三一重工股份有限公司 王飛

2012年美國拉斯維加斯混凝土機(jī)械展（WORLD OF CONCRETE 簡稱 WOC 2012），于2012年1月24～27日在美國拉斯維加斯會展中心（Las Vegas Convention Centres）舉行。主辦單位為哈雷伍德展覽公司（Hanley Wood Exhibitions），每年舉行一屆，迄今已舉辦38屆。美國拉斯維加斯混凝土暨國際建筑機(jī)械展是國際上最大的混凝土建筑機(jī)械展，在混凝土生產(chǎn)、設(shè)備制造及相關(guān)建筑機(jī)械行業(yè)中具有很大的影響力，同時，展會是美國商務(wù)部的IBP展覽，是美國展覽雜志評出的第20大展覽會，參展企業(yè)近1 500家，吸引了來自全球各地130個國家的專業(yè)買家、技術(shù)專家等觀眾近6萬余人，是各國混凝土技術(shù)和設(shè)備的最佳貿(mào)易平臺。美國WOC展可以說是國際混凝土工程機(jī)械的頂級盛會，同時也是新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料的頂級展示舞臺。全球知名工程機(jī)械生產(chǎn)廠家如Putzmerister、Schwing、SANY、Mack、CIFA、TEREX、MQ等紛紛拿出各自的最新產(chǎn)品在此盡顯風(fēng)采。對于中國的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)廠家和專用車生產(chǎn)企業(yè)來說，則是一次難得的學(xué)習(xí)和交流機(jī)會。

在這屆WOC 2012展會上，引人注目的是美國的專用汽車出現(xiàn)了一些具有新穎結(jié)構(gòu)和先進(jìn)設(shè)計理念的產(chǎn)品，其最大的特點在于參展車輛均能充分地從人性化角度進(jìn)行設(shè)計，彰顯了發(fā)達(dá)國家先進(jìn)技術(shù)水平和人文關(guān)懷的理念。筆者根據(jù)自己的視角與理解，通過對混凝土攪拌運(yùn)輸車部分參展圖片的展示，結(jié)合相關(guān)技術(shù)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡要分析，很樂意與業(yè)界關(guān)心和關(guān)注WOC 2012展的各位同仁共同分享。

新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

1. 新能源技術(shù)

目前世界各大專用汽車制造廠家正著手研發(fā)代用燃料的新能源專用汽車，并已選用甲醇、乙醇、氫氣、壓縮天然氣、液壓石油氣等替代燃料，以及相適應(yīng)的發(fā)動機(jī)（包括電動、燃?xì)廨啓C(jī)和混合動力）等第一代動力裝置。在這次WOC展上就展出了新能源混凝土攪拌運(yùn)輸車（圖1），預(yù)示著汽車新能源技術(shù)將成為未來專用汽車發(fā)展的主旋律。

因地制宜地采用相應(yīng)的汽車新能源應(yīng)成為我國專用車的主旋律。例如，上海及長江三角地區(qū)以純電動汽車為主，長遠(yuǎn)目標(biāo)將以燃料電池汽車為主。山西以甲醇、二甲醚汽車為主。川陜渝新疆以天然氣汽車為主。珠江三角以石油液化氣汽車為主。河南、東北諸省在不影響糧食供應(yīng)的前提下發(fā)展乙醇汽車。電力富裕的西南發(fā)展純電動汽車，兩廣、云貴地區(qū)發(fā)展氫發(fā)動機(jī)和氫燃料電池汽車。新能源汽車需要被市場接受，應(yīng)符合以下幾點特征：準(zhǔn)確的定位、恰當(dāng)?shù)挠猛?、適合的區(qū)域、最佳的效能。同時要具備合適的車型、經(jīng)濟(jì)的配置、可靠的性能、便當(dāng)?shù)牟倏?、最少的維修。能源供應(yīng)要與便利普及和到位的服務(wù)、低廉的費用相適配。

混凝土攪拌運(yùn)輸車承包運(yùn)輸方式已大大促進(jìn)了終端客戶更為關(guān)注車輛的運(yùn)營成本。廣泛推廣新能源技術(shù)是最直接、最有效地降低運(yùn)營成本的途徑，經(jīng)濟(jì)性高的攪拌運(yùn)輸車必然會成為市場關(guān)注的焦點。

