系統也具備良好的操作性能和高作業效率。

《工程機械與維修》：從維護保養方面來講，哪一類液壓系統對用戶要求較高？

劉良臣：定量液壓系統的結構最簡單，因此，維護保養要方便、容易得多。一是定量液壓系統出現故障容易判斷；二是其拆裝、更換較方便；三是定量液壓系統在更換、添加新油時對油液清潔度的要求也相對較低。全變量液壓系統結構是最復雜的，因此，在維護保養方面對用戶要求也是最高的。

黃鶴艇：定量齒輪泵對油液清潔度要求較低。正因如此，使用時若忽略設備的定期保養，將使其處于惡劣的環境中工作。

《工程機械與維修》：就我國及大多數發展中國家市場而言，全變量液壓系統的普及尚需時日。就定變量液壓系統而言，要想其得到廣泛推廣，當前需要解決的主要問題是什么？

劉良臣：國產定變量液壓系統要想在我國最量大面廣的5t及以下裝載機上得到廣泛推廣，需要解決的主要問題仍是性價比與可靠性問題。

據悉，目前企業在宣傳定變量液壓系統節能效果時難免有所夸大，實際節能效果還很難達到10%。這樣，用戶購機多付出的成本，要用相當長的時間才能從節能中收回。再有，如果選用高水平高可靠性元件，成本增加更多，選用一般元件可靠性又存在一定問題。為此，只有進一步提高國產定變量液壓系統性價比與可靠性，才有可能使其得到廣泛推廣。

黃鶴艇：第一，提高企業制造水平，如液壓系統清潔度、高壓鋼管質量等；第二，正確進行市場定位，做好產品推廣工作；第三，加強培訓和提高售后服務人員的技能水平；第四，加強銷售引導力。

企業視角

柳工：鑒于市場需求和用戶特點，柳工裝載機對定量液壓系統、定變量液壓系統和全變量液壓系統等不同液壓系統在全系列機型上均有配置。當前，理論和試驗均已證明定變量系統具有節能的潛力，但其節能效果尚需終端客戶在各種工況下驗證并給予肯定。

廈工：廈工推出的XG931H、XG955H、XG962H等裝載機產品配置定量液壓系統：以節能、高效、可靠定位的XG956HN配置了變量柱塞泵+定量葉片泵的定變量液壓系統，XG956HN已進入市場推廣階段，且廈工開發了覆蓋3t、5t、6t全系列定變量液壓系統裝載機，如XG932HN、XG955HN、XG962HN等；而XG956則配置了全變量液壓系統。這些產品的推出既是滿足市場和用戶需求，以及國家標準要求，同時更是基于產品技術的差異化以及未來趨勢而定。

隨著市場、政策的導向。以及國內液壓元件制造業發展，裝載機液壓系統將向著節能、高效、可靠、智能方向發展。雖然國內主流裝載機依然是采用定量液壓系統，但行業幾大主機廠正積極開發定變量或全變量液壓系統，真正降低用戶使用成本。

臨工：臨工裝載機以定量液壓系統為主。但在定變量液壓系統方面也具有技術儲備。由于變量泵的價格相對于定量泵差距還是比較大的，同時工作液壓系統能量相對而言比較恒定，故定變量液壓系統主要采用轉向變量泵+工作定量泵的形式。從節能方面考慮，定變量和全變量液壓系統是未來的發展趨勢，但究竟什么時候可以得到市場的廣泛推行，因成本的巨大差異還需要根據客戶群體的需求而定。目前首要解決的問題是如何推動變量泵的國產化，減小與定量泵的價格差距，同時裝載機主機廠的如何加強液壓油品的清潔度控制、用戶在涉及油品等方面維護保養時控制清潔度。

三一：三一SYL956H采用雙泵合流、高壓卸荷的定變量合流液壓系統，提升了作業效率，降低了綜合油耗。

沒有永遠的“霸主”

長久以來，4大傳動方式中，液力機械式傳動系統“雄踞”國內外裝載機傳動系統之首，且地位很難被撼動。但在當今世界大力提倡節能減排的情況下，液力機械傳動效率低這一“致命”弱點被時常提及。壓力之下，自我完善還是退居二線？或許技術突破的方向在一定程度上左右了未來的市場格局。

市場概覽

裝載機傳動方式主要包括機械式、液力機械式、靜液壓式、電力傳動4種方式，其中，液力機械式傳動居多。目前，國內裝載機中，純機械傳動只在微型經濟型裝載機上使用，靜液壓及電傳動則鮮有采用，我國主要裝載機生產企業的產品基本都采用液力機械傳動。

