履带拖拉机产品的演变及技术的发展

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欢迎访问e展厅 展厅 6 拖拉机/低速汽车展厅 农用车, 履带拖拉机, 拖拉机, 手扶拖拉机, ... 近年来，国外拖拉机制造厂商在中国土地上展开激烈的角逐，大功率轮式拖拉机声名雀起，“轮代履”的呼声日渐高涨，处于漩涡中心的履带拖拉机真的走入生命曲线中的衰落期了吗？履带拖拉机该走向何处去？这是每一个关心此产品的人士必须面对的问题。 一、我国履带拖拉机产品的发展轨迹 我国生产和使用的履带拖拉机是金属履带型。直到目前，仍由中国一拖公司独家生产。年生产能力约3万台左右，累计生产40余万台，在我国农业和农田基本建设中具有不可替代的地位，为我国农业机械化做出了巨大贡献。 早在1955年，由前苏联援建，第一拖拉机制造厂破土动工，1958年我国生产出第一台东方红-54型履带拖拉机，至1959年11月小批量生产。经过十几年积累发展，这一机型进入了从1970年至1980年黄金发展时期，1979年达到建国以来的最高峰，年产2.6万台。这一时期，国家处于文革后期至十一届三中全会前这一特定的历史时期，计划经济体制和国家对农业工作的极度重视，大力投入， 是这一时期履带拖拉机生产取得巨大成就的根本原因。 进入80年代，农村推行家庭联产承包责任制，土地被分割到户，大规模集中耕作的方式不复存在，履带拖拉机的生存空间骤然缩小，社会需求量也随之下滑。另外，国家改革农机使用配给制，转由农户自己购机，而1980年，全国农民的人均收入仅为194元，严重不足的购买力也限制了履带拖拉机的生产。在此环境的影响下，履带拖拉机的生产急剧下滑，1981年产量由上年度的2.57万台猛然降至8112台，此后，产量逐年微幅上扬，至1987年开始，产量又慢慢恢复性增长为1.3万台。 90年代以来，国家鼓励农民开展多种经营，兴办三产政策初现成效，农民收入显著提高。带动履带拖拉机的生产走出低迷，除1993、1994年有所下降以外，1991-1998年产量的总趋势呈上升态势，年均产量为17852台。 尤其值得注意的是，进入90年代中期，大中型拖拉机中轮式拖拉机和履带拖拉机的结构比例发生了变化：履带拖拉机在农田作业方面依然占有主导地位，但优势日趋减弱；轮式拖拉机生产增长迅速，市场份额比例不断提高，显示出很好的市场前景。1978年以前，履带拖拉机在大中拖市场一直占据绝对优势，主要缘于履带拖拉机的平均功率在39.7-55.1kW(54-75hp)之间，而轮式拖拉机的平均功率仅为29.4kW(40hp)，功率上的优势使得履带拖拉机承担了几乎所有重负荷性的田间作业，在农业生产中发挥着无法取代的重要作用。1983-1993年履带拖拉机平均占有大中拖产量的33%，最高年份1993年达到45%。但应指出的是，进入90年代后，履带拖拉机的目标市场发生了质的改变，其市场领域由农用为主转向了工程用为主。当时全国开发项目较多，房地产、各种工程如小煤窑、小砖厂、小电厂等“五小”项目纷纷上马，履带拖拉机参与到工程机械市场，并取得了不小的市场份额，是这一时期履带拖拉机比例居高不下的主要原因，同期履带拖拉机的农用部分却在下降。而与之相对应，90年代后，随着农村多种经营的发展，农村运输作业量迅速上升，大中功率轮式拖拉机不但能够跑运输，在农田作业方面的许多性能还优于履带拖拉机，农民对轮式拖拉机的需求在市场上逐步显现出来。从1994年开始，履带拖拉机在大中型拖拉机中的比例持续上升的情形陡然改变，直线下滑至23%，1998年跌到19%，1999年更是仅占15%。从1994-1998年短短的五年中，履带拖拉机比例下滑了26%，而同期全国大中拖的市场需求增长强劲，产量相对于前十年增长了26%。