液压吊臂机(苏联和波兰合作生产的起重机（约八千字长文）)

Posted 2023-06-01

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液压吊臂机(苏联和波兰合作生产的起重机（约八千字长文）)

这次我们讲讲苏波合作生产的起重机，希望大家多多点赞转发。还有，如果我没记错的话，这里面有一种或者几种起重机我们曾经在上世纪八十和九十年代进口过。

上世纪70年代初，苏联开始对一五计划期间建设的工厂进行扩建和改建，建设过程中使用了大量的预制件，建筑结构的高度也有显著增加，需要大功率、机动性好的移动式起重机。但是当年苏联制造的起重机，并不能同时满足功率大和机动性好这两点。

也是在上世纪70年代，波兰开始进行一系列的工业投资，比如卡托维兹钢铁厂、格但斯克炼油厂、蒂黑汽车厂和贝尔恰托发电厂，还有这些工厂对应的家属区。所以波兰的建筑公司期待能有一种现代化、转场快、准备时间短的起重机。尽管当时市面上有DEMAG（西德）、COLES（英国）这种西方进口货，但是因为汇率问题所以价格很高，整不起。

但是波兰应该比苏联好点，就是他们有一定的生产专用底盘汽车起重机的经验。BUMAR-Labedy公司制造过PS-400型四轴专用汽车底盘，用于制造K-401型桁架臂式起重机，K-401在斯塔洛瓦沃拉钢铁厂的建设过程中发挥了巨大作用。

虽然之前苏联并没有制造专用底盘汽车起重机的经验（在这些大型起重机出现之前苏联最大的汽车起重机是用KrAZ-257底盘改装的KS-4571型），但是他们也进行了此类起重机的试制。

当时苏联最大的汽车起重机KS-4571

试制是有敖德萨重型起重机厂（一月起义工厂）的特殊设计局进行的，在上世纪60年代中期他们就开始计划着制造一种起重量25吨，使用三轴底盘的起重机。他们先把K-258实验车的底盘和转台保留，之后拿这些再造了一台K-259型桁架臂式起重机。当时两种起重机是差不多的，都是柴电驱动，使用桁架式吊臂。

K-259

不过这次试制也引发了很多问题，首先因为研发特殊底盘，研制汽车起重机这种事情要造起重机上车的人要和造汽车底盘的人一起工作，但是后者很明显倾向于使用现成的导弹运输车作为底盘。虽然使用现成的导弹运输车底盘一时爽，但是这种事情最后会把研发和后续改进工作逼进死胡同。

上世纪60年代末，敖德萨重型起重机厂做出决定，生产一台全面符合当时先进技术指标的汽车起重机。设计工作由V.A.Prokofiev领导，他的主要工作是设计液压系统，他和M.K.Sokolovsky领导的底盘设计部门合作。伸缩臂的计算由L.B.Steinberg领导的计算部门和赫尔松工业研究所的专家共同完成，在制造原型车时，敖德萨重型起重机研究所和一月起义工厂的技术人员之间进行了紧密合作，因为有很多东西需要随时基于工厂的技术能力进行修改。

1971年，起重量25吨的汽车起重机KS-5471横空出世，使用3节吊臂，长度可以在10.7~25米之间变化。使用加长臂时，最大吊装高度可以增加到32.4米。起重机使用四轴底盘，前两对车轮转向，后两对车轮驱动。起重机搭载了YaMZ的柴油机，整机总重40吨。

KS-5471

起重机成功通过了测试，当时的前景是一片光明，不过之后局势急转直下。因为专用汽车底盘的制造是汽车工业部在管，汽车工业部不同意生产底盘，所以最后KS-5471就停留在原型车阶段。

但是这一次试制给了设计师很多经验，也证明了选择研发这样的起重机是对的。两年之后的1973年6月，上级同意研发起重量40吨的机型。除了研发新机型，敖德萨这边也没停止改进KS-5471，最后的改进型号就是起重量相同的KS-5472，和后来研发的40吨起重机之间的零件互换度很高。