《工程機械與維修》：機械式、液力機械式、靜液壓式以及電力傳動的結構特點分別是什么？各具有哪些優勢和不足？

劉良臣：傳動系統有廣義與狹義之分，廣義傳動系統指的是變速系統、傳動軸、驅動橋等組成的一個完整的大系統，狹義傳動系統是單指變速系統，該系統包括變速器與操縱控制部分，即變速操縱。一般不加特殊說明都指的是狹義傳動系統，本文所談的也是狹義傳動系統，其類型是根據變速器的結構型式來分的。

機械傳動

機械傳動包括齒輪傳動、鏈傳動、渦輪蝸桿傳動等。用于裝載機的主要是齒輪傳動，因此本文所講的機械傳動，全部都是指齒輪傳動。

機械傳動是最古老的傳動型式，其基本結構是由齒輪與軸組成，最突出的優點是結構簡單、成本低、傳動效率高，但扭矩適應件差，基本不適應要求低速大扭矩的裝載機。但裝載機上無論哪一種傳動也很難完全離開機械傳動，基本都是與其組成組合傳動來使用，因此，機械傳動仍是目前裝載機上離不開的最重要的傳動方式之一。

液力機械傳動

由液力變矩器+機械式變速器組成的液力機械傳動，最能適應裝載機的作業性能，且成本低，維護保養便捷。

液力變矩器基本結構是由泵輪、渦輪與導輪組成，靠油液來傳遞扭矩。其最大的特點是傳遞的扭矩隨速度的變化而自動成正比變化。也正是基于這個優點，20世紀初液力變矩器的問世，便帶來了裝載機的一次巨大技術革命。直到目前，液力機械傳動仍是全世界裝載機上用得最多、最廣泛的傳動型式。但其傳動效率低，真正有效利用率還不到40%。在當今世界正在大力提倡節能減排的情況下，必須解決液力機械傳動效率低這一致命弱點。

靜液壓傳動

靜液壓傳動是由液壓泵驅動液壓馬達，進而驅動機械變速器所組成的傳動系統。目前，世界上普遍使用的典型靜液壓傳動，基本都是變量閉式液壓系統。原因有2點：一是因為定量泵驅動定量馬達，其變矩范圍太窄，在裝載機上使用效果不佳；二是由于閉式液壓泵與閉式液壓馬達所組成的閉式液壓系統，其控制系統，即變速操縱變得十分簡單、容易。因此，如不特殊說明，一般所講的靜液壓傳動，都是指變量閉式液壓系統。

從性能上來講，靜液壓傳動優勢顯著，具體表現在：第一，傳動效率較高，約比液力機械傳動平均要高出十幾個百分點；第二，操縱控制方便、容易、舒適；第三，可實現液壓制動，該制動理論上講是無磨損的，因而減少了制動系統的維護保養，并提高了制動的可靠性；第四，可將發動機橫置于主機的后尾，代替大部分配重，減輕整機質量，同時，整機后懸可縮短，開拓了駕駛員的后視野；第五，可便捷地實現電液變速操縱的電子控制，與動力分配很好地配合，從而保證在各種速度下得到盡可能大的牽引力，達到最佳的高效節能效果。靜液壓傳動最大缺點是成本太高，大約是液力機械傳動的3～4倍，同時作業適應性也不如液力機械傳動。因此，直到目前為止，中國裝載機上很少采用靜液壓傳動。

《工程機械與維修》：這4種傳動方式分別適合哪類型裝載機？

劉良臣：機械傳動適合與其他3種傳動配合使用。其他3種傳動本身變速變矩范圍有限，必須配上機械傳動變速換擋，擴大速度力矩范圍，方能在裝載機上使用。此外，國內1t以下的微型經濟型裝載機，由于可用速度產生的沖擊力來完成鏟裝作業，而不需要低速大扭矩的情況，因此仍在用純機械傳動。這也是在我國特殊情況下的產物，國外尚未見到。

理論上講，液力機械傳動適合從小到大的所有裝載機，特別適合75kW（100馬力）以上的中大型裝載機。但因液力機械傳動效率太低，人們正在尋找一種既好用、效率又更高的傳動系統來取代液力機械傳動。目前，人們正在研制的取代液力機械傳動的全自動變速器，所采用的就是靜液壓機械全自動變速器。

靜液壓傳動目前主要用在發動機功率在75kW以下的小型裝載機上，也用在一些特殊市場及靜液壓機械全自動變速器上。國外75kW以下的小型裝載機，絕大多數都采用靜液壓傳動，也有部分中大型裝載機產品使用靜液壓傳動。德國利勃海爾是世界上唯一一家只生產靜液壓傳動裝載機的企業。

電傳動不適合目前國產裝載機。因電傳動體積龐大，只適合少數斗容量在20～100m3及以上的超大型礦用裝載機。同時，電傳動價格非常昂貴，技術難度也非常高，目前，世界上只有勒圖爾勒一家生產電傳動超大型礦用裝載機，且數量不多。