因此，履带拖拉机比例的减少，意味着轮式拖拉机不仅占据了大中拖市场的全部增量，进而又挤占了一部分原来属于履带拖拉机的市场份额，轮履比例结构开始显示出向轮式拖拉机倾斜的趋势。 二、国内履带拖拉机产品的演变 建国初期，一拖公司只能生产仿制的东方红-54型单一品种履带拖拉机，1964年底，经提高发动机转速而增加功率至东方红-75型，并通过了农机部鉴定，1966年正式投产。二十多年间，该机型一直是农场田间作业的主要动力机型。经过市场调查，发现该产品用于牵引作业机械，显得功率不足，以致动力与作业机械的匹配很不协调，影响作业效率和质量，超负荷能力差，运行速度过慢，整机可靠性不很高，易发生故障，驾驶人员受噪音影响大，劳动强度高，工作条件差，技术水平不先进。因此，根据用户的要求，一拖公司于1988年研制成功东方红?02型，使其在牵引和动力输出轴性能及驾驶员劳动条件方面获得改善，并使整机的可靠性和使用寿命有所提高。该机型现已取代东方红-75，成为一拖公司的主导产品。 为适应国有农场提高拖拉机作业效率的需要， 一拖公司在802型履带拖拉机的基础上，又开发了1002/1202型履带拖拉机。并于1993年11月，通过了机械部组织的技术鉴定。该系列为一拖公司自主开发的新产品。额定功率73.5/88 kW(100/120hp)，其牵引力为3.5 t级，完全满足农艺要求。采用了双作用、碟形弹簧压紧主离合器；完全独立式动力输出轴；全焊接半架式车架，提高了车架可靠性；采用液压助力转向操纵机构；全封闭、全弹性支承驾驶室，可选配空调；装有监控和显示装置，发动机采用起动电机起动，性能优良，并有自动功率切换装置；油耗率在国内同等功率拖拉机中最低。变速箱增加了工作档位，使该机操纵舒适轻便，且能一机多用。该产品在农田水利建设、开荒、耕地以及潮湿及粘性土壤地区可发挥重大作用。 由于金属履带拖拉机行驶速度较低、转移不方便等缺点，并受到被大功率轮式拖拉机逐渐取代的威胁。为了能与大功率轮式拖拉机相抗衡，同时保留履带拖拉机接地比压低、牵引力大等优点，一拖公司将开发性能完善的，更适合中国国情的橡胶履带拖拉机作为“十五”期间开发的重点机型，并做出了相当大的努力。 一拖集团公司早在80年代就开始着手收集、调研橡胶履带拖拉机的技术信息，他们发现国内橡胶履带的早期研究成果主要用在牵引力比较小的小型水稻联合收割机上，随着沈阳胶管厂与日本普利司通公司合资生产橡胶履带以后，国内橡胶履带产品的生产技术日趋成熟。一拖集团公司1993年与沈阳普利司通有限公司合作，于1994年4月试制出第一台东方红-802R橡胶履带拖拉机。该机型仍采用转向离合器转向。在随后3年多的时间里，该公司着重在东方红-802及东方红-1002拖拉机上，进行了橡胶履带性能和寿命试验，获得了大量的试验资料。但在差速转向装置和提高速度后的行走装置等方面尚需进一步的改进、完善和提高。 目前，一拖公司已拨出专款购置了国际九十年代水平的橡胶履带拖拉机，从样机分析开始，着手进行方案设计，并就速度转向机构、履带张紧方式、机械式速度转向的控制等关键技术进行攻关设计，已取得了明显成效。 一拖公司设计的橡胶履带拖拉机具有以下的结构特点： 发动机：以目前国内技术比较成熟的发动机为基础，进行攻关、改进提高，使其性能满足橡胶履带拖拉机的整机性能要求。 传动系统：湿式主离合器，动力换档变速箱。 转向系统：采用行星机构传动和静液压传动相结合的结构实现速度转向，用方向盘操纵代替传统的转向杆操纵。 行走系统：充分利用一拖集团公司现有设备及工艺，并考虑国内已有的橡胶履带部件，弹性行走系统平衡台车、液压张紧机构。履带采用芯铁式橡胶履带及国外较成熟的防脱带技术。 车架：半架式。 电器仪表：应用机、电、液一体化技术，对各部件及整机的主要性能指标进行监控。 一拖集团公司争取用3-5年的时间，在对橡胶履带拖拉机的基础上，吸收国外几十年的研究成果，结合我国国情，研制填补国内空白、整机技术达到国际90年代初期水平的产品，以巩固一拖集团公司履带拖拉机的市场，并扩大在农业及其它领域中的应用。 