但是不管敖德萨这边的设计师们多努力，因为底盘的原因，量产的希望还是很渺茫。在敖德萨重型起重机厂制造基本上是不可能了，这个时候就需要新的场地和一大堆协作厂——在当时的计划经济系统下，找这些工厂会严重拖慢投产的进度。而且在苏联的任何一个汽车厂想要投产起重机使用的专用汽车底盘，怎么想都是在做梦。但是这个时候事情发生了转机，因为他们找到了波兰合作。

苏联想要寻求合作伙伴，他们把目光投向了同样需要此类起重机的波兰——BUMAR公司和波兰建筑机械研究所已经具备了起重量25吨和40吨底盘的生产能力，他们还在测试63吨起重机的专用底盘。波兰制造的底盘在当时很先进，在格沃古夫的FABAMA工厂也已经可以制造大型伸缩臂式起重机，而且波兰有苏联方面急需的伸缩臂起重机生产设备。在分析了波兰制造的底盘之后，敖德萨的专家发现PS-401底盘和苏联的KS-5471起重机底盘设计理念都一样。而且K-401的吊臂也是桁架式的，至于那些在PS-401底盘上制造的伸缩臂的起重机上装是买了COLES许可证生产的。

K-401

两国之间的合作意向已经变得很明显了，因为苏联不能在这方面落后于人。当然，合作这种事情实际上还有政治原因：除了生产许可证，波兰在当时使用了一些西方的零件进行起重机组装，作为华约的成员国之一，这是一种权宜之计，但并不是长久之计。

自然而然地，在1975年5月，苏联建筑和工业部与波兰机械工业部在华沙签署了研发25、40、63和100吨特殊底盘起重机的协定。为了进行复杂的工作，当时在敖德萨和华沙都组织了设计师队伍。专家需要解决在设计中遇到的问题，进行计算、设计加编制生产文件，主要任务是最大限度地保证零件互换度。苏联方面参加合作的单位是：敖德萨重型起重机厂、VNIIstroydormash、尼科波尔起重机厂以及伊万沃诺起重机厂搞的生产合作组织“Avtokran”。波兰方面是BUMAR联合体和波兰建筑机械研究所。在几个月时间里，苏联专家A.V. Filonenko、E.S. Matveychuk、N.N. Andrienko和I. Tsvetkov还有波兰专家E. Rytel、E. Klimek、T. Gvizdovich等人就已经把这一系列的起重机规格确定了，草图也画出来了。

因为1973年开始40吨的起重机就已经投产了，所以在一段相对短的时间里，苏联和波兰两国的专家在总设计师V.F.Grosu的领导下完成了该机型的设计工作。1976年7月19日，两国合作生产的KS-6471型起重机在敖德萨重型起重机厂通过了工厂级别的测试。

我们来细细看一下它的设计，起重机的规定起重量是40吨，但是在测试中成功吊起了56吨！在吊臂伸到最远处时可以起吊12吨的重物，在不使用支腿时这个数字是10吨。吊臂长度为11~27米，有3节，最大起吊高度为26.7米，使用两根油缸进行变幅，油缸上有防回落装置。使用加长臂时，最大起吊高度可以达到35.5米，在把吊臂竖起来当作塔式起重机的立杆使用时，吊装高度可以达到46米。起重机还有一个5吨的副钩。液压系统的压力为17.5兆帕，主、副钩卷扬机结构相同，就是上面缠绕的钢丝绳长度不同，使用55马力的液压马达驱动。

T-401（KS-6471）

这种起重机使用的PS-401型底盘，该型底盘的第1、3、4对车轮为驱动轮，第1、2对车轮为转向轮。车轮和液压系统使用SW-680/95型柴油机驱动，变速箱为6进1倒，还有一个双速的副变速箱。在进行总里程85公里道路测试时，起重机的最高时速为50公里。为了安全起见，底盘的刹车管路和转向机都有两套。支腿为全液压，可以独立展开或缩回，支腿展开时，起重机宽度为5.8米。起重机全长16米，转弯半径14.5米，总重44吨。

