工程机械设备极地助力 柳工技术更胜一筹

【第一工程机械网 独家报道】8月10日，柳工与中国极地研究中心在上海签署“中国南北极考察战略合作协议”，中国极地研究中心授予柳工“中国南北极考察战略合作伙伴”称号并授牌，这是中国极地研究中心自1984年开始南极科考以来第一次授予此牌；同时，柳工将通过机械设备捐赠和资金捐赠两种方式来支持中国极地研究中心极地科考工作。这一协议的签订，标志着我国工程机械设备在极端环境下技术应用上了一个新台阶。

近年来，工程机械产品创新成果越来越被各厂家重视，这是企业的生命力，同时标志着各企业的市场话语权，产品设备能否在极端环境下应用，已成为衡量企业产品技术创新的标准之一。目前，部分厂商已在积极探索在极端环境下产品的技术需求。第一工程机械网记者认为，工程机械设备在极地应用还属于刚刚起步阶段，需要不断探索，走出自己的特色。笔者围绕工程机械设备在极地作业的热点技术问题与多方业内专家进行沟通，现将交流结果与大家共享。

柳工与中国极地研究中心在上海签署“中国南北极考察战略合作协议”

柳工开辟极地产品新模式

自2008年至今，柳工先后选拔出3名经验丰富的工程师常驻南北两极地区对科考机械、设备及所有不同品牌不同种类的特殊车辆进行维护、保养和管理。从8月10日开始，随着柳工与中国极地研究中心的战略合作签约，柳工从此迈入一个新的阶段。后期，柳工在原有机械设备维护人员支持的基础上开始机械设备的支持，将把以柳工装载机、挖掘机为主的工程机械设备送往地球南北极，助力中国极地科考事业。

柳工副总裁余亚军接受第一工程机械网记者采访时表示，中国极地研究中心作为中国唯一专业从事极地考察的科学研究和保障业务的国家海洋局直属公益性事业单位，长期负责南极长城站、中山站、昆仑站和"雪龙"号的运行与管理，在中国极地考察事业中起到了"中枢"作用，并有着举足轻重的地位。在中国极地研究中心的引领下，中国正由极地考察大国向全球极地科考强国蜕变和迈进。

“柳工始终将为南北极科考事业做出应有贡献视为己任，积极展开极端工况下的技术创新、产品研发和服务保障工作。柳工的产品可以经受住严酷的极限环境考验！”余亚军对此充满了信心。经过柳工高级工程师的多年研究以及对极地环境的综合考察，柳工已经在具备生产世界高原型装载机（柳工是国际上第一个完全掌握高原产品技术并成功应用于装载机产品的企业）实力基础之上，研发出适合在南、北极的特殊条件工作的机备，这些设备在低温启动、排放、防紫外线、供暖、快换吊具和维修、废物回收等方面均能满足实际要求。

工程机械极地作业的各项要求

然而，南北极地区严酷、恶劣的自然环境使高风险与极地科考形影相随。在这样的操作条件下，工程机械设备需要具备哪些硬性技术性能条件、操作手需要具备怎样的综合素质，第一工程机械网记者采访了相关专业人士。

首先，在机械工程师选拔方面，中国工程机械行业征战南北极第一人颜炜向记者表示：“派往极地的机械工程师，需要经过层层选拔，筛选条件也极为苛刻。”首先，身体素质需要过硬，才能适应在高寒、高海拔的恶劣气候条件下工作；其次技术要过硬，对机械车辆操作、维护和保养等工作要样样拿手；此外，人品也要过硬，一名优秀的极地工程师需要具备团队意识、服从指挥、吃苦耐劳、乐于助人等优良品质。颜炜曾在与第一工程机械网记者谈话时笑言“在极地这种极端环境下，是最考验人性的。团队意识尤为重要，一旦团队中有一个人出现问题，对于整个团队的人身安全都可能是威胁”。同时其家人也需要给予足够的支持和鼓励。因此，能成为征战极地的机械工程师都是经过特殊教育、综合培训、魔鬼锻炼的全能型人才，是机械服务工程师队伍中的佼佼者。

中国工程机械行业征战南北极第一人颜炜

其次，在机械设备技术性能方面，整机性能必须更可靠、更易于维修和保养。两极地区，尤其是在南极地区，长年积雪，气温多在零下15度左右，极寒时甚至可达零下40度。在这样高寒、高海拔的极端气候环境下，所使用的机械设备需同时满足低温启动、防紫外线、驾驶室保暖等各种条件。

整机钢结构等需要采用有防低温脆性能力的钢材。国内工程机械业内专家刘良臣指出：“在气温条件差异很大的地区，如使用普通钢材，很容易因其材质脆而在受力后断裂。所以整机及零部件都必须有抗低温能力，特别是钢结构件，如车架，工作装置等受力部分尤其需要有防低温脆性的能力。”