黃鶴艇：電力傳動最早用于柴油機電動船舶和內燃機車領域，后又推廣到大噸位礦用載重汽車和某些大型工程機械上。近年來，又出現了柴油機電力傳動的叉車和牽引車等中小型起重運輸車輛。但基于技術和經濟性等方面的一些原因，適用于行走機械的功率電元件還遠沒有像固定設備用的那樣普及，電力傳動對于大多數行走機械還僅是“未來的技術”。

《工程機械與維修》：從維護保養方面來講，4種傳動形式分別具有哪些特點？哪一類對用戶要求較高？

劉良臣：電傳動在維護保養方面對用戶要求較高，但鑒于電傳動在裝載機上鮮有使用，這里不做過多提及。其他3種傳動中，因靜液壓傳動所用的閉式變量泵與馬達的結構非常復雜，一旦出現故障，對一般用戶來講，基本無判斷、處理能力。因此，靜液壓傳動對用戶的維護保養要求相對較高。

林明智：液力機械傳動系統中液力變矩器容易過熱，而靜液傳動系統的液壓油容易被污染、管路容易發生故障；電力傳動系統的故障主要集中于電力系統，相對維護成本較貴。

企業視角

柳工：目前，柳工裝載機全系列產品均采用液力機械傳動方式，為了回應市場的需求，在一些小噸位機型上也開始應用靜液傳動方式。未來，靜液一機械復合傳動系統將是裝載機傳動系統的發展趨勢。該系統既能滿足裝載機在各種惡劣作業工況下的動力傳動需求，又具有較高的傳動效率的新型傳動系統，還能實現無級變速功能，且便于與液壓混合動力技術對接形成新一代裝載機。

廈工：當前，廈工裝載機主要采用液力機械傳動方式，個別機型也有采用靜液壓傳動式，如XG902、XG904等。隨著液壓元件技術水平的提高，靜液壓傳動在小功率裝載機的應用將越來越廣泛。在傳動系統中將靜壓傳動技術和機械式傳動技術融合形成新的無級傳動變速器，取代液力矩器，實現無級變速，可能成為裝載機傳動系統未來發展趨勢。

臨工：液力機械式傳動是裝載機中最普通采用的一種形式，但在變速器選擇上，國外以定軸式變速器為主，國內以行星式變速器居多。臨工現在有行星式和定軸式變速器兩種配置，以行星式為主。現在行星式變速器主要還是可靠性問題，各主機廠都在開展相關的工作，對其進行優化，以提高可靠性、減少振動噪聲。定軸式變速器因可靠性好、維修保養相對方便，在一些礦山等重工況作業區域應用較多，所以，各大主機企業也在嘗試開發或完善自己的定軸式變速器，提升局域市場的競爭力。靜液壓傳動技術因其需要的傳動元件以及控制元件比較昂貴，各大主機企業均未投入很大的精力進行匹配。

三一：三一SYL956H采用美國DANA轉軸式電液自動變速器，車速和牽引力得到有效提升。

誰來控制變速閥

裝載機是循環作業機械，換擋操縱非常頻繁，駕駛員勞動強度大。但手動換擋產品仍然占據市場的絕對優勢，除去價格因素外，是技術不成熟？還是如汽車那般，縱然辛苦，裝載機駕駛員也有喜歡體驗換擋操縱的快感？

市場概覽

2013年，我國裝載機行業銷售的超過19萬臺產品中，大約有16萬-17萬臺是手動換擋，只有2萬～3萬臺是半自動或全自動換擋。且這2萬～3萬臺中，5t型的半自動換擋占絕大多數，其次是6t型，其他型號產品數量微乎其微。就企業而言，我國各主要裝載機企業基本實現全系列生產的企業大多數都生產了5-6t中大型半自動換擋裝載機；6t及以上的大型裝載機，是半自動或全自動換擋；只有7t及以上的大型裝載機才有全自動換擋，也僅僅只有柳工、廈工、徐工3家，生產6種型號全自動換擋大型裝載機，且仍處于試銷階段，數量很少。其中，半自動換擋裝載機包括龍工CGM858（5t）、臨工LG989（8t）、常林967H（6t）等；全自動換擋裝載機包括柳工CLG877Ⅲ（7t）、廈工XG982H（8t）、徐工LWl200KN（12t）等。

《工程機械與維修》：手動換擋、半自動換擋、全自動換擋產品中。變速器的控制方式分別是怎樣的？其結構特點分別是什么？各自具有哪些優勢和不足？

劉良臣：目前，國產裝載機只有手動和半自動換擋，全自動換擋產品還正在研發與試銷中，真正推向市場的產品很少。國產裝載機上用得最多、最廣泛的典型手動和半自動換擋變速器是行星式手動換擋變速器、定軸式手動換擋變速器，以及定軸式半自動換擋變速器。

