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目前,在钢结构建筑行业中悄然出现了一种新型的高空制瓦设备,它改变了钢结构工厂屋面瓦的施工方式,提高了作业效率,提高了彩钢瓦的成型质量,它就是高空制瓦车。
2014年钢结构彩钢板支架,河南卫华专用车辆有限公司(原河南卫特汽车起重机有限公司,简称“卫华车辆”)成立后,开始研发高空制瓦车,经过多次试制后,于2016年4月开始作为机电设备对外销售,高空制瓦车开始走进大众的视野。
研究背景
彩钢瓦屋面板传统施工方案多为在地面压制成型,再吊装至屋面铺设,效率低、彩钢瓦易变形、长度受限。
图1 钢结构厂房屋面瓦传统施工方法
为了解决传统施工难题,我们经过不懈的努力,终于研发出了国内首款采用车载升降机构形式的高空制瓦车产品。
高空制瓦车与传统施工方法对比如下:
瓷砖制作方法
高空制砖车
地砖制作+吊装瓷砖安装
安全
面板控制+100米遥控器
面板控制
工作绩效
场地移动方便,地面进料,高空生产,每块砖长度可达70米以上
场地不方便移动,瓦片在地面上,用吊车把瓦片放上去,每片瓦片的长度不超过30米。
施工效率
每天4000米
4000立方米/天
建设成本
平均价格为1.5元/米,共计6000元/天。
1.2元/米+吊车费2000元/天,
总金额6800元/天。
结构形式
图2 高空制瓦车行驶(静止)状态
高空制瓦车是将旋转升降机构和压瓦机集成在卡车底盘内的专用车辆。上部机构通过液压和电气控制,实现屋面彩钢瓦的高空冷弯运输,通过车辆底盘提高设备转运效率。进入工作现场后,可快速完成彩钢卷安装、压瓦设备提升到屋面高度、连续输出彩钢瓦等一系列动作。彻底改变了传统的在地面冷弯彩钢再吊装到屋面的施工模式,避免了彩钢瓦质量差、施工效率低、作业安全难以保证的缺点,从而实现屋面任意长度彩钢瓦的压制,大大提高了钢结构工厂屋面瓦的质量和施工效率。
图3 产品公告详细参数
图4 高空制瓦车现场施工图及结构图
从右图可知本产品主要组成部件为:1.角式压瓦机2.伸缩机构3.伸缩油缸4.五连杆平衡机构5.平衡油缸6.变幅机构7.回转机构8.副车架9.汽车底盘10.垂直油缸11.枕木12.放卷机13.彩钢卷14.放卷机构15.放卷油缸
简单描述一下高空制瓦车施工过程中的动作(见图4):将高空制瓦车移到等待屋面瓦压合的位置,根据主体钢结构及预留空间停放就位;根据钢结构屋面跨度在电控柜控制面板上设置压瓦机的各项参数,然后启动高空制瓦车上部机构,活动支腿向外伸出到相应位置,垂直油缸向下伸出,将支撑板支撑在枕木上(枕木增加受力面积,避免地面不平、软弱地基);升降机构变长油缸伸出,伸缩臂升至合适的仰角;回转平台移动,升降机构、放卷机构相应转动,使压瓦机出瓦方向朝向厂房,将制备好的彩钢卷安装到放卷机上。在放卷气缸作用下,悬挂在放卷支架上的放卷器运动到适当位置,彩钢卷放卷器旋转、松开,将彩钢板一端放入压瓦机进料口;平衡气缸伸长,将压瓦机位于连杆平衡机构上方的一端抬起,可与水平面保持一定的角度,以适应工厂屋面的坡度,伸缩气缸伸长,伸缩臂伸出,可快速调整制瓦机高度,达到要求高度后,启动压瓦机,实现屋面瓦压制、输送等功能。
施工过程中,可根据彩钢瓦铺设方向移动小车底盘,移动车辆时,回放上述动作,使举升机构高度降低,保证行驶状态的安全;施工完毕后,拆除彩钢卷,将各部分油缸缩回至非工作状态,方便不同工地间转运(见图2)。
技术创新
2014年,我国首台高空制瓦车研制成功,研发单位对新产品进行了内部各项试验和调试,通过自建钢结构现场试用,各项性能良好,满足各种工况使用。2015年5月8日,研发团队向国家申请了“一种高空制瓦车及其连杆平衡机构”发明专利,并取得专利授权及证书。2015年12月,经河南省科技情报研究所组织的专家考察鉴定,确认为国内首创产品,达到国内领先水平。
空中制瓦车按车辆底盘型式分为车载式和改装式,按臂架结构型式分为伸缩式和剪叉式。机构设有旋转锁定装置、支腿缩回锁定装置、水平仪、超载保护装置、力矩限制器等安全保护装置,以上装置须符合国家有关标准和规定。
图5 高空制瓦车及其连杆平衡机构
图6《车载式16米距离升降制砖车技术查新报告》
图7 移动式高空升降制瓦车《科学技术成果证书》
图8《河南省地方标准》移动式高空升降制瓦车
截至目前,产品已完成检测检验、公告申报、3C认证、国家环保申报、豁免申报等任务,在技术创新方面,取得发明1项、实用新型授权专利12项、全省首台重大技术装备认定、省级科技成果认定、国内首部产品标准的制定。
随着用户的增加,市场对产品的要求也逐渐提高,为适应各种工况,满足客户需求,公司相继开发了起重量6吨、8吨、12吨等系列高空制瓦车。
营销情况
纵观近几年的国际工程机械博览会和国际建材博览会可以明显看到高空作业机械是一个非常大的产业、非常大的行业,国内钢结构建筑、租赁行业的发展也带动了高空制瓦车的需求和使用。
随着这款产品的市场投放,政府主管部门也在不断规范高空压瓦行业,不断提高安全生产的要求,这将进一步促进高空压瓦车的普及。
作为高空作业车的细分产品钢结构彩钢板支架,高空制瓦车市场集中在钢结构建筑行业,我国建筑行业将有30到50年的发展期,在人工成本越来越昂贵的今天,高空制瓦车在提高钢结构屋面瓦施工效率、提高施工质量、保障工人安全等方面有着很大的优势。
同时,一些客观因素也在一定程度上影响了我国高空制瓦市场的发展,主要表现在:1、部分钢结构企业、设备租赁公司对高空制瓦车在作业方面的安全性认识不足;2、高空作业相关施工规范对施工安全要求不严格,监管力度有待加强;3、在高空制瓦车这个细分领域,2017年开始出现国内仿制品,并以低价竞争的形式推向市场,但均无相关制造资质和证照认证,也影响了产品的健康发展;4、目前钢结构建筑行业压瓦施工方大多为个体承包单位,经济能力有限,并逐步提出抵押需求,金融机构对这一新产品缺乏认知,风险防控严格。
结论
一个新产品的研发和市场推广是一个长期的过程。习近平同志在《创新增长路径、共享发展成果》中指出:创新是推动长期发展的动力,科技进步创造的新产业、新产品是世界经济走出困境、实现重大危机后复苏的基础。
随着国内市场的逐渐打开,国产高空制瓦车已经走出国门,首台出口产品已发往印尼。随着国家“一带一路”政策的全力推进,来自菲律宾、澳大利亚、白俄罗斯、加纳、缅甸等国家的国外客户纷纷前来考察,对高空制瓦车给予了高度评价。可以预见,高空制瓦车将为国内外钢结构厂屋面彩钢瓦施工方提供更多的服务,彻底改变原有屋面彩钢瓦作业模式。
图9 高空制砖车在车管所进行检验上牌