这种机型的外观和控制系统的布局都走在当时的审美和人机工学前沿，和同级别的起重机相比，这种机型有不少优点，比如机动性好、使用伸缩臂、转场和准备时间短等。据说可以和外国同类型产品一较高下。1976年勃列日涅夫70大寿时，敖德萨重型起重机厂送了他一个KS-6471的模型，据说现在还在乌里扬诺夫斯克放着。

1976年7月19到28日的国家测试，KS-6471的很多指标都明显超出了苏联国标要求，但是在量产之前，工程师A.M.Polyvanny要求把测试中发现的问题改掉：加装限重器、想办法使用苏联生产的轮胎和发动机，还提到了发动机动力不足的问题。如果再往后看，KS-6471还通过了寒区测试。

量产这种起重机经历了相当多生产上的重新安排，在敖德萨重型起重机厂建立了一个试生产车间，购置了新的生产和测试设备，在把上装装到底盘上之间可以进行整体测试。当时外形上的设计让敖德萨工厂的很多工人和技术人员都犯了难，但是既然他们已经设计出了全新的起重机，那剩下的困难也就不足为惧了。1977年第一批KS-6471型起重机正式开下生产线，同年在波兰也进行了DS-0401T的组装。

根据1978年签署的技术协定，起重机需要在两国同时进行生产。苏联给波兰提供转台，波兰给苏联提供底盘、伸缩臂、长油缸。一共有16家企业参与起重机制造。

1978年，一个在N.N.Andrienko和E.S.Matveychuk领导下的设计师团队完成了63吨KS-7471型起重机的设计，使用了双发动机，一个在底盘上，另一个在转台上。可以保证吊装工作的经济性，也可以保障行走时对发动机动力的充分应用。在第一台KS-7471制造出来之后，双方成立了一个由波兰、苏联两国专家组成的工作组，目的是为了保证它能快速从图纸变成实车。因为63吨起重机和40吨起重机之间的通用性，它的制造速度很快。

KS-7471在吊臂变幅最大和使用支腿时可以达到最大起重量，在不使用支腿和行走时可以起吊不超过15吨的货物。起重机使用4节吊臂，长度为12.6~38.5米，可以加装15、20米的加长臂。最大吊装高度为55.2米。起重机上装搭载了YaMZ-236型发动机，驱动压力17.5兆帕的液压系统。

KS-7471使用了PS-632型六轴专用汽车底盘，搭载YaMZ-240型发动机，其中第1、2、3、6对车轮可以转向，但是前三轴和最后一轴转向方向相反，这样可以保障底盘有足够小的转弯半径。转向带有液压助力，使用11进2倒的手动变速箱，最高时速为50公里。支腿作用面积为7.2*7.35米，总重68吨，作业准备时间只需要15~20分钟。

KS-7471

现在KS-6471和KS-7471投产了，设计团队开始继续改进起重量25吨的KS-5472。在总设计师Y.M.Pustyilnik的领导下，他们设计了KS-5473。1979年开始在敖德萨和赫扎努夫的BUMAR-FABLOK工厂生产（波兰方面命名为DS-0253T），后来KS-5473的生产转移到尼科波尔起重机厂。但是在上世纪80年代的一段时间里面，敖德萨又恢复了KS-5473的生产，这段时间是尼科波尔和敖德萨同时制造。

KS-4573使用了40和63吨起重机的设计方案，但是它也并不是完全照搬照抄。首先，它使用了PS-253型底盘，驱动方式为6*4。搭载了SW-680/93/1型发动机，这条发动机负责带动发动机的行走机构和上装以及支腿的液压系统。起重量25吨，在不适用支腿时，可以在时速不超过2.5公里时起吊不超过8吨的重物。3节吊臂的长度为10~24米，使用加长臂之后最大吊装高度为36米，但是这个时候最大起重量不到1吨。支腿展开后的支撑面积为4.8*5.2米，和KS-6471跟KS-7471一样，KS-5473的安全设施做的一点不差：带有起吊重量指示和液压系统压力限制。起重机行驶最高时速为60公里，总重28吨。