刘老告诉记者，设备驾驶室需有防紫外线措施。由于南极紫外线十分强烈，臭氧层空洞加强了紫外线辐射的威力。地平面冰层以及积雪反射也使得紫外线威力更强。这样的环境要求设备驾驶室有防紫外线能力和保暖措施。另外橡胶密封材料在强紫外线、低温条件下极易老化，因此橡胶件的材质和设计要有极佳的防老化能力。

同时，由于南北两极的空气稀薄，在缺氧条件下对柴油机、液压油有更高的要求。做为南极科考站之一的昆仑站，海拔4000多米，为缺氧环境，气温极低。在这种环境下，机械研发工程师最需要解决的难题是柴油机及液压油在缺氧环境下燃烧不充分和掉功率的现象。

另外，在环保方面，进入到南极的设备需节油、环保，施工时振动与噪音小，符合排放标准及废物回收等各项要求。遵守GB 20891-2007 《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法》；GB 16710-2010《土方机械 噪声限值》及《关于环境保护的南极条约议定书》等国际极地公约条款，以保证南极的环境资源和生态完整。

柳工产品不断攻克技术难题

柳工极地机械研发人员为适应长期严寒的极地工作环境，对产品设计工艺及部件配置做出的众多调整。柳工总裁助理、中央研究院院长罗维为本网记者详细解释了柳工采用的功率恢复型增压技术、高寒缺氧条件下的低温冷起动、适应寒冷环境的空气预滤等关键技术，对水散热系统、液力机械传动和液压系统的散热系统进行适应性改进，突破了低温、缺氧、强紫外线辐射极端环境引发的工程机械起动难、功率下降、金属材料变脆、橡胶密封材料快速老化等不能正常使用的技术难点，解决了高原环境下整机工作无力、生产率低、发热量大、耗油量增加、寿命快速下降等技术难题。

柳工总裁助理、中央研究院院长罗维

对此次即将捐赠给中国极地研究中心的设备，柳工对机械配置作出了以下调整和设计：增压型驾驶室具备防紫外线、玻璃除霜能力；拥有隔栅加热、外接电源等冷启动技术；热水循环和电加热两种方式可确保驾驶室保暖；配置ROPS/FOPS防滚翻、防落物功能；多用途快换属具（司机不用离开驾驶室，不需要其他人协助，1~2分钟内完成不同属具间的更换。根据其工况特点，优先置上铲斗、货叉与吊具）；低温油品（包括1#锂基润滑油、5W机油、5W变矩器油、HV系列液压油、-45防冻液和低温桥用油）；耐低温防紫外线材料（特别是油管、橡胶件等重要部件）。此外，为改善高原环境下操作人员疲劳问题，柳工采用闭路摄像系统开阔驾驶员视野，还从加压增氧、操纵系统等方面提高驾驶室的舒适性。

经过柳工与中国极地研究中心的此次合作，双方将利用各自优势，进行实质性的进展。在当日签约仪式现场，本网记者获悉，对于下一步要进行的主要工作，双方已经进行了更加细致的安排。

首先，共同建设极地机械设备的保障体系。提高南极考察工程机械设备管理、运行、维护水平，派遣专业技术人员到极地现场提供技术保障。其次，双方定期互访交流，共同制定考察队员选拔评估体系，开展特殊地区机械保障服务和研究。根据南极考察现场环境，结合极地中心极地后勤保障现场经验和柳工强大的技术研发实力，进行提高工程机械性能和适应性等科研项目的开展。同时，双方合作共建极地特殊环境机械设备实验平台。

优势互补 合作双赢

极地考察是人类探索自然奥秘，促进社会可持续发展，拓展未来发展空间的伟大事业。资料显示，我国自1980年开展极地考察工作以来，先后建成了南极长城站、中山站、昆仑站和北极黄河站，取得了一系列宝贵的科研成果。但与此同时，受南北极恶劣环境的制约，极地考察也成为一项高风险的工作，伴随着极地事业的快速发展，极地现场急需得到强有力的机械设备保障支持。如中山站是中国在南极最重要的科考、后勤站，目前还在进一步完善站区的作用和功能，因此还要在站区的规划、建设、管理、保障等方面进行不断的改动。在此过程中，工程机械需要承担土方作业，基建作业，道路修建及维护，机场建设等任务，同时还承担平整地面和搬运物资等辅助作业。

同时，极地特殊的环境也可以为国内机械企业的发展提供平台，并拉动装备技术的不断进步。各工程机械企业的产品需要在极热环境、高海拔、高寒等各极端环境进行试验验证，但在国际上还没有哪个国家都具备这种试验条件。因此，这次柳工能够与中国极地研究中心结成战略合作伙伴，设备正式进入中国南北极进行科考试验，从某种意义上说，也拓宽了国内产品的试验环境，进一步推动工程机械产品技术的发展。

截止目前，在国内工程机械行业企业中，仅有少数几家企业先后将为数不多的设备派往极地，为国内外极地科考事业保驾护航。随着此次柳工与中国极地研究中心战略合作协议的签定，柳工将提供品质优秀的产品做好设备保障工作，为中国南北极科考事业的强盛发展再立新功。

责任编辑：Alley