三、国际履带拖拉机技术的发展 国际上，农用履带拖拉机可以前苏联和意大利的产品为代表，工业用为主的履带拖拉机可以美国和日本主要公司的产品为代表。其配套柴油机转速多为2000-2500转/分，全部采用直喷燃烧室，扭矩储备为1.2-1.33，额定比油耗与大中型轮式拖拉机用发动机相近，多在230克/千瓦• 小时以下，结构比质量降到5.8-12千克/千瓦。 74kW(100hp)以下的履带拖拉机仍以机械式变速箱为主，但采用常啮合齿轮啮合套换档，强制润滑系统的越来越多，小型的也有采用滑动齿轮换档的，前进为6-8档，倒档为2-4档，74kW（100hp）以上的机型普遍采用常啮合齿轮啮合套换档。主离合器和转向离合器除小型履带拖拉机仍采用干式外，大中型的多采用湿式，转向机构有转向离合器和单级行星转向机构两类。农用履带拖拉机多采用540或540/1000转/分独立式动力输出轴，三点和两点液压悬挂系统和两组以上液压输出。一般由工业履带拖拉机形成的农用变型，无液压悬挂机构，只有液压输出，以控制牵引农具上的分置式油缸。苏联农用履带拖拉机仍采用平衡台车式悬架和整体式履带板，采用了履带液压张紧机构、全密封支重轮、橡胶轮缘的托带轮、双金属履带销等新结构。欧美农用履带拖拉机与工业用的相同，均采用半刚性悬架和组成式履带，行走部分的轴承部位达到了全密封的要求。卡特匹勒公司工业用履带拖拉机上的高架驱动链轮三角式履带行走装置，对降低来自地面的冲击载荷，提高可靠性和使用寿命，降低使用维修费用等有着重要作用。驾驶室、驾驶座的技术水平已与大中型轮式拖拉机接近，一般均装有或可选装全密封安全驾驶室，可调减震座椅，通风采暖装置，甚至空调设备。 国外对橡胶履带拖拉机的开发研制起步较早，欧美的研究始于五十年代中期，1988年美国内布拉斯加拖拉机试验站首次对橡胶履带拖拉机进行了试验，被试机型为卡特彼勒公司的挑战者65型橡胶履带拖拉机，并同时与同功率、同重量的四轮驱动拖拉机进行了性能对比试验。在拖拉机市场竞争日趋激烈的情况下，各著名拖拉机制造公司纷纷涉足履带拖拉机市场。1993年，卡特彼勒公司推出了挑战者系列橡胶履带拖拉机，目前该公司已拥有35、45、55、65D、75D、85D型六种机型，功率127-228kW（173-310hp）。凯斯-万国公司也展示了新研制的橡胶履带拖拉机Quad Trac(PTO功率为231kW(314hp))，与卡特彼勒公司不同的是，凯斯公司用的是四组三角形橡胶履带装置，取代了原来的四个车轮。日本小松公司生产的MK系列橡胶履带拖拉机，包括MK40、60、85、125、220等五种机型，功率从29.4-162kW(40-220hp)。俄罗斯伏尔加格勒拖拉机公司也已开发出了橡胶履带拖拉机。美国迪尔公司也于1997年正式推出了8000T系列橡胶履带拖拉机，该系列共有8100T、8200T、8300T和8400T四种机型，功率分别为136kW(185hp)、154.4kW(210hp)、169kW(230hp)和191kW(260hp)。履带宽度0.41或0.61米，轮距1.524-2.235米，油箱容量511升。其主要特点是：1、加大了驾驶室的内部空间，整个驾驶室安装了5.76平方米的茶色玻璃，前挡风玻璃和后挡风玻璃面积为1.3平方米，显著地提高了驾驶员的视野，座椅为气垫座椅，液压悬挂装置、变速箱、节流阀和动力输出轴采用旋钮或按钮操纵、并将旋钮或按钮布置在座椅的扶手板上，大大改善了驾驶员的操纵舒适性。发动机采用了Power TechTM 8.1升发动机，低速 （1000rpm）时仍具有良好的动力性。变速箱采用16个档的动力换档变速箱，速度范围为0-28.97km/h，8个田间工作档的速度间隔为0.8km/h，田间作业时有稳速控制装置，使工作速度保持稳定，显著提高了播种、施肥和洒药等作业质量。