2. 輕量化設(shè)計

目前全球?qū)Ｓ闷嚿蠎?yīng)用較多的輕量化材料有鋁合金（如鋁合金油箱）、鎂合金（如缸體、曲軸箱、變速器殼體）、高強(qiáng)度鋼（如車架、車身用板）、塑料及復(fù)合材料（如油箱、尼龍油底殼、攪拌筒）等，歐美專用車企業(yè)對鋁合金、不銹鋼以及非金屬材料的罐體、廂體的應(yīng)用已有30多年歷史，專用汽車的上裝部分大量應(yīng)用鋁合金等輕型材料，各大汽車廠商都將這些輕量化材料的應(yīng)用作為衡量汽車生產(chǎn)技術(shù)和新材料開發(fā)水平是否領(lǐng)先的重要標(biāo)志，而輕型材料在中國專用汽車行業(yè)的應(yīng)用才剛剛起步。

高強(qiáng)度耐磨鋼板和輕質(zhì)鋁合金，非金屬材料如玻璃鋼，注塑材料等已在攪拌運(yùn)輸車上得以運(yùn)用，在保證車輛可靠性的前提下，減輕車輛的整備質(zhì)量，便能相應(yīng)地提升攪拌運(yùn)輸車裝載容量或裝載能力（圖2）。據(jù)測算，攪拌筒若減輕900 kg，每次便能多運(yùn)送0.38 m3混凝土，按每年250個工作日，每天運(yùn)送4車計算，在美國每年能為用戶節(jié)約7 500美元，且還不包括減小回程油耗而降低的運(yùn)營成本。

減輕攪拌運(yùn)輸車整備質(zhì)量還意味著節(jié)約了能源和材料，自身質(zhì)量每減輕100 kg可節(jié)油0.2～0.3 L/100 km，因此世界主要汽車公司和材料專業(yè)公司都在研究開發(fā)汽車輕質(zhì)材料，如工程塑料和玻璃鋼等復(fù)合材料，這使得攪拌運(yùn)輸車的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，并以每年25%的速度增加。

3. 安全/舒適性

在安全性方面，除在制動系統(tǒng)采用電子控制裝置外，其他主動、被動安全裝置更加完善，如駕駛員狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)、照射方向可變型前照燈、夜間行人信息提供系統(tǒng)、前進(jìn)制動燈、行駛車道安全提示系統(tǒng)(LGS)、安全氣囊(SRS)、前部防鉆入保護(hù)系統(tǒng)等。而在舒適性方面不斷提高，更加人性化，如全浮駕駛室、智能座椅、駕駛室室內(nèi)空氣管理系統(tǒng)、四氣囊空氣懸架、大功率智能空調(diào)等。

隨著攪拌運(yùn)輸車保有量的不斷增加，市場競爭也日趨激烈，人們對攪拌運(yùn)輸車的外觀、內(nèi)飾等越來越趨向于個性化。為此，應(yīng)用計算機(jī)輔助設(shè)計、制造、分析和造型等技術(shù)，有效地縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，提高了車身設(shè)計質(zhì)量，使車身造型達(dá)到了藝術(shù)與功能的和諧統(tǒng)一。為了不斷提高乘坐舒適性，現(xiàn)在更重視應(yīng)用人體工程學(xué)的研究成果，更強(qiáng)調(diào)以駕駛員的心理、生理和個性等要求為前提條件進(jìn)行內(nèi)飾設(shè)計，更講究利用內(nèi)飾材料的質(zhì)感和色彩來創(chuàng)造氣氛宜人的駕駛環(huán)境。例如，駕駛室實行寬敞舒適的轎車化設(shè)計，內(nèi)部空間繼續(xù)向大發(fā)展，尤其是平地板（無發(fā)動機(jī)罩突起）駕駛室，駕駛員可以實現(xiàn)無障礙移動，駕駛室內(nèi)艙高度可以達(dá)到2.1 m以上，男性能在車內(nèi)直腰移動，同時可配裝大功率自動空調(diào)、衛(wèi)星定位（GPS）、因特網(wǎng)、免提移動電話、安裝有舒適的雙人臥鋪、冰箱、微波爐、辦公室/餐室模塊等。

4. 智能化控制

從技術(shù)內(nèi)涵上看，當(dāng)前在歐美等發(fā)達(dá)國家汽車市場對于ESP（電子穩(wěn)定程序）、ACC（適應(yīng)性巡航控制）、LGS（車道偏離報警系統(tǒng)）、TPMS（輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)）已經(jīng)廣泛運(yùn)用并已批量裝車，汽車制動方面的智能輔助系統(tǒng)。例如EBS、基于電控的10 bar或12 bar帶ABS、ASR雙回路制動系統(tǒng)和諸如發(fā)動機(jī)制動、可選擇的緩速器輔助制動系統(tǒng)等，還有坡道控制、智能接近控制系統(tǒng)、緊急制動系統(tǒng)、主動側(cè)翻穩(wěn)定性CDC和高載荷側(cè)翻穩(wěn)定性控制系統(tǒng)。

