羅曉
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履拖的演變及技術發(fā)展收藏
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履拖的演變及技術發(fā)展
近年來，國外拖拉機制造廠商在中國土地上展開激烈的角逐，大功率輪式拖拉機聲名雀起，“輪代履”的呼聲日漸高漲，處于漩渦中心的履帶拖拉機真的走入生命曲線中的衰落期了嗎？履帶拖拉機該走向何處去？這是每一個關心此產品的人士必須面對的問題。
一、我國履帶拖拉機產品的發(fā)展軌跡
我國生產和使用的履帶拖拉機是金屬履帶型。直到目前，仍由中國一拖公司****生產。年生產能力約3萬臺左右，累計生產40余萬臺，在我國農業(yè)和農田基本建設中具有不可替代的地位，為我國農業(yè)機械化做出了巨大貢獻。
早在1955年，由前蘇聯(lián)援建，第一拖拉機制造廠破土動工，1958年我國生產出第**臺東方紅-54型履帶拖拉機，至1959年11月小批量生產。經過十幾年積累發(fā)展，這一機型進入了從1970年至1980年黃金發(fā)展時期，1979年達到建國以來的**高峰，年產2.6萬臺。這一時期，國家處于文革后期至十一屆三中全會前這一特定的歷史時期，計劃經濟體制和國家對農業(yè)工作的極度重視，大力投入， 是這一時期履帶拖拉機生產取得巨大成就的根本原因。
進入80年代，農村推行家庭聯(lián)產承包責任制，土地被分割到戶，大規(guī)模集中耕作的方式不復存在，履帶拖拉機的生存空間驟然縮小，社會需求量也隨之下滑。另外，國家改革農機使用配給制，轉由農戶自己購機，而1980年，全國農民的人均收入僅為194元，嚴重不足的購買力也限制了履帶拖拉機的生產。在此環(huán)境的影響下，履帶拖拉機的生產急劇下滑，1981年產量由上年度的2.57萬臺猛然降至8112臺，此后，產量逐年微幅上揚，至1987年開始，產量又慢慢恢復性增長為1.3萬臺。
90年代以來，國家鼓勵農民開展多種經營，興辦三產政策初現(xiàn)成效，農民收入顯著提高。帶動履帶拖拉機的生產走出低迷，除1993、1994年有所下降以外，1991-1998年產量的總趨勢呈上升態(tài)勢，年均產量為17852臺。
尤其值得注意的是，進入90年代中期，大中型拖拉機中輪式拖拉機和履帶拖拉機的結構比例發(fā)生了變化：履帶拖拉機在農田作業(yè)方面依然占有主導地位，但優(yōu)勢日趨減弱；輪式拖拉機生產增長迅速，市場份額比例不斷提高，顯示出很好的市場前景。1978年以前，履帶拖拉機在大中拖市場一直占據(jù)絕對優(yōu)勢，主要緣于履帶拖拉機的平均功率在39.7-55.1kW(54-75hp)之間，而輪式拖拉機的平均功率僅為29.4kW(40hp)，功率上的優(yōu)勢使得履帶拖拉機承擔了幾乎所有重負荷性的田間作業(yè)，在農業(yè)生產中發(fā)揮著無法取代的重要作用。1983-1993年履帶拖拉機平均占有大中拖產量的33%，**高年份1993年達到45%。但應指出的是，進入90年代后，履帶拖拉機的目標市場發(fā)生了質的改變，其市場領域由農用為主轉向了工程用為主。當時全國開發(fā)項目較多，房地產、各種工程如小煤窯、小磚廠、小電廠等“五小”項目紛紛上馬，履帶拖拉機參與到工程機械市場，并取得了不小的市場份額，是這一時期履帶拖拉機比例居高不下的主要原因，同期履帶拖拉機的農用部分卻在下降。