此外还安装有整车故障诊断装置，可在田间迅速诊断并报告拖拉机出现的故障，并给出参考的排障措施。 从八十年代中期欧美开始推出商品化橡胶履带拖拉机以来，经过十五年来的研制改造和发展，目前已批量生产，关键技术日趋成熟，产品性能不断完善。主要的生产公司对该类产品充满信心，进展较快的公司已形成了产业化生产，创造了较高的效益。根据迪尔公司预测，117.6-165.4kW(160-225hp)拖拉机销售量中，橡胶履带拖拉机可占到总销量的10%。 四、大功率轮式拖拉机与金属履带拖拉机、橡胶履带拖拉机的优势和不足比较 金属履带拖拉机的突出优点是：牵引力大，适合重负荷作业（如耕、耙等），接地比压小，对农田压实、破坏程度轻，特别适合在低、湿地作业，而且除田间作业外，还在农田基本建设和小型水利工程中用作推土机，综合利用程度较高。但其主要缺点是在潮湿和砂性土壤上行走装置，如支重轮、导向轮、托带轮及履带板（俗称三轮一板）磨损较快，维修费用高，作业速度较慢，随着公路网发展，金属履带拖拉机转移越发困难，使用不便。 橡胶履带拖拉机的优点是：采用方向盘操纵的差速转向机构，可控性强，机动灵活，转弯更省力，履带接地面积大，并有减振效果，乘坐舒适，由于比压低，对地面破坏程度轻，尤其适于低湿地作业，并可大大提高作业速度，改善道路转移适应性。橡胶履带寿命可达到6000小时，三轮寿命延长一倍，每台可节约维修保养费用和转移运输费用7000-10000元，仅此一项每年社会效益就有560-800万元。在开荒、改造中低产田、沙壤土质地区，显示出极强的优越性。其缺点是初置成本高。 大功率轮式拖拉机具有轮距调整方便、轴距长、质量分配均匀、充气轮胎有减振性，行驶中地面仿形性好，振动小、运输速度快，综合利用率高等优点。不足之处是不适于低湿地作业。而且，引进国外的具有世界先进技术水平的大功率轮式拖拉机，价格和维修费用都太高，1台发动机约12万元、1根曲轴3万余元、1个变速箱总成需10余万元，且只有利用项目投资才能购进。 据黑龙江农垦农机试验鉴定站的报告称，引进的大功率轮式拖拉机与履带拖拉机相比，存在的缺点和不足还在于：1、接地压力大，易形成土壤硬底层，大功率轮式拖拉机机重一般在5500-8500kg，接地面积比履带拖拉机小，因此接地压力较大。经数年耕作后，在土壤的耕层下面将生成硬底层，不利于土壤的蓄水保墒和作物的生长。即使经过深度翻耙，依然会保持碎小的板结硬块，土壤的显微结构遭到了破坏。2、附着性能差，滑转率高。经试验，大功率轮式拖拉机与五铧犁配套作业时，在土壤平均含水率30%、坚实度0.3MPa、机组前进速度7.2km/h左右的情况下，滑转率一般在10-20%，有的达25%，轮胎对土壤的剪切作用，使耕层土壤结构遭到破坏。 因此，从性能、生产效率的角度来讲，大功率轮式拖拉机和履带拖拉机都有独到之处，大功率轮式拖拉机适用于丘陵地区沙质土壤，对于低洼易涝、容易板结的黏重土壤地区，在应用大功率轮式拖拉机的同时，保有一定数量的履带拖拉机是必须的。技术水平较高的橡胶履带拖拉机在一定程度上可以替代大功率轮式拖拉机。 五、今后的市场走向 从以上大功率轮式拖拉机、金属履带拖拉机和橡胶履带拖拉机的技术特点来看，并结合履带拖拉机产品的生命周期和行业发展前景预测，履带拖拉机产品很难再恢复到六七十年代一统天下的辉煌时期。今后一段时期，总的市场形势是履带拖拉机所占比例将逐步减少，但由于履带拖拉机的作业特点，今后各地区根据自身的实际情况，即本地区土壤特点和经济实力，轮式拖拉机和履带拖拉机仍将保持一定的配置比例。履带拖拉机也将会保持一定的市场份额。 主要原因是：1、国家下决心整顿小煤窑等“五小”企业，履带拖拉机这部分的市场需求已不复存在，严重影响了履带拖拉机销量。统计资料显示，履带拖拉机在90年代以来，70%的产品用于工程建设。