2011年以来我国液压破碎锤行业概况

周志鸿，刘玉超，马飞

(北京科技大学机械学院，北京 100083)

1 液压破碎锤产品行业概况

1.1 液压破碎锤产品的概念、产品分类及工作原理

液压破碎锤是一种以液压为动力，直接或间接驱动活塞做往复运动，靠活塞冲程时的动能冲击钎杆，对物体产生破碎作用的机械设备，简称为破碎锤。液压破碎锤一般由三个部分组成，见图1。

液压破碎锤按使用方式可分为两类。一种是手持式液压破碎锤，即人工手持作业的液压破碎锤；另一种是机载式液压破碎锤，即安装在承载机械上的液压破碎锤。

液压破碎锤按其外壳型式可分为三类。分别是侧装式液压破碎锤，即安装外壳呈三角形，也称为侧装式外壳；顶装式液压破碎锤，即安装外壳呈四方形，也称为方形外壳或直立形外壳；静音式液压破碎锤，即安装外壳呈箱形，也称为静音式外壳。其外形如图2所示。

图1 液压破碎锤

液压破碎锤按其冲程做功的动力源可分为三类。第一类为气液式液压破碎锤，即活塞冲程做功的动力来自于氮气膨胀力与液压动力的联合作用；第二类全液式液压破碎锤，即活塞冲程做功的动力完全来自于液压动力的作用；第三类氮爆式液压破碎锤，即活塞冲程做功的动力完全来自于氮气膨胀力的作用。

图2 液压破碎锤的外壳型式

液压破碎锤按照钎杆直径分为小型、中型、大型三类。钎杆直径为40～70mm的被划分为小型液压破碎锤；钎杆直径为75～145mm的为中型液压破碎锤；钎杆直径大于或等于150 mm的为大型液压破碎锤。

液压破碎锤的工作原理是：以液压为动力驱动液压破碎锤的活塞，使活塞产生动能后冲击破碎锤的钎杆，钎杆对岩石、混凝土等物体产生破碎作用。活塞运动大致分为三个阶段。

第一阶段是活塞回程阶段：破碎锤结束上一次冲击开始返回时，控制阀将高压液压油接通到活塞的前腔，将液压回油接通到活塞后腔，这样活塞在前腔高压液压油的推动下，活塞加速作回程运动，同时对氮气室中的氮气进行压缩，使氮气室中的压力逐渐升高，作为能量储备，见图3。

第二阶段是活塞回程制动阶段：液压油在前腔的压力推动活塞继续向后作回程运动，当活塞退回到一定位置时，控制阀阀芯开始换向，使得进入前腔的高压液压油逐渐减少，活塞前端所受到的返回推动力逐步减弱，而随着氮气被压缩的越来越厉害，氮气的气压越来越高，对活塞的阻力也越来越大。随着进入前腔的高压液压油的完全关闭，活塞的回程运动将迅速终止，见图4。

图3 活塞回程阶段

图4 活塞回程制动阶段

第三阶段为活塞冲程阶段：当活塞回程停止时，控制阀将高压液压油接通到活塞的后腔，将液压回油接通到活塞前腔，这样活塞在后腔高压液压油的推动下，活塞加速作冲程运动。同时氮气室中的高压氮气也快速膨胀，一同推动活塞作冲程运动。当活塞运行到一定位置时，控制阀阀芯开始换向，进入后腔的液压油被切换到前腔，为活塞下一个运动循环做准备。此时已获得足够冲击能的活塞与破碎锤的钎杆撞击，将冲击能输送到钎杆对岩石等物体进行击打，完成破碎锤的一次破碎动作，而活塞完成能量置换后处于短瞬停顿状态。至此，活塞完成一个工作循环，进入下一个运动循环，见图5。

图5 活塞冲程阶段

1.2 液压破碎锤产品的型号及基本参数

根据我国《液压破碎锤》现行国家标准的规定，液压破碎锤的型号编制由4部分组成[1]，见表1。

表1 液压凿岩机型号组成

第1部分为 “BRK”，是液压破碎锤的英文Breaking缩写的三个大写字母。第2部分代表液压破碎锤的外壳形式。J表示三角型外壳，F表示四方型外壳，X表示箱型外壳。第3部分为液压破碎锤的主参数。机载式液压破碎锤为钎杆直径，手持式液压破碎锤为产品机重。第4部分为产品改进设计状态代码。A表示第一次改进，B表示第二次改进，以此类推。

液压破碎锤基本参数有钎杆直径、机芯重量、整机重量、工作压力、工作流量、冲击频率、冲击能量[1]。具体数据要求见表2。

液压破碎锤作为工作环境恶劣、产品工作负荷巨大的机械设备，其主要产品易损件寿命也是很重要的一项指标。产品主要易损件有活塞、换向阀、蓄能器隔膜、钎杆前导向套、钎杆后导向套等。这些主要易损件能达到的寿命指标见表3。