除微型裝載機外，其他所有裝載機都屬于重型設備，為減輕操縱力，無論是手動、半自動或全自動換擋，變速器的換擋方式都是采用液壓換擋，只是控制變速液壓閥的方式不同。手動換擋是由機械手柄，通過機械連桿機構直接拉動變速閥的閥桿進行換擋變速。而半自動換擋變速器是由電控手柄、微電子控制器（微電腦）及連接電路來控制電液變速操縱閥，實現半自動換擋變速。主要是作業時所用的I、II擋之間、倒擋與前進擋之間，由微電腦控制，其他擋位由駕駛員轉動電控手柄來變擋。有了半自動換擋，實現全自動換擋就比較方便，只要把其他手動變擋的擋位也通過電腦編程來實現即可。

變速器先進與否，主要指的是變速換擋方式。減輕定軸式手動換擋變速器操縱桿的操縱力方法有2種：一是將機械連桿機構的傳動比盡量放大，二是將兩根變速操縱桿盡量放長。但是這樣，操縱力與操縱行程都比較大，駕駛員手臂騰空，工作持續時間長疲勞感加劇，且操縱靈活性差，作業效率大大降低。而定軸式半自動換擋變速器的電控半自動換擋操縱，駕駛員操縱電控手柄，相當于操縱電控按鈕，十分靈活、方便、省力，作業效率也非常高。但半自動換擋成本是手動換擋的十幾、甚至20倍以上。而全自動換擋成本會更高。這在很大程度上影響了半自動與全自動換擋在國產裝載機上的廣泛使用。

行星式手動換擋變速器由雙渦輪變矩器與只有兩個行星排的簡單行星式變速器組成。變速器內有一個“超越離合器”，雙渦輪變矩器的動力是通過該超越離合器傳給行星式變速器。在一個作業循環內，駕駛員只需將操縱桿輕輕向前與向后各撥動一次即可，操縱力小，操縱行程短。因此，簡單行星式手動換擋變速器與定軸式半自動換擋變速器相比，其換擋操縱的先進性毫不遜色。加之該變速器制造相對容易，成本低（只有后者的1/4～1/3），且易維修、配件價格低，國內用戶接受度非常高。到目前為止，我國絕大部分4t與5t型裝載機，都采用的是該行星式變速器，近年來還擴大到3t型裝載機，占據60%以上的市場份額。

但該行星式變速器也存在很大的不足：一是燃油效率低；二是超越離合器可靠性與壽命都比較低。因此，研發更先進、更節能、更可靠、壽命更長的新型變速器來取代該行星式變速器已刻不容緩。

《工程機械與維修》：從維護保養方面來講，手動換擋、半自動換擋、全自動換擋產品分別具有哪些特點？哪一類對用戶要求較高？

劉良臣：手動換擋除液壓閥外，其他都是機械杠桿，而液壓閥的結構比半自動與全自動換擋所用的電液變速操縱閥要簡單得多。因此，系統出了故障，手動換擋的產品一般用戶都能自已處理。而半自動與全自動換擋產品出了故障，通常情況下，一般用戶甚至專業維修商都很難找到故障源。若電液變速操縱閥出現故障就更難判斷，基本都要制造商來處理。如果是微電子控制器出了問題，就只能買新件更換。

《工程機械與維修》：毋庸置疑，半自動或全自動換擋方式可以大大提高駕駛員操作舒適性，但產品價格也隨之升高。這也是其未在用戶中得到普及的原因之一，除此之外，您認為還有哪些因素？

劉良臣：一是維護保養難度太大，二是維修用配件價格太高。

企業視角

柳工：柳工全系列裝載機機型均可選配手動換檔、半自動換擋和全自動換擋變速器。半自動和全自動換擋產品因變速器總成主要依靠進口或合資企業生產，且對維修服務人員的專業技術要求高，無論是購買、配件還是售后服務，成本都比較高，因而現階段市需求并不大。在相當長一段時間內，手動換擋裝載機仍會占據市場主流，但全自動換擋成為未來發展趨勢是不可逆的。

廈工：手動換擋、半自動換擋和全自動換擋3種方式廈工裝載機都有使用。其中，XG932H等機型采用手動換檔，XG958H半自動和全自動方式都有采用，XG982H采用全自動換擋方式。隨著裝載機向智能化方向發展，自動換擋系統將會成為發展趨勢并逐步替代手動換擋。但目前行業仍面臨專業維修人員缺乏、配件采購困難、服務不及時等問題。

臨工：臨工的變速控制型式有機械換擋和電液比例換擋兩種方式。目前還是以機械式手動換擋為主，部分出口機型或一些高端機型裝配電液比例換擋，隨著用戶對操作舒適性的要求越來越高，未來裝配電液比例換擋操控系統的會越來越多，甚至會對電控換擋變速操縱系統提出需求。