而與之相對應，90年代后，隨著農村多種經營的發(fā)展，農村運輸作業(yè)量迅速上升，大中功率輪式拖拉機不但能夠跑運輸，在農田作業(yè)方面的許多性能還優(yōu)于履帶拖拉機，農民對輪式拖拉機的需求在市場上逐步顯現(xiàn)出來。從1994年開始，履帶拖拉機在大中型拖拉機中的比例持續(xù)上升的情形陡然改變，直線下滑至23%，1998年跌到19%，1999年更是僅占15%。從1994-1998年短短的五年中，履帶拖拉機比例下滑了26%，而同期全國大中拖的市場需求增長強勁，產量相對于前十年增長了26%。因此，履帶拖拉機比例的減少，意味著輪式拖拉機不僅占據(jù)了大中拖市場的全部增量，進而又擠占了一部分原來屬于履帶拖拉機的市場份額，輪履比例結構開始顯示出向輪式拖拉機傾斜的趨勢。
二、國內履帶拖拉機產品的演變
建國初期，一拖公司只能生產仿制的東方紅-54型單一品種履帶拖拉機，1964年底，經提高發(fā)動機轉速而增加功率至東方紅-75型，并通過了農機部鑒定，1966年正式投產。二十多年間，該機型一直是農場田間作業(yè)的主要動力機型。經過市場調查，發(fā)現(xiàn)該產品用于牽引作業(yè)機械，顯得功率不足，以致動力與作業(yè)機械的匹配很不協(xié)調，影響作業(yè)效率和質量，超負荷能力差，運行速度過慢，整機可靠性不很高，易發(fā)生故障，駕駛人員受噪音影響大，勞動強度高，工作條件差，技術水平不先進。因此，根據(jù)用戶的要求，一拖公司于1988年研制成功東方紅?02型，使其在牽引和動力輸出軸性能及駕駛員勞動條件方面獲得改善，并使整機的可靠性和使用壽命有所提高。該機型現(xiàn)已取代東方紅-75，成為一拖公司的主導產品。
為適應國有農場提高拖拉機作業(yè)效率的需要， 一拖公司在802型履帶拖拉機的基礎上，又開發(fā)了1002/1202型履帶拖拉機。并于1993年11月，通過了機械部組織的技術鑒定。該系列為一拖公司自主開發(fā)的新產品。額定功率73.5/88 kW(100/120hp)，其牽引力為3.5 t級，完全滿足農藝要求。采用了雙作用、碟形彈簧壓緊主離合器；完全獨立式動力輸出軸；全焊接半架式車架，提高了車架可靠性；采用液壓助力轉向操縱機構；全封閉、全彈性支承駕駛室，可選配空調；裝有監(jiān)控和顯示裝置，發(fā)動機采用起動電機起動，性能優(yōu)良，并有自動功率切換裝置；油耗率在國內同等功率拖拉機中**低。變速箱增加了工作檔位，使該機操縱舒適輕便，且能一機多用。該產品在農田水利建設、開荒、耕地以及潮濕及粘性土壤地區(qū)可發(fā)揮重大作用。
由于金屬履帶拖拉機行駛速度較低、轉移不方便等缺點，并受到被大功率輪式拖拉機逐漸取代的威脅。為了能與大功率輪式拖拉機相抗衡，同時保留履帶拖拉機接地比壓低、牽引力大等優(yōu)點，一拖公司將開發(fā)性能完善的，更適合中國國情的橡膠履帶拖拉機作為“十五”期間開發(fā)的重點機型，并做出了相當大的努力。
一拖集團公司早在80年代就開始著手收集、調研橡膠履帶拖拉機的技術信息，他們發(fā)現(xiàn)國內橡膠履帶的早期研究成果主要用在牽引力比較小的小型水稻聯(lián)合收割機上，隨著沈陽膠管廠與日本普利司通公司合資生產橡膠履帶以后，國內橡膠履帶產品的生產技術日趨成熟。一拖集團公司1993年與沈陽普利司通有限公司合作，于1994年4月試制出第**臺東方紅-802R橡膠履帶拖拉機。該機型仍采用轉向離合器轉向。在隨后3年多的時間里，該公司著重在東方紅-802及東方紅-1002拖拉機上，進行了橡膠履帶性能和壽命試驗，獲得了大量的試驗資料。但在差速轉向裝置和提高速度后的行走裝置等方面尚需進一步的改進、完善和提高。