1.3 液压破碎锤产品的行业概况

1.3.1 艾思博科技有限公司液压破碎锤概况

艾思博科技有限公司是由JAPAN TOYO(H.K)MACHINERY CO.,LTD.在中国投资的无区域企业，公司专业生产液压破碎锤、凿岩机、内燃镐等凿岩机械，产品广泛用于矿山、铁路公路、市政建设、电信电力施工和建筑物拆除等工程以及对岩石、水泥路面、钢包炉渣、桥墩、楼台等坚硬物的开凿及破碎。公司拥有日本OKUMA MA-600HB-R大型卧式加工中心、韩国斗山HM8000和HM6300卧式加工中心以及PUMA6000大型车削中心等10多台，韩国进口的高精密内外圆磨床、德国进口多功能热处理流水线，液压破碎锤试验台等设备，各种检验检测设备齐全，是国内最早研发制造、并拥有自主知识产权的液压破碎锤专业厂家之一。产品以钎杆直径68 mm至195 mm的机载式液压破碎锤为主，此外还专业生产破碎锤机芯、中缸体、前缸体、后缸体等零部件，以及冲击活塞、钎杆等易损件和消耗品。该公司是一家高度重视技术研发的科技型企业，其产品CL137型液压破碎锤曾被列入国家火炬计划。该公司是我国现行国家标准GB/T32799-2016《液压破碎锤》的起草单位。得益于公司雄厚的技术实力和对质量的精益求精，其产品得到了用户的高度认可，公司产值直线上升。2017年度企业产值增长幅度达50%以上。该公司产品外形[2]见图6。生产的产品种类见表4，产品具体性能参数见表5。

1.3.2 贝力特机械有限公司液压破碎锤概况

贝力特机械有限公司是我国一家实力雄厚规模较大的专业研发与制造液压破碎锤的企业。该公司生产多种侧装式、顶装式、静音式系列机载式液压破碎锤产品，可配各种型号的挖机和装载机。该公司产品具有打击力大、噪音低、超耐用、低故障率等特点。该公司产品外形见图7。生产的产品种类[3]见表6，产品具体性能参数见表7。

表2 液压破碎锤基本参数

表3 液压破碎锤主要易损件寿命指标

2 我国液压破碎锤行业发展历史回顾

图6 艾思博公司液压破碎锤外形图

我国液压破碎锤研发工作始于第5个五年计划，至今已有四十年。第6个五年计划期间的1984年，已经有液压破碎锤研制项目通过了部级鉴定。但是，二十世纪研发的产品几乎全部停产，许多早期生产液压破碎锤的企业，如嘉兴冶金机械厂，宣化采掘机械厂，上海建筑机械厂，通化风动工具厂，岳阳机床厂，佛山纺织机械厂，沈阳风动工具厂等，已经不复存在，或者重组改名。山河智能，南阳东风机械厂等公司的液压锤也早已停产。

表4 艾思博科技有限公司产品种类

表5 艾思博科技有限公司液压破碎锤产品性能参数

图7 贝力特公司液压破碎锤外形图

二十一世纪开始，第10个五年计划期间，我国液压破碎锤产品开始重新启动。2005年开始的第11个五年计划期间，快速增长。2011年开始的第12个五年计划期间，蓬勃发展。2016年开始的第13个五年计划期间，又进入高速发展期。

3 我国液压破碎锤产销量

和日本韩国不同，我国液压破碎锤的销售量一向没有较为准确的统计数据，都是大略估计。

根据中国工程机械工业协会挖掘机械分会秘书处李宏宝的2014年网络文章，中国液压破碎锤市场2011年销量5.8万台，2012年销量5.2万台，2013年销量5.7万台，中国产业信息网透露我国液压破碎锤2015年销售5.5万台。李宏宝在2014年预计，2016年中国破碎锤市场，销量规模有望达到8万台。

破碎锤是我国发展较好的机械产品，21世纪初，国内市场是进口产品一统天下，十几年后的今天，已经基本上取代了进口，并且批量出口。笔者估计国产破碎锤在国内市场占比可能达到90%。

考虑到最近几年，烟台艾迪精密机械公司，温岭贝力特机械公司，艾思博科技公司等企业加大产品出口力度，每年频繁出国，参加各种展会，进军国际市场。许多韩国和日本公司在中国国内采购破碎锤零件和部件进行组装。2016年以来，工程机械行业复苏，2017年中国液压破碎锤实际产销量可能达到10万台，可能接近全球销量的一半。2018年呈继续增长的态势。

4 我国与液压破碎锤相关的企业特点和数量

表6 贝力特公司破碎锤产品种类

表7 贝力特公司破碎锤产品产品性能参数

我国液压破碎锤制造企业，除了马鞍山惊天，长治液压等极少数企业外，其他全部是民营企业，而且都是中小民营企业，他们大多数没有或很少得到政府科技项目的支持，没有或很少得到政府奖项。但是他们抓住了市场机会，成长迅速，体现了民营中小企业的强大生命力，取得了令世界瞩目的成绩。

