柳工CLG856H高原型裝載機(jī)

李曼

我國幅員遼闊，地形地貌復(fù)雜，平均海拔在4000米以上的高原面積約有270萬平方公里。低壓缺氧，空氣稀薄，惡劣的高原壞境不僅對人體機(jī)能是一種挑戰(zhàn)，施工機(jī)械也常常出現(xiàn)水土不服的狀況。

工欲善其事，必先利其器。經(jīng)過不斷地測試，廣西柳工集團(tuán)有限公司（以下簡稱：柳工）將裝載機(jī)開到了高原上。在高海拔和高寒地區(qū)，柳工設(shè)計生產(chǎn)的CLG856H高原型裝載機(jī)表現(xiàn)出優(yōu)秀的使用性能，2019年柳工CLG856H高原型裝載機(jī)榮獲中國好設(shè)計銀獎。

CLG856H高原型裝載機(jī)可廣泛應(yīng)用于高原高寒地區(qū)的工程建設(shè)以及搶修、維護(hù)道路及搶險救災(zāi)等作業(yè)中，在設(shè)計時，充分考慮到高原復(fù)雜環(huán)境對設(shè)備和人員的影響，可在4500米海拔和零下40℃極限低溫環(huán)境下工作，為國家的重點(diǎn)工程如鐵路、公路、水利等工程提供強(qiáng)勁、可靠、安全的設(shè)備保障。

柳工的研發(fā)團(tuán)隊針對高原施工情況，在研發(fā)CLG856H高原型裝載機(jī)時采用了多種創(chuàng)新方案，以便于裝載機(jī)可以舒適的在高原上工作。

考慮到高原環(huán)境會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的動力性變差，要保留足夠的動力儲備，使得發(fā)動機(jī)響應(yīng)較快，同時根據(jù)柳工對裝載機(jī)載荷譜的研究，為優(yōu)化動力性能和油耗提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，開發(fā)了大扭矩大功率低速動力鏈傳動方案。研制出的海拔自適應(yīng)系統(tǒng)，裝有環(huán)境壓力傳感器，環(huán)境溫度傳感器，能夠自動識別海拔高度和空氣密度。發(fā)動機(jī)ECM可根據(jù)環(huán)境空氣密度，自動讀取相對應(yīng)的燃燒控制參數(shù)（預(yù)噴、軌壓、噴油提前角等，高原試驗中根據(jù)海拔已標(biāo)定好），始終保證在每個海拔下發(fā)動機(jī)都處于最佳燃燒狀態(tài)，保證動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。

研發(fā)團(tuán)隊還開發(fā)了高效的散熱系統(tǒng)，可以充分適應(yīng)高溫、高濕和高粉塵等惡劣環(huán)境，工作環(huán)境溫度可達(dá)50℃。研制了具有專利技術(shù)的并聯(lián)式單層散熱器，其中采用了CAE多種工具對熱平衡模擬和優(yōu)化，并且采用國內(nèi)首創(chuàng)的后罩前翻設(shè)計，方便對散熱器的清理。

除此之外，研發(fā)團(tuán)隊還開發(fā)多項新技術(shù)保證CLG856H高原型裝載機(jī)在高寒環(huán)境下的啟動性能。柳工設(shè)計選用了進(jìn)氣格柵加熱方式，同時，開發(fā)出柴油鍋爐對發(fā)動機(jī)機(jī)體加熱，通過循環(huán)水將發(fā)動機(jī)機(jī)體溫度加熱到40-50℃左右，此時發(fā)動機(jī)的機(jī)油也得以加熱，機(jī)油的粘度降低，改良柴油噴射的霧化效果，提高混合氣的壓燃性能。裝載機(jī)采用了低溫性能好的卷繞式低溫電瓶，可以加大電瓶容量，保證低溫條件下能正常充電且有足夠的輸出電流和容量。研發(fā)團(tuán)隊為發(fā)動機(jī)配置了10m應(yīng)急啟動跨接線纜，這樣一來，在蓄電池長時間存放失電時，外接電瓶可以輔助啟動，確保施工的正常運(yùn)行。