KS-5473也在不断进行着现代化改进，先是KS-5473B（液压系统加压，之后转台转速、吊钩升降速度提高），之后是KS-5473V（使用PS-281型底盘，起重量增加到28吨）。

最后是起重量100吨的KS-8471，由E.S.Matveychuk领导的团队设计，第一台于1981年在敖德萨起重机厂制造完成，使用长度可以在13.6~39.1米之间变化的四节吊臂，还可以安装长度15~25米的加长臂。靠着在吊臂上端加装附加工作装置可以让最大起吊高度增至72.5米。液压系统使用上装的YaMZ-236型发动机驱动。底盘为PS-1001，有5对转向轮和3对驱动轮，搭载了加限制器的YaMZ-240N型柴油机。变速箱有14铬前进档和2个倒档，最高时速50公里。KS-8471的外形尺寸为17.5*3*3.95米，支腿展开后的支撑面积是8.5*8.65米，总重86吨。

KS-7471和KS-8471（波兰的DS-0632T和DS-1001T）尽管量产了，但是产量没有那么多。根据一些说法，KS-7471一共造了9台，至于KS-8471那只能说更少了。

T-1001/KS-8471

所以，生产25、40、63、100吨起重机的计划在1976~1981年已经彻底完成了。KS-7471和KS-8471的主副卷扬机、控制吊臂变幅和伸缩的油缸、转台、油箱等等很多零部件都是通用的。

KS-6471、7471、8471型起重机被苏联发明发现委员会授予工业设计证书，因为研发这些起重机，敖德萨重型起重机设计局被授予苏联国民经济建设成就一级奖章，还给N.K.Grechin、V.F.Grosu（敖德萨重型起重机设计局总设计师）、N.A.Yablonsky（敖德萨重型起重机厂总设计师）、等一群苏联和波兰设计师颁发了特殊贡献奖。但是量产这些机型之后，双方之间的合作并没有结束。下面先告一段落，再比较一下这些机型的技术参数：

起重机型号	KS-5743	KS-6471	KS-6472	KS-7471	KS-8471
最大起重量（吨）
带支腿	25	40	40	63	100
不带支腿	5	10	10	15	20
吊钩最大起升高度（米）
主臂完全缩回	10	10.6	10.6	12.3	12.6
主臂完全伸出	22.6	26.7	33.5	37.8	39
使用加长臂	36	46	48	55.2	72.5
吊臂长度	10~24	11~27	10.6~34.5	12.6~38.1	13.7~47.7
吊臂节数	3	3	3	4	4
吊钩最大升/降速度（米/分钟）	11.6/36	15/25	12/90	10/100	7.1/100
转台最高转速表（转/分钟）	1.0	1.3	1.92	0.75	0.65
主臂全部展开用时（秒）	70	80	80	122	126
最高时速（公里）
行驶	60	50	60	50	53
工作	2.5	2.5	2.5	1.5	1.5
支腿支撑面积（米）	4.8*5.2	5.3*5.8	5.9*6.3	7.2*7.35	8.5*8.65
最小转弯半径（米）	11.5	14.0	14.5	14.9	14.9
发动机功率（千瓦）
底盘	149	176	178	236	335
上装				133	177
液压系统压力（兆帕）	17.5	17.5	20	17.5	17.5
行走状态外形尺寸（米）
长	12.0	13.7	13.0	16.0	17.5
宽	2.5	2.8	2.5	3.0	3.0
高	3.6	3.8	3.5	3.65	3.95
总重（吨）	28	44	36	68	86.6

几种起重机的技术参数

1981~1983年，苏波之间的合作主要是根据实际使用的反馈，对现有车型进行改进。同时波兰在从西方国家进口零部件和材料这方面遇到困难。尽管当时他们有机会去保住产量甚至增产，但是在敖德萨，起重机产量显著降低。设计团队被要求使用苏联和波兰自产的材料进行替代，之后苏联方面发动机、变速箱等一大批零件被替换，在当时苏联很多的25和40吨起重机都换上了YaMZ的发动机，这些发动机寿命比当时从波兰进口的长，而且也不需要进口零部件，这显著减少了工厂的待料时间。

