馬國強(qiáng)

【摘 要】混凝土攪拌運(yùn)輸車是現(xiàn)代化混凝土施工中不可缺少而且發(fā)展很快的設(shè)備，因?yàn)樗莒`活機(jī)動(dòng)地完成襖混簇土攪拌站到澆灌現(xiàn)場之間的運(yùn)輸。本文在分析混凝土攪拌運(yùn)輸車主要用途以及工作原理的基礎(chǔ)上，對(duì)混凝土攪拌運(yùn)輸車過程當(dāng)中高的設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析。在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，只有注重設(shè)計(jì)要點(diǎn)，才可以最終設(shè)計(jì)出更為理想的混凝土攪拌運(yùn)輸車。

【關(guān)鍵詞】混凝土攪拌車；工作原理；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

混凝土攪拌運(yùn)輸車是現(xiàn)代化混凝土施工中不可缺少而且發(fā)展很快的設(shè)備，因?yàn)樗莒`活機(jī)動(dòng)地完成襖混簇土攪拌站到澆灌現(xiàn)場之間的運(yùn)輸。在特定場合能直接承祖攪拌、澆灌任務(wù)，保證滿是士程建設(shè)中的混凝土質(zhì)量要求。有利于減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和降低成本。近年來，混凝土攪拌運(yùn)輸車在我國應(yīng)用所顯示出豹優(yōu)越性，引起了混雄土施工行業(yè)的興趣，從而準(zhǔn)歡了有關(guān)方面對(duì)研制混凝土攏拌運(yùn)輸車的重視。為了使混凝土攪拌運(yùn)輸車達(dá)到最佳技術(shù)狄態(tài)，必須注意混凝本土攪拌運(yùn)輸車設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

砼攪拌運(yùn)輸車是攪拌與運(yùn)輸砼的專用車。每次可運(yùn)輸公稱攪動(dòng)容量預(yù)拌砼；也可與配料站配套進(jìn)行縮拌或攪拌干料生產(chǎn)公稱容量勻質(zhì)砼。現(xiàn)國內(nèi)砼攪拌運(yùn)輸車大多數(shù)是用于運(yùn)輸攪拌站預(yù)拌好的砼。

一、混凝土攪拌運(yùn)輸車的主要用途

混凝土攪拌運(yùn)輸車是“一站三車”的重要組成設(shè)備之一，承擔(dān)著將商品混凝土從攪拌站安全、可靠、高效地運(yùn)輸?shù)浇ㄔO(shè)工地的任務(wù)。因而具有運(yùn)輸和攪動(dòng)的雙重功能，使得各種方量的混凝土攪拌運(yùn)輸車在一定運(yùn)輸半徑范圍內(nèi)仍可保證混凝土不離析，從而得到了廣泛的使用。

基于混凝土攪拌運(yùn)輸車的工作特點(diǎn)，并針對(duì)混凝土的運(yùn)距長短、混凝土配比質(zhì)量和現(xiàn)場施工條件等不同要求，可相應(yīng)地采取預(yù)拌混凝土的攪動(dòng)運(yùn)輸或混凝土攪和料攪拌運(yùn)輸2種工作方式，我國通常采用的是預(yù)拌混凝土的攪動(dòng)運(yùn)輸。

二、混凝土攪拌車構(gòu)成及工作原理

砼攪拌運(yùn)輸車主要由二類底盤、傳動(dòng)系、液壓系統(tǒng)、機(jī)架、攪拌罐、進(jìn)出料裝置、供水系統(tǒng)、操縱系、人梯等部分組成。攪拌罐前端與減速機(jī)聯(lián)接安裝在機(jī)架前臺(tái)上，后端通過滾道由安裝在機(jī)架后臺(tái)的兩個(gè)托輪支撐。

混凝土攪拌車工作原理：混凝土攪拌運(yùn)輸車由汽車底盤和攪拌運(yùn)輸車的專用裝置組成。其國產(chǎn)底盤多為整車生產(chǎn)廠家提供的二類通用底盤，專用機(jī)構(gòu)主要包括取力器、攪拌筒前后支架、減速機(jī)、液壓系統(tǒng)、攪拌筒、操縱機(jī)構(gòu)、供水系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、進(jìn)料系統(tǒng)、出料系統(tǒng)等。工作原理是通過取力裝置取出汽車底盤的動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)的變量泵，使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能傳遞給定量馬達(dá)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)減速機(jī)，再由減速機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌裝置，實(shí)現(xiàn)混凝土攪拌。

三、砼攪拌運(yùn)輸車設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.整車設(shè)計(jì)軸荷分布合理

整車設(shè)計(jì)軸荷分布是否合理直接影響到行車可操作性、穩(wěn)定性、安全性。攪拌運(yùn)輸車與其他貨車不同，貨車重心位置在平坦路面與上下坡時(shí)是一致的，軸荷分布較容易設(shè)計(jì)計(jì)算，而攪拌車運(yùn)輸?shù)捻攀强闪鲃?dòng)的，隨著上坡和下坡砼也前移或后移，重心位置在變化。在設(shè)計(jì)過程中，首先用三維軟件分別計(jì)算上坡和下坡時(shí)砼重心位置，然后綜合考慮合理分布前后軸荷，既要保證車輛行駛安全，又滿足法規(guī)要求。