目前，一拖公司已撥出專款購置了國際九十年代水平的橡膠履帶拖拉機，從樣機分析開始，著手進行方案設計，并就速度轉向機構、履帶張緊方式、機械式速度轉向的控制等關鍵技術進行攻關設計，已取得了明顯成效。
一拖公司設計的橡膠履帶拖拉機具有以下的結構特點
發(fā)動機：以目前國內技術比較成熟的發(fā)動機為基礎，進行攻關、改進提高，使其性能滿足橡膠履帶拖拉機的整機性能要求。
傳動系統(tǒng)：濕式主離合器，動力換檔變速箱。
轉向系統(tǒng)：采用行星機構傳動和靜液壓傳動相結合的結構實現(xiàn)速度轉向，用方向盤操縱代替?zhèn)鹘y(tǒng)的轉向桿操縱。
行走系統(tǒng)：充分利用一拖集團公司現(xiàn)有設備及工藝，并考慮國內已有的橡膠履帶部件，彈性行走系統(tǒng)平衡臺車、液壓張緊機構。履帶采用芯鐵式橡膠履帶及國外較成熟的防脫帶技術。
車架：半架式。
電器儀表：應用機、電、液一體化技術，對各部件及整機的主要性能指標進行監(jiān)控。
一拖集團公司爭取用3-5年的時間，在對橡膠履帶拖拉機的基礎上，吸收國外幾十年的研究成果，結合我國國情，研制********、整機技術達到國際90年代初期水平的產品，以鞏固一拖集團公司履帶拖拉機的市場，并擴大在農業(yè)及其它領域中的應用。
三、國際履帶拖拉機技術的發(fā)展
國際上，農用履帶拖拉機可以前蘇聯(lián)和意大利的產品為代表，工業(yè)用為主的履帶拖拉機可以美國和日本主要公司的產品為代表。其配套柴油機轉速多為2000-2500轉/分，全部采用直噴燃燒室，扭矩儲備為1.2-1.33，額定比油耗與大中型輪式拖拉機用發(fā)動機相近，多在230克/千瓦? 小時以下，結構比質量降到5.8-12千克/千瓦。
74kW(100hp)以下的履帶拖拉機仍以機械式變速箱為主，但采用常嚙合齒輪嚙合套換檔，強制潤滑系統(tǒng)的越來越多，小型的也有采用滑動齒輪換檔的，前進為6-8檔，倒檔為2-4檔，74kW（100hp）以上的機型普遍采用常嚙合齒輪嚙合套換檔。主離合器和轉向離合器除小型履帶拖拉機仍采用干式外，大中型的多采用濕式，轉向機構有轉向離合器和單級行星轉向機構兩類。農用履帶拖拉機多采用540或540/1000轉/分獨立式動力輸出軸，三點和兩點液壓懸掛系統(tǒng)和兩組以上液壓輸出。一般由工業(yè)履帶拖拉機形成的農用變型，無液壓懸掛機構，只有液壓輸出，以控制牽引農具上的分置式油缸。蘇聯(lián)農用履帶拖拉機仍采用平衡臺車式懸架和整體式履帶板，采用了履帶液壓張緊機構、全密封支重輪、橡膠輪緣的托帶輪、雙金屬履帶銷等新結構。歐美農用履帶拖拉機與工業(yè)用的相同，均采用半剛性懸架和組成式履帶，行走部分的軸承部位達到了全密封的要求?？ㄌ仄ダ展竟I(yè)用履帶拖拉機上的高架驅動鏈輪三角式履帶行走裝置，對降低來自地面的沖擊載荷，提高可靠性和使用壽命，降低使用維修費用等有著重要作用。駕駛室、駕駛座的技術水平已與大中型輪式拖拉機接近，一般均裝有或可選裝全密封安全駕駛室，可調減震座椅，通風采暖裝置，甚至空調設備。