1984年，苏联和波兰双方签署了研发第二代起重量25、40、63、100吨以及160和250吨起重机与特殊底盘的协定，设计组开始研发KS-5474、KS-7472和KS-8472，除了改进设计，后两种起重机还把最大起重量提高到了80吨和125吨。还有，63吨和100吨级起重机上还可以加装配重，使用配重时，最大起重量可以翻一番。当时西方国家的很多起重机都有配重，所以在当时的苏联，这样做实际上是往前迈了很大一步。

最后我们来说说最主要的事情——KS-9471和KS-10471的研发，这是苏联第一次设计制造民用的七轴和八轴专用汽车底盘。如果说这全是苏联和波兰合作完成的有失偏颇，因为这个任务落到了敖德萨重型起重机研究所头上，总设计师是S.N.Feinburd和P.V.Khasilev。

KS-10471

为100吨起重机和250吨起重机制造的底盘完全是两码事，不能通过增加车轴数量解决问题，而是需要重新进行设计底盘，分配轴荷等等工作。之后所有这些还都需要在工作时经得住超载，操作性能要好，机动性要高。波兰方面已经不能给这样的底盘了，这并不让人惊讶，因为这样的起重机在当时是专门由顶尖厂家承接定制的。

所以敖德萨的设计师们就开始考虑底盘的选择问题，实际上当时最适合的方案就是在明斯克汽车厂生产的导弹运输车基础上进行改装。在敖德萨，使用导弹运输车作为底盘的优点被充分挖掘出来。结果就是KS-10471（KShT-250）的第一版设计使用了MAZ底盘，当时为了研发一种特殊的八轴底盘，就需要去接触由B.L.Shaposhnikov领导的明斯克汽车厂特殊设计局。但是这里因为因为涉密的原因被军队“关照”，明斯克这边也就并没有和敖德萨深入进行合作。还有，在当时准备借用特殊设计局的力量进行设计，甚至在当时使用民用的MAZ底盘进行测试的可能性也是一点没有。军队拒绝参加设计，这让制造起重机底盘的希望化为泡影。

后来敖德萨起重机厂还是争取到了上级支持，但是收效甚微，工厂收到了两台旧的MAZ-543底盘，这两个底盘后来被拆开了。但还是没有办法去找到关于底盘的图纸，这些东西那个时候还在明斯克汽车厂的特殊设计局库房里面睡大觉，敖德萨的设计师需要进行反向测绘。

KS-10471的设计模型，看前脸很像苏联当时的导弹运输车

1985年，敖德萨重型起重机厂制造并测试了KS-10471，起重量250吨，使用由波兰设计的，长度可以在14.4~51.3米之间变化的WT-2501型5节伸缩臂。为了增加起吊高度，可以使用10米的加长臂或者20~45米的挺杆，这个时候起重机最大吊装高度为96米。上装使用YaMZ-238型240马力柴油机驱动，吊臂采用2根油缸进行变幅，可以使用27或者36吨的配重。

16*8的专用汽车底盘到底还是造出来了，使用了一部分MAZ-543的底盘零件，8对车轮中有6对有独立气液悬挂，底盘使用液力-机械传动，前4对车轮转向。转向系统带有液压助力，而且它的转弯半径只有16米，车身长度超过20米。三座的驾驶室里面有所有必须的仪表和加热器，底盘搭载了D-12A-525A型柴油机。行走时，起重机最大重量106吨，工作时为142吨，最高时速45公里。

在KS-10471制造出来一段时间之后，起重量160吨的KS-9471也制造出来，它和250吨的KS-10471有极高的零件互换性，包括底盘发动机、变速箱、吊臂等等。使用了14*8的底盘，前3对车轮可以转向。吊臂长度比KS-10471稍微小一些（14~49.9米），但是可以装备和KS-1071一样的附件。上装使用180马力的YaMZ-236M型发动机，可以使用30吨的配重。行驶时总重81吨，工作时最大总重144吨，最高时速50公里。