電子、控制、智能技術(shù)及GPS技術(shù)的發(fā)展為攪拌車在產(chǎn)品性能，特別是上裝部分的性能提升提供了可能。電噴發(fā)動機(jī)不僅能提高噴射壓力及燃油噴射精確性、穩(wěn)定性，并對發(fā)動機(jī)的實時監(jiān)測，使發(fā)動機(jī)工作在最佳工作狀態(tài)，提高經(jīng)濟(jì)性，還能降低排放、噪聲，提高環(huán)保性能，同時還能為車輛提供故障自診斷和防盜等。攪拌車上裝液壓系統(tǒng)的智能化設(shè)計，可以實施攪拌筒轉(zhuǎn)動的恒速控制、發(fā)動機(jī)帶載起動保護(hù)、攪拌車運(yùn)行時間和攪拌車工作狀態(tài)的存貯與記錄、液壓系統(tǒng)故障的自診斷等。通過智能化設(shè)計，能保證混凝土的質(zhì)量、降低整車油耗，提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。攪拌車出料機(jī)構(gòu)的自動化設(shè)計可實現(xiàn)出料斗高度，轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)與測視，減輕勞動強(qiáng)度，節(jié)約人工成本。

GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)為攪拌車的管理帶來革命性的飛躍，為車輛提供跟蹤、管理、調(diào)度、防盜、導(dǎo)航、故障維護(hù)等多項服務(wù)，降低攪拌車停工待料、怠速旋轉(zhuǎn)等待卸料時間，使攪拌車在最優(yōu)路線行駛，縮短工作行程，通過GPS技術(shù)的使用，有效降低了油耗，提高了經(jīng)濟(jì)性。通過GPS技術(shù)，攪拌站、攪拌車、泵車之間可以相互通訊，最大限度的滿足使用功能，提高效率，同時也極大的提高了經(jīng)濟(jì)性，這將是攪拌車及混凝土機(jī)械未來的發(fā)展方向。

采用電子裝置已成為衡量攪拌運(yùn)輸車水平的一個重要指標(biāo)，未來市場的競爭是攪拌運(yùn)輸車電子化的競爭，因此，攪拌運(yùn)輸車智能化的發(fā)展方向?qū)⑹歉骺刂葡到y(tǒng)由分散轉(zhuǎn)向集中，逐步形成一個整車電控系統(tǒng)，即由中央計算機(jī)集中控制微處理器、傳感器及執(zhí)行元件組成的智能化系統(tǒng)。如圖3所示，操縱系統(tǒng)采用電控的方式，電控方式又分線路連接操縱器控制及無線遙控操作器控制，通過電控操縱攪拌筒的恒速運(yùn)行，以及進(jìn)料、出料、攪拌、快速攪拌、急停、出料斗的上、下、左、右控制，滿足客戶輕便操縱的要求，極大的減輕了勞動強(qiáng)度，靈活地控制出料及進(jìn)料。

5. 液壓技術(shù)應(yīng)用

混凝土攪拌運(yùn)輸車的進(jìn)料斗翻轉(zhuǎn)和卸料槽舉升采用了液壓技術(shù)，實現(xiàn)進(jìn)料斗及卸料槽的自動化操作功能（圖4）。通過液壓與電子控制相結(jié)合技術(shù)，采用電流信號控制閥的動作，可方便地對卸料槽的升降、進(jìn)料斗的翻轉(zhuǎn)以及卸料副槽的伸縮操作進(jìn)行自動化控制。

結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

1. 油泵安裝位置可調(diào)節(jié)

目前，國內(nèi)混凝土攪拌運(yùn)輸車油泵的安裝通常采用固定式油泵連接板，將其設(shè)計成與副車架大梁一體式，或只是制作成在縱向方位進(jìn)行調(diào)節(jié)的形式，依據(jù)底盤取力器（PTO）的位置及角度確定油泵的具體位置，固定連接在副車架大梁上，僅僅適用于單一的底盤。同時，由于上裝部分焊接工藝制作的誤差較大，往往造成預(yù)先設(shè)計的傳動軸長度尺寸與角度的不適配。

如圖5所示，攪拌車可調(diào)節(jié)油泵安裝支架是通過多個腰形槽在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)油泵安裝的前后、上下位置以及油泵的安裝角度，這種可調(diào)節(jié)的油泵安裝支架，有利于傳動軸長度和角度調(diào)整。

2. 無副梁的車架結(jié)構(gòu)