笔者在阿土伯交易网，搜索全国与破碎锤相关的企业，包含了破碎锤整机，部件，零件制造商和销售商，破碎锤密封件，橡胶件销售商，钢材锻件供应商等，以关键词破碎锤，截止到2018-6-16，共搜到1130家公司，遍及30个省市自治区，见表8。可见液压破碎锤行业的发展已经蔚为大观，行业规模已经不小。当然，这一千多家公司，绝大多数是销售商，制造企业占比较小。

表8 全国各省与破碎锤相关的企业数量

公司数量前五名是江苏，山东，广东，浙江和上海，都是位于东部南部沿海地区，是我国最发达地区，这不是偶然现象，东南沿海地区加工能力强，配套容易，技术工人和销售人才多，交通物流方便。

阿土伯交易网收集的数据与资料，未必可靠，但是苦于破碎锤企业数据资料来源非常贫乏，只能聊胜于无。

5 烟台艾迪精密机械公司上市

烟台艾迪精密机械股份有限公司主要从事液压破碎锤、快速连接器、震动夯、液压剪、液压钳、抓石器、抓木器等工程机械属具研发、生产与销售，是国内液压破碎锤行业的领军企业，产品出口到全球60多个国家及地区。公司创建于2003年8月，并于2017年1月成功登陆上海证券交易所主板 （股票简称：艾迪精密，股票代码：603638）。 2017年1月20日，烟台艾迪公司首次公开发行A股上市仪式在上海证券交易所隆重举行。

这是我国液压破碎锤行业第一个上市公司，标志液压破碎锤行业已经颇具规模和影响。

6 液压破碎锤国家标准发布

液压破碎锤国家标准《GB/T 32799-2016液压破碎锤》，已经于2016-08-29发布，2017-03-01实施，由机械行业标准（JB）上升为国标（GB），标志液压破碎锤产品在我国已经大量生产和广泛使用。

7 浙江省部分液压破碎锤企业经营范围

主要依据阿土伯交易网查询，浙江省部分液压破碎锤企业经营范围见表9。其中温岭贝力特公司，嘉兴艾思博公司，温岭德克公司，江苏诺森重工公司杭州营销中心是著名的液压破碎锤生产制造销售企业，在国内占据重要位置。

笔者在阿土伯交易网，搜索浙江省各地级市与破碎锤相关的企业数量，见表10。数据不很全面，只能作为参考。如台州地区只查到德克公司等3家企业，在全国名列前茅的温岭贝力特机械有限公司，竟然查不到。

8 我国液压破碎锤行业的不足

8.1 大型破碎锤质量有待改进

我国在中小规格液压破碎锤方面，已经全面取代外国产品，但是钎杆直径175 mm以上的大型破碎锤质量和性能不稳定。随着矿山锤击开采的需求增多，破碎锤钎杆直径有加大的趋势，一些公司产品的钎杆直径已经达到200 mm以上，艾迪公司产品最大钎杆直径已经达到248mm。

8.2 手持式破碎锤产品缺乏

钎杆直径在32 mm及以下的手持式液压破碎锤（一般称为液压镐）产品缺乏，好像只有长治液压件厂生产，产量也很少。市场上大多是日本、美国、丹麦的产品。我国市场上大多使用气镐，产量极大，价格很低。液压镐在自来水，燃气等市政工程中还是有许多应用的，希望有企业注意到这个市场空缺。

8.3 设计与研发能力不足

表9 浙江省部分液压破碎锤企业经营范围

表10 浙江省各地级市与破碎锤相关的企业数量

我国破碎锤产品基本仿制日韩系列，有局部优化和创新，但是原始创新能力不足。

大部分企业研发力量不足，工程师数量不足，独立设计能力不足，这些状况都有待改进。

8.4 缺少破碎锤性能参数测试条件

我国破碎锤产品的性能参数，如压力流量，冲击频率和冲击能数据，大多是比较随意写出，基本是照抄国外同类产品数据，没有经过测量确定的数据。主要原因是没有测量数据的仪器和测试台。大大制约了产品的改进和创新。测试台和测试仪器耗资大，技术含量高，绝大多数破碎锤企业不能自备，建议政府质量技术监督局参与其事，统筹安排。

8.5 产品价格下滑和利润降低

随着生产规模的扩大和成本的降低，产品价格下降是必然趋势。但是破碎锤产品价格下滑过于严重，超过挖掘机价格下降的程度。如果生产企业利润不足，会给企业带来严重危险，应当引起企业经营管理者的高度关注。

8.6 缺少行业交流活动

今非昔比，破碎锤已经成为一个颇具规模的行业，但行业交流非常少，经常好几年没有一次行业活动，同行是竞争对手，但也是同仁，是朋友。没有一个企业能够闭门造车，不学习别人经验，孤立发展。各自封闭，只能固步自封。1978年以后，邓小平大胆实行对内改革，对外开放政策，我国才丢掉贫穷落后的帽子，成为世界第二大经济体，全世界也因此受益匪浅。破碎锤企业应该对内改革，对外开放，加强交流，互相促进，提高整个行业的形象和产品水平，走到国际市场前沿。