2.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)性能可靠

攪拌運(yùn)輸車液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由液壓泵、液壓馬達(dá)、減速機(jī)、油散熱器、油管及接頭等組成，是整車十分關(guān)鍵的系統(tǒng)。當(dāng)預(yù)拌砼裝入攪拌罐內(nèi)以后，須按規(guī)定時(shí)間內(nèi)卸到工作面上，在此期間必須不停地?cái)噭?dòng)，以防砼產(chǎn)生初凝和離析，從而保證砼的勻質(zhì)性。若液壓傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障致使攪拌罐不能轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌罐內(nèi)的砼就會(huì)凝固，甚至?xí)饠嚢韫迗?bào)廢。因此，對(duì)攪拌運(yùn)輸車液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)須十分可靠，液壓泵和液壓馬達(dá)壓力、排量、扭矩須做認(rèn)真匹配計(jì)算，并設(shè)計(jì)較高安全系數(shù)；減速機(jī)扭矩須有較大的富余量；油散熱器及其溫控開關(guān)性能須十分穩(wěn)定，并設(shè)計(jì)溫開關(guān)保護(hù)電路以延長其壽命；液壓泵、液壓馬達(dá)、減速機(jī)須選擇性能穩(wěn)

定、質(zhì)量可靠的進(jìn)口件，從而確保零故障液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的產(chǎn)品推出。

3.攪拌罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理

攪拌罐外殼主要由封頭、前錐、中筒、后錐（含滾道）組成，罐內(nèi)焊有兩條螺旋葉片。當(dāng)攪拌罐按正方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，預(yù)拌砼從后錐進(jìn)料口流入攪拌罐，被螺旋葉片向罐底方向推去并順著球形底板被翻起向前流動(dòng)；另一方面由于葉片、攪拌罐與砼之間的摩擦阻力，在攪拌罐旋轉(zhuǎn)時(shí)，砼被帶著傾斜一個(gè)角度，當(dāng)砼傾斜角度大到一定程度時(shí)，重力產(chǎn)生向下滑移的力超過砼的極限剪應(yīng)力，砼自行坍塌，并與螺旋葉片推動(dòng)軸向流動(dòng)的砼攪混在一起；這樣，罐內(nèi)的砼在汽車行駛中始終被均勻攪拌。當(dāng)攪拌罐按反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，砼順著葉片逐漸被推到出口而進(jìn)行卸料。

攪拌罐內(nèi)的兩條螺旋葉片成形參數(shù)直接決定攪拌罐的攪拌性能，以前的攪拌罐采用的是阿基米德螺線，它的下滑角（葉片與攪拌罐軸線的夾角）是一個(gè)變數(shù)，隨著中筒到后端的直徑逐漸變小，下滑角也逐漸變小，這樣在后端出口處的下滑力也變小，這樣容量易發(fā)生堵塞現(xiàn)象；現(xiàn)在攪拌罐葉片改成對(duì)數(shù)螺旋線，它的特點(diǎn)是下滑角不隨攪拌罐直徑變化而變化，以便出料暢通；為了進(jìn)一步提高攪拌罐性能，據(jù)設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)，螺旋葉片采用對(duì)數(shù)螺旋線加修正系數(shù)或變參數(shù)螺旋線等方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)試車試驗(yàn)，然后多觀察、多分析研究各種結(jié)構(gòu)螺旋線，從而可設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理的攪拌罐。

4.攪拌罐及其葉片和進(jìn)出料斗的材料要耐磨

砼與攪拌罐及其葉片和進(jìn)出料斗直接接觸并不斷在其表面進(jìn)行摩擦運(yùn)動(dòng)，而沙和礫石是砼的主要組成成分，它們使攪拌罐及其葉片和進(jìn)出料斗磨損嚴(yán)重。因此，攪拌罐及其葉片和進(jìn)出料斗的材料不能使用常規(guī)A3鋼，而須采用高強(qiáng)度高耐磨性低合金結(jié)構(gòu)鋼，關(guān)鍵部位處（如攪拌罐葉片頂端）還須焊上耐磨襯條加固，設(shè)計(jì)要達(dá)到運(yùn)輸6～8萬m3砼的壽命。

5.攪拌運(yùn)輸車須設(shè)計(jì)必要的標(biāo)識(shí)

攪拌運(yùn)輸車作為專用車與一般的載貨車不同，專用設(shè)備較多，為了便于司機(jī)掌握專用設(shè)備的使用方法和注意事項(xiàng)，在操作桿、注油口、液壓油箱旁須設(shè)計(jì)貼有相應(yīng)的標(biāo)識(shí)牌。標(biāo)識(shí)牌指導(dǎo)司機(jī)操作及警示各設(shè)備保養(yǎng)等，以延長整車的使用壽命。

6.攪拌罐滾道相對(duì)于托輪面后移5～10mm

大多數(shù)攪拌運(yùn)輸車生產(chǎn)廠裝配攪拌罐滾道與托輪中心正對(duì)，以為是較合理的裝配。其實(shí)，這樣裝配是不科學(xué)的，當(dāng)攪拌運(yùn)輸車滿載砼時(shí)，由于底盤大梁是兩處（機(jī)架前后臺(tái)處）集中受力致使大梁變形，裝配在機(jī)架后臺(tái)上的托輪總成通常后移5～10mm（不同汽車底盤和裝載量其后移量是不同的），若與托輪面對(duì)中裝配，則重載時(shí)滾道將前移，受力中心不對(duì)托輪面中心，從而影響托輪壽命。因此，裝配時(shí)保證攪拌罐滾道相對(duì)于托輪面后移5～10mm，重載時(shí)剛好在最佳受力點(diǎn)位置。

四、結(jié)論

按以上要點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并要符合《混凝土攪拌運(yùn)輸車技術(shù)條件》的要求，而且須深入到生產(chǎn)現(xiàn)場、產(chǎn)品用戶中，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出理想的砼攪拌運(yùn)輸車。

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