國外對橡膠履帶拖拉機的開發(fā)研制起步較早，歐美的研究始于五十年代中期，1988年美國內布拉斯加拖拉機試驗站首次對橡膠履帶拖拉機進行了試驗，被試機型為卡特彼勒公司的挑戰(zhàn)者65型橡膠履帶拖拉機，并同時與同功率、同重量的四輪驅動拖拉機進行了性能對比試驗。在拖拉機市場競爭日趨激烈的情況下，各著名拖拉機制造公司紛紛涉足履帶拖拉機市場。1993年，卡特彼勒公司推出了挑戰(zhàn)者系列橡膠履帶拖拉機，目前該公司已擁有35、45、55、65D、75D、85D型六種機型，功率127-228kW（173-310hp）。凱斯-萬國公司也展示了新研制的橡膠履帶拖拉機Quad Trac(PTO功率為231kW(314hp))，與卡特彼勒公司不同的是，凱斯公司用的是四組三角形橡膠履帶裝置，取代了原來的四個車輪。日本小松公司生產的MK系列橡膠履帶拖拉機，包括MK40、60、85、125、220等五種機型，功率從29.4-162kW(40-220hp)。俄羅斯伏爾加格勒拖拉機公司也已開發(fā)出了橡膠履帶拖拉機。美國迪爾公司也于1997年正式推出了8000T系列橡膠履帶拖拉機，該系列共有8100T、8200T、8300T和8400T四種機型，功率分別為136kW(185hp)、154.4kW(210hp)、169kW(230hp)和191kW(260hp)。履帶寬度0.41或0.61米，輪距1.524-2.235米，油箱容量511升。其主要特點是：1、加大了駕駛室的內部空間，整個駕駛室安裝了5.76平方米的茶色玻璃，前擋風玻璃和后擋風玻璃面積為1.3平方米，顯著地提高了駕駛員的視野，座椅為氣墊座椅，液壓懸掛裝置、變速箱、節(jié)流閥和動力輸出軸采用旋鈕或按鈕操縱、并將旋鈕或按鈕布置在座椅的扶手板上，大大改善了駕駛員的操縱舒適性。發(fā)動機采用了Power TechTM 8.1升發(fā)動機，低速 （1000rpm）時仍具有良好的動力性。變速箱采用16個檔的動力換檔變速箱，速度范圍為0-28.97km/h，8個田間工作檔的速度間隔為0.8km/h，田間作業(yè)時有穩(wěn)速控制裝置，使工作速度保持穩(wěn)定，顯著提高了播種、施肥和灑藥等作業(yè)質量。此外還安裝有整車故障診斷裝置，可在田間迅速診斷并報告拖拉機出現(xiàn)的故障，并給出參考的排障措施。
從八十年代中期歐美開始推出商品化橡膠履帶拖拉機以來，經過十五年來的研制改造和發(fā)展，目前已批量生產，關鍵技術日趨成熟，產品性能不斷完善。主要的生產公司對該類產品充滿信心，進展較快的公司已形成了產業(yè)化生產，創(chuàng)造了較高的效益。根據(jù)迪爾公司預測，117.6-165.4kW(160-225hp)拖拉機銷售量中，橡膠履帶拖拉機可占到總銷量的10%。
四、大功率輪式拖拉機與金屬履帶拖拉機、橡膠履帶拖拉機的優(yōu)勢和不足比較
金屬履帶拖拉機的突出優(yōu)點是：牽引力大，適合重負荷作業(yè)（如耕、耙等），接地比壓小，對農田壓實、破壞程度輕，特別適合在低、濕地作業(yè)，而且除田間作業(yè)外，還在農田基本建設和小型水利工程中用作推土機，綜合利用程度較高。但其主要缺點是在潮濕和砂性土壤上行走裝置，如支重輪、導向輪、托帶輪及履帶板（俗稱三輪一板）磨損較快，維修費用高，作業(yè)速度較慢，隨著公路網(wǎng)發(fā)展，金屬履帶拖拉機轉移越發(fā)困難，使用不便。
橡膠履帶拖拉機的優(yōu)點是：采用方向盤操縱的差速轉向機構，可控性強，機動靈活，轉彎更省力，履帶接地面積大，并有減振效果，乘坐舒適，由于比壓低，對地面破壞程度輕，尤其適于低濕地作業(yè)，并可大大提高作業(yè)速度，改善道路轉移適應性。橡膠履帶壽命可達到6000小時，三輪壽命延長一倍，每臺可節(jié)約維修保養(yǎng)費用和轉移運輸費用7000-10000元，僅此一項每年社會效益就有560-800萬元。在開荒、改造中低產田、沙壤土質地區(qū)，顯示出極強的優(yōu)越性。其缺點是初置成本高。