应该是正在测试的KS-9471

为了保障安全。KS-9471和KS-10471使用了一系列的安全设施。

但是因为一系列的原因，这两种起重机都只生产了1台，技术参数如下：

	KS-9471	KS-10471
最大起重量（吨）	160	250
最大吊装高度（米）	87.5
最大吊装深度（米）	10
吊臂伸出/收回速度（米/分钟）	4.62	4.2
最大爬坡角度（度）	18	12
总重（不含配重，吨）	81	103
底盘型号	9471-100	10471-100
驱动方式	14*8	16*8
底盘形式	焊接，箱式
支腿数量	4，两个折叠式，两个伸缩式，可以独立控制
发动机	12缸D-12A-525A型水冷柴油机，最大功率525马力/2000转每分钟，最大扭矩2208千牛·米/1100~1400转每分钟
油箱容量（升）	2400
轮胎	单胎，尺寸16.00-24，胎压0.66兆帕，带中央充放气系统
转向机	机械加液压助力
驾驶室	3人，带加热器
电气设备	24伏直流，4电瓶，车灯符合ГОСТ 8769-75标准
转台结构、尺寸	焊接，箱式，直径2502毫米，无转动角度限制	焊接，箱式，转台直径2495毫米，无转动角度限制
转台发动机	YaMZ-238型水冷柴油机，最大功率240马力/2100转每分钟
卷扬机	牵引力110.8千牛，使用液压马达带动
吊臂长度、节数	14～49.9米，5节	14.4～51.3米，5节
延长臂长度（米）	10、20、30、45	10、20、30、40
配重（吨）	30	27或36

1988年，苏联和波兰庆祝了合作研制起重机的十周年，苏联和波兰相关企业代表列席。在一年之前成立的苏波重型起重机合作会议已经制定出了进行现代化改进这些25~250吨起重机的路线图，他们还签署了一份2000年到期的合作书。

上世纪80年代末，由V.F.Grosu领导的设计团队研发了起重量40吨的KS-6472型起重机，因为换了新零件，所以较KS-6471的性能有了很大提高。首先，使用了PS-502型专用汽车底盘，支腿支撑面积增加到了5.9*6.3米，两个支腿的位置不是在第二和第四轴之间，是在第一和第二轴之间与第四轴后方。之后把第2、3、4对车轮变成了驱动轮（PS-401是第1、3、4对），苏联方面还使用了承重能力更好的轮胎。起重机上装也经过了重新设计，液压系统从17.5兆帕增加到22兆帕，两根变幅油缸换成了一根，卷扬机的速度较之前也有提高，提高了工作效率。吊臂换了新的延展机构，3节一共27米的吊臂被4节一共34.5米的吊臂取代，而且还减重了1.5吨。

经过以上一系列的改进，和KS-6471相比，总重减少了8吨，最高时速增加到60公里，原型车在波兰测试完成之后就被推荐量产，KS-6472于1989年开始在敖德萨重型起重机厂和BUMAR-LABEDY（波兰方面称为DST-0402）工厂生产。

根据研发KS-6472的经验，KS-6471也进行了现代化改进，改进型号命名为KS-6471A使用了KS-6471的底盘和KS-6472的上装。在汽车工业中，这样的型号被称为“过渡型号”。

上世纪90年代，因为政治原因，两国之间的合作不能再继续了。第二代的80吨和125吨起重机永远留在了图纸上，第三代改型和越野起重机也是如此。

但是这些图纸在后来发挥了很大作用，比如制造25吨的KS-5576起重机（底盘MAZ-73101），40吨的KS-6473（底盘MZKT-6923）等机型时发挥了很大作用，最后一台参考了这些图纸的起重机在2008年从敖德萨开下生产线。

苏波两国之间的合作让生产这些大型起重机成为可能，我们还需要注意，两国还合作研发了起重量63吨的KS-7164和起重量100吨的KS-8164型履带式起重机。两国分别生产了3000多台起重机，满足了两国和其他国家的需要。