混凝土攪拌運(yùn)輸車采用無副梁的車架結(jié)構(gòu)可使整車自身質(zhì)量相對減輕（圖6）。上裝取消副梁后，前后臺分別通過螺栓固定在底盤大梁，既適用于不同大梁寬度的底盤，也避免了副車架上出現(xiàn)過多的焊接導(dǎo)致部件內(nèi)部應(yīng)力過大的情況，同時降低了上裝的整體高度，提高了上裝部位的設(shè)計空間。但是在攪拌筒滿載質(zhì)量較大而無副梁時，為保證主車架的剛度，則對主車架鋼板的材質(zhì)和強(qiáng)度提出了極高的要求。

3. 防漏料裝置

在混凝土攪拌運(yùn)輸車后部裝配防漏裝置或副料槽增加擋料門等設(shè)計，可將料槽中剩余混凝土接入料斗，以防止灑落在道路上，避免車輛行駛中的漏料問題，體現(xiàn)出人性化新穎的設(shè)計思路（圖7）。

4. 托輪自潤滑系統(tǒng)

通過托輪主軸內(nèi)部潤滑通道，隨時提供軸承潤滑，此系統(tǒng)既可手動操作，又可自動完成潤滑油加注（圖8）。

5. 可調(diào)節(jié)輪胎罩

輪胎罩支架預(yù)留不同位置的安裝孔，根據(jù)底盤輪胎輪距的不同，可調(diào)整輪胎罩的安裝寬度（圖9），適用不同輪距的底盤，提高模塊化程度。

其他產(chǎn)品介紹

1. 前卸式混凝土攪拌運(yùn)輸車

如圖10所示，其最大特點是進(jìn)、出料口均在車輛的前方、駕駛室的上方，在其進(jìn)、出料口下方設(shè)有既可以左右擺動又可以上下俯仰的料槽，料槽的運(yùn)動可由駕駛員在駕駛室內(nèi)操控。前卸式攪拌車具有特殊的底盤結(jié)構(gòu)，擁有大功率的攪拌驅(qū)動系統(tǒng)、大容積的水罐，能實現(xiàn)將混凝土運(yùn)輸?shù)焦さ睾?，再加水自行攪拌的干式攪拌功能。由于采用特殊設(shè)計的底盤和駕駛室，開發(fā)和制造難度很大，屬于技術(shù)含量很高的攪拌車產(chǎn)品。

目前，國際上生產(chǎn)和使用前卸料攪拌車最成熟的國家是美國。由于美國商品混凝土業(yè)非常發(fā)達(dá)，競爭激烈，質(zhì)量、效率和成本是混凝土供應(yīng)商在招標(biāo)中取勝的關(guān)鍵，因此，前卸式攪拌車投入施工成為其必然的選擇。更為重要的是，項目施工承包商為減少工程的配套人員和設(shè)備的投入、提高施工效率，要求混凝土供應(yīng)商使用前卸式攪拌車為其提供混凝土，因此，前卸式攪拌車在美國的銷量已占據(jù)整個攪拌車市場的50%。

2. 移動式自裝料混凝土攪拌車

移動式自裝料混凝土攪拌車，是集現(xiàn)有的混凝土攪拌運(yùn)輸車和攪拌站功能于一體的設(shè)備，可以自動裝料、計量、攪拌和出料，并可實現(xiàn)運(yùn)輸和現(xiàn)場施工作業(yè)，極大地提高了工作效率，降低生產(chǎn)時間和成本（圖11）。隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及城市功能的完善，城市建筑維修及市政工程建設(shè)需要小方量的混凝土攪拌設(shè)備，同時，礦山隧道施工也需要小方量攪拌車。因此，這種自裝卸、自攪拌、小方量混凝土攪拌車對于減輕施工人員勞動強(qiáng)度，保持城市清潔、美觀，方便實用，將起到重要的作用。

目前，國內(nèi)攪拌車生產(chǎn)廠家?guī)缀醪簧a(chǎn)低重心小方量的混凝土攪拌車，而國外已經(jīng)生產(chǎn)出適應(yīng)小規(guī)模、小方量混凝土施工的自裝料混凝土攪拌車。

從這屆美國WOC展出的新產(chǎn)品和新技術(shù)來看，產(chǎn)品核心競爭力決定了專用汽車制造企業(yè)的發(fā)展后勁，專用汽車市場已愈來愈要求高技術(shù)含量、高附加值的產(chǎn)品。隨著高新技術(shù)的發(fā)展以及國外企業(yè)對新產(chǎn)品開發(fā)力度的加大，一些高新技術(shù)已經(jīng)在專用汽車上得到應(yīng)用。因此，加快新產(chǎn)品開發(fā)，為市場提供高技術(shù)含量、高附加值的專用汽車產(chǎn)品是我國專用汽車生產(chǎn)企業(yè)面臨的首要任務(wù)。