工程用机已远远大于农业用机，“五小”企业的下马，使履带拖拉机的生存空间大为缩小。2、由于“入世”前后，国内粮食收购价格的不断下调，农民相对收益也随之下降，减缓了现金收入的增长，造成购买力相对不足，影响了农民购买农机的热情；另一方面，城镇职工下岗人员增多，使相当一部分外出打工的农民返乡，也影响了农民绝对收入的增长。3、国家退田还草、退田还林等政策的大力实施，以及开发绿色大西北的决策，都使新疆、东北等履带拖拉机传统市场的开荒数量明显减少，直接而严重地影响了履带拖拉机的市场需求。4、履带拖拉机农业上使用的主要地区，如东北、宁夏地区农业结构调整，实施旱改水政策，使得原本属于履带拖拉机的部分市场由轮式拖拉机取而代之。 作为垦荒、大型农田、水利的基本建设工具，以及可变形为推土机，履带拖拉机有着较高的综合利用效率，仍有它一定的优势。因此“十五”期间，履带拖拉机仍将保持一定的市场份额。随着大功率履带拖拉机新产品的开发，以及发动机制造、整机设计、人机工程、行走系、传动系、电器仪表及报警装置、液压系统等关键技术攻关的成功，会改善产品性能，提高质量及可靠性，形成生产能力，以及国际市场的进一步开拓，工程用变型产品的进一步拓展，履带拖拉机在“十五”期间的年均需求总量约为10000台左右，橡胶履带拖拉机年需求量应占履带拖拉机的5%左右。其中73.5kW(100hp)以上大功率履带拖拉机为主要需求机型，66.2kW(90hp)及其以下履带拖拉机市场需求会进一步下降。 今后的市场重点在以下几个方面： 一是更新市场。根据中国农业机械年鉴的统计，截止1998年底，我国履带拖拉机保有量16.98万台。黑龙江、吉林、辽宁、山东、内蒙、新疆六省区占我国履带拖拉机保有量的60%以上，这六省区是一拖集团公司履带拖拉机产品的主要市场。其中黑龙江省目前履带拖拉机的保有量是3.88万台，平均新度系数0.2-0.3，约有60%的拖拉机需要更新，另据该省规划，到2000年，履带拖拉机保有量达4万台，到2010年，保有量达4.5万台；新疆目前履带拖拉机的保有量为1.81万台，自治区规划到2000年，履带拖拉机的保有量将达到2.1万台，到2010年，保有量要达2.5万台。因此，如果国家和有关各省、自治区政府对履带拖拉机的更新有一定的政策支持，加之使用习惯的因素，这些市场仍有一定潜力。 二是农垦系统、国营农场是履带拖拉机的主要市场。他们非常重视农机化的投入，购买力强，使用水平相对较高，国产履带拖拉机仍是首选机型。目前国内的一些进出口公司将东欧国家，如罗马尼亚、前苏联一些与国产机型技术水平相当、价格较具竞争力的，有一定地域优势的履带拖拉机引入我国，但据黑龙江省农垦总局建三江分局的调查，其功率、价格合适，但可靠性差，一副缸套活塞只能用1 个生产周期；同时，故障率高，机车的出勤率、完好率、工作效率低；与同等功率的国产机型相比，其配件价格高、品种不齐全。 三是参考日本的经验，橡胶履带拖拉机今后在南方水田使用也很有前途。 四是出口市场。一拖公司履带拖拉机年出口量为300-500台，从销售价格对比来看，新研制开发的橡胶履带拖拉机在关键技术和性能指标上与国外产品相当 ，将会在国际市场上具有很强的竞争能力，可通过企业现有销售渠道，不失时机地打入国际市场。 今后的技术开发将向功率大型化、履带橡胶化、用途工程化的趋势发展。半刚性履带行走装置的工业拖拉机变型及前推后挖等工程用变型产品，以及95.6-121.3kW（130-165hp）履带拖拉机和橡胶履带拖拉机系列产品将成为产品的开发方向。 可以预见，由于履带拖拉机的保有量及年生产能力都很大，配件供应充足，用户使用经验也较多，产品的绝对价格较低，因此国产履带式拖拉机将在土方工程、土壤改良工程及某些条件下的田间作业上继续发挥作用。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (6/15/2007)