柳工的設(shè)計不但可以保障氣動性能，還為保證人員的安全和健康作業(yè)環(huán)境開發(fā)了多項新技術(shù)。CLG856H高原型裝載機(jī)配有制氧機(jī)——富氧膜是基于有機(jī)聚合膜選擇性滲透原理，利用高分子富氧膜能讓空氣中的氧分子優(yōu)先通過的特性，通過物理裝置集中濃縮，恒定產(chǎn)出濃度30%的氧氣（醫(yī)學(xué)界認(rèn)定的安全濃度），可在海拔6000米以下范圍正常連續(xù)工作;駕駛室也別具匠心，開發(fā)了防滾翻、防落物駕駛室來提升工作人員的安全性，采用全景式微增壓駕駛室，隔絕灰塵，增強(qiáng)紫外線防護(hù)性能;司機(jī)耳邊噪音僅77dBA，遠(yuǎn)低于國標(biāo)要求的86dBA，同時，采用了整體前翻式發(fā)動機(jī)罩，方便日常維護(hù)保養(yǎng)。

針對提高燃油經(jīng)濟(jì)性、提高產(chǎn)品性能等要求，研發(fā)團(tuán)隊開發(fā)出了具有專利技術(shù)的“定變量+恒功率液壓”系統(tǒng)，這也是CLG856H高原型裝載機(jī)的幾大創(chuàng)新點(diǎn)之一。定變量可以提高機(jī)器性能，恒功率將大幅提高工作裝置速度，因此，采用“定變量+恒功率液壓”系統(tǒng)是高原裝載機(jī)的極佳方案。定變量合流液壓系統(tǒng)的液壓技術(shù)能夠充分挖掘裝載機(jī)的潛力，減少能量損失，提高整機(jī)工作效率和能力。相比定量系統(tǒng)，采用定變量合流液壓系統(tǒng)在單獨(dú)操作方向機(jī)時，轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)為負(fù)荷敏感液壓系統(tǒng)，變量柱塞泵可根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)動的快慢輸出相應(yīng)的液壓油，避免過多油量造成的溢流損失。當(dāng)操縱工作裝置時，工作泵為定量泵，轉(zhuǎn)向泵為恒壓變量泵，在重載工況下，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定壓力時，轉(zhuǎn)向泵的排量幾乎變?yōu)榱闩帕?，大幅減少高壓溢流損失，當(dāng)工作系統(tǒng)無動作時，轉(zhuǎn)向泵無流量輸出。定變量系統(tǒng)的優(yōu)勢是能夠最大程度的發(fā)揮機(jī)器的潛能，也就是相同噸位的裝載機(jī)，相較于定量系統(tǒng)，通過良好的匹配，定變量能夠使機(jī)器“裝得更快”、“裝得更多”，大幅提升工作效率。

CLG856H高原型裝載機(jī)還擁有重載傳動鏈技術(shù)、負(fù)壓式液壓油箱、提高插接件、插座的防護(hù)等級等一系列創(chuàng)新技術(shù)，從而保障其在高原的惡劣環(huán)境中可以正常運(yùn)作，為裝載機(jī)制造產(chǎn)業(yè)不斷地呈現(xiàn)新方案。

CLG856H高原型裝載機(jī)已經(jīng)進(jìn)行過各種工況18000個小時的可靠性試驗，通過國家工程機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心型式試驗、高原性能試驗、高低溫環(huán)境適應(yīng)性試驗、電磁兼容試驗，整機(jī)技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，開發(fā)過程獲得發(fā)明專利6件，使用新型專利12件，外觀專利11件，軟件著作權(quán)1件，發(fā)表論文7篇。CLG856H高原型裝載機(jī)項目主要從高原工況的適應(yīng)性、提高產(chǎn)品的可靠性、舒適性（人機(jī)工程）、燃油經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行集成創(chuàng)新，所采取的多項技術(shù)創(chuàng)新措施引領(lǐng)了本行業(yè)的發(fā)展方向，為鞏固我國的基建事業(yè)貢獻(xiàn)了力量。