大功率輪式拖拉機具有輪距調整方便、軸距長、質量分配均勻、充氣輪胎有減振性，行駛中地面仿形性好，振動小、運輸速度快，綜合利用率高等優(yōu)點。不足之處是不適于低濕地作業(yè)。而且，引進國外的具有世界先進技術水平的大功率輪式拖拉機，價格和維修費用都太高，1臺發(fā)動機約12萬元、1根曲軸3萬余元、1個變速箱總成需10余萬元，且只有利用項目投資才能購進。
據(jù)黑龍江農墾農機試驗鑒定站的報告稱，引進的大功率輪式拖拉機與履帶拖拉機相比，存在的缺點和不足還在于：1、接地壓力大，易形成土壤硬底層，大功率輪式拖拉機機重一般在5500-8500kg，接地面積比履帶拖拉機小，因此接地壓力較大。經數(shù)年耕作后，在土壤的耕層下面將生成硬底層，不利于土壤的蓄水保墑和作物的生長。即使經過深度翻耙，依然會保持碎小的板結硬塊，土壤的顯微結構遭到了破壞。2、附著性能差，滑轉率高。經試驗，大功率輪式拖拉機與五鏵犁配套作業(yè)時，在土壤平均含水率30%、堅實度0.3MPa、機組前進速度7.2km/h左右的情況下，滑轉率一般在10-20%，有的達25%，輪胎對土壤的剪切作用，使耕層土壤結構遭到破壞。
因此，從性能、生產效率的角度來講，大功率輪式拖拉機和履帶拖拉機都有獨到之處，大功率輪式拖拉機適用于丘陵地區(qū)沙質土壤，對于低洼易澇、容易板結的黏重土壤地區(qū)，在應用大功率輪式拖拉機的同時，保有一定數(shù)量的履帶拖拉機是必須的。技術水平較高的橡膠履帶拖拉機在一定程度上可以替代大功率輪式拖拉機。
五、今后的市場走向
從以上大功率輪式拖拉機、金屬履帶拖拉機和橡膠履帶拖拉機的技術特點來看，并結合履帶拖拉機產品的生命周期和行業(yè)發(fā)展前景預測，履帶拖拉機產品很難再恢復到六七十年代一統(tǒng)天下的輝煌時期。今后一段時期，總的市場形勢是履帶拖拉機所占比例將逐步減少，但由于履帶拖拉機的作業(yè)特點，今后各地區(qū)根據(jù)自身的實際情況，即本地區(qū)土壤特點和經濟實力，輪式拖拉機和履帶拖拉機仍將保持一定的配置比例。履帶拖拉機也將會保持一定的市場份額。
主要原因是：1、國家下決心整頓小煤窯等“五小”企業(yè)，履帶拖拉機這部分的市場需求已不復存在，嚴重影響了履帶拖拉機銷量。統(tǒng)計資料顯示，履帶拖拉機在90年代以來，70%的產品用于工程建設。工程用機已遠遠大于農業(yè)用機，“五小”企業(yè)的下馬，使履帶拖拉機的生存空間大為縮小。2、由于“入世”前后，國內糧食收購價格的不斷下調，農民相對收益也隨之下降，減緩了現(xiàn)金收入的增長，造成購買力相對不足，影響了農民購買農機的熱情；另一方面，城鎮(zhèn)職工下崗人員增多，使相當一部分外出打工的農民返鄉(xiāng)，也影響了農民絕對收入的增長。3、國家退田還草、退田還林等政策的大力實施，以及開發(fā)綠色大西北的決策，都使新疆、東北等履帶拖拉機傳統(tǒng)市場的開荒數(shù)量明顯減少，直接而嚴重地影響了履帶拖拉機的市場需求。4、履帶拖拉機農業(yè)上使用的主要地區(qū)，如東北、寧夏地區(qū)農業(yè)結構調整，實施旱改水政策，使得原本屬于履帶拖拉機的部分市場由輪式拖拉機取而代之。
作為墾荒、大型農田、水利的基本建設工具，以及可變形為推土機，履帶拖拉機有著較高的綜合利用效率，仍有它一定的優(yōu)勢。因此“十五”期間，履帶拖拉機仍將保持一定的市場份額。隨著大功率履帶拖拉機新產品的開發(fā)，以及發(fā)動機制造、整機設計、人機工程、行走系、傳動系、電器儀表及報警裝置、液壓系統(tǒng)等關鍵技術攻關的成功，會改善產品性能，提高質量及可靠性，形成生產能力，以及國際市場的進一步開拓，工程用變型產品的進一步拓展，履帶拖拉機在“十五”期間的年均需求總量約為10000臺左右，橡膠履帶拖拉機年需求量應占履帶拖拉機的5%左右。其中73.5kW(100hp)以上大功率履帶拖拉機為主要需求機型，66.2kW(90hp)及其以下履帶拖拉機市場需求會進一步下降。
六、今后的市場重點在以下幾個方面：
一是更新市場。根據(jù)中國農業(yè)機械年鑒的統(tǒng)計，截止1998年底，我國履帶拖拉機保有量16.98萬臺。黑龍江、吉林、遼寧、山東、內蒙、新疆六省區(qū)占我國履帶拖拉機保有量的60%以上，這六省區(qū)是一拖集團公司履帶拖拉機產品的主要市場。其中黑龍江省目前履帶拖拉機的保有量是3.88萬臺，平均新度系數(shù)0.2-0.3，約有60%的拖拉機需要更新，另據(jù)該省規(guī)劃，到2000年，履帶拖拉機保有量達4萬臺，到2010年，保有量達4.5萬臺；新疆目前履帶拖拉機的保有量為1.81萬臺，自治區(qū)規(guī)劃到2000年，履帶拖拉機的保有量將達到2.1萬臺，到2010年，保有量要達2.5萬臺。因此，如果國家和有關各省、自治區(qū)政府對履帶拖拉機的更新有一定的政策支持，加之使用習慣的因素，這些市場仍有一定潛力。
二是農墾系統(tǒng)、國營農場是履帶拖拉機的主要市場。他們非常重視農機化的投入，購買力強，使用水平相對較高，國產履帶拖拉機仍是優(yōu)選機型。目前國內的一些進出口公司將東歐國家，如羅馬尼亞、前蘇聯(lián)一些與國產機型技術水平相當、價格較具競爭力的，有一定地域優(yōu)勢的履帶拖拉機引入我國，但據(jù)黑龍江省農墾總局建三江分局的調查，其功率、價格合適，但可靠性差，一副缸套活塞只能用1 個生產周期；同時，故障率高，機車的出勤率、完好率、工作效率低；與同等功率的國產機型相比，其配件價格高、品種不齊全。
三是參考日本的經驗，橡膠履帶拖拉機今后在南方水田使用也很有前途。
四是出口市場。一拖公司履帶拖拉機年出口量為300-500臺，從銷售價格對比來看，新研制開發(fā)的橡膠履帶拖拉機在關鍵技術和性能指標上與國外產品相當 ，將會在國際市場上具有很強的競爭能力，可通過企業(yè)現(xiàn)有銷售渠道，不失時機地打入國際市場。
今后的技術開發(fā)將向功率大型化、履帶橡膠化、用途工程化的趨勢發(fā)展。半剛性履帶行走裝置的工業(yè)拖拉機變型及前推后挖等工程用變型產品，以及95.6-121.3kW（130-165hp）履帶拖拉機和橡膠履帶拖拉機系列產品將成為產品的開發(fā)方向。
可以預見，由于履帶拖拉機的保有量及年生產能力都很大，配件供應充足，用戶使用經驗也較多，產品的絕對價格較低，因此國產履帶式拖拉機將在土方工程、土壤改良工程及某些條件下的田間作業(yè)上繼續(xù)發(fā)揮作用。
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發(fā)表于 @ 2008年07月19日 22:43:00 |點擊數(shù)（）
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