一种新型混凝土搅拌运输车.pdf

窭圜T E C H N I C F O R U M 一 种新型混凝土搅拌运输车 A New C0n f i gur a t i 0n f or Conc r e t e M i xe r 王飞刘方兴柳建文 w ANG F e i e t a l 三一重工股份有限公司 湖南长沙4 1 0 1 0 0 摘要 ：针对目前 常见的混凝土搅拌运输车不能适用于隧道、矿 井中的混凝土运输 ，介绍 了一种适 用于较小断面作业的新型混凝土搅拌运输车的技术参 数、配置及特点。 关键词：混凝土搅拌运输 车 搅拌筒 配置 Ab s t r a c t Th e c o nc r e t e mi x e r t h a t c o mmo n l y u s e d c a n n o t b e a p p l i c a b l e f o r t h e t r a ns po r t a t i o n i n t un n e l a n d m i n i n g we l 1 A n e w s t r u c t u r e c o n c r e t e m i x e r s u i t a b l e fo r s ma l l s e c t i o n o p e r a ti o n h a s b e e n d e s i g n e d Ke pv o r ds c o n c r e t e mi x e r ； mi x i n g d r um； c o n fig u r a t io n 中图分类号：U 4 6 9 6 5 0 3 文献标识码： A文章编号：1 0 0 4 0 2 2 6 ( 2 0 1 O ) 1 1 0 0 5 0 0 3 1 前言 混凝土搅拌运输车是一种广泛应用于工程建筑行业的专用车 辆，能够 自动完成装料和卸料工作 ，运输过程中要求对搅拌筒内 的预拌混凝土进行连续匀速的搅拌 ，以保证预拌混凝土的质量。 混凝土搅拌运输车具有专业性强 、服务性强 、时间性强 、运距相 对较短等特点，是罐式专用汽车的主力车型 。 随着商品混凝土的普及 ，混凝土搅拌运输车的种类也在不断 增多。现在市场上使用的混凝土搅拌运输车均为倾斜式搅拌筒 ， 第一作 者 ：王 飞 ，男 ， 1 9 6 9 年 出生 ，主要从 事搅拌 车的设 计 研 究。 出料 口为敞开式，由于搅拌筒具有一定的倾斜角，从而整车的高 度在3 8 m左右。这种车型在些限高工程，如地下矿山、公路隧 道 、水电工程 、地铁和国防等工程中无法使用 ，因而隧道和矿井 中的混凝土运输作业效率低下 ，操作人员劳动强度大 ，成为隧道 和矿井建设中的一大难题 。 WC 5 E H 型混凝土搅拌运输车正是为满足这一市场需求而研发 的新型混凝土搅拌运输车 ( 见图1 N2 )。该车型的主要特点是整 机高度低，运输效率高、适应性强、性能灵活。 编后 语 V 编辑与专用车行业人士交流得知， 今年国内的搅拌车市场十分火爆 ，很 多 企业销量翻番。火爆的市场需求不可能 一 直 持续下去 ，从火爆到 趋于正常 以 后，必将会是对产品的质量和服务 ，以 及多样化系列的深层次需求。刚编制完 成的我国 专用汽车行业 “ 十二五”发 展规划预测 ， “ 十二五”期间，我国 专用车产业在产品技术水平、品种数量 和企业研发能力与发达国家的差距进一步 缩小 ； “ 十二五”末，我国卡车专用化率 将达 t 7 0，接近发达国家水平。这预示 着高端产品的比重要达到相当水平。其实， 在新产品和关键技术的研发创新方面，行业 龙头企业早已有所动作。编辑在与作者交流 中了解到：三一重工于2 0 0 8 年l 0 月根据神东 煤矿用户的需求，开始对该混凝土搅拌车进 行研发，目前已交付用户使用。因此，尽管 这种车型决定了其应用面不会很广 ，但 各种专用车型不就是因有市场的需求而 发展壮大起来的吗?当创新理念根植于 我们 的研发设计之中 ，当关键零部件制 造及核心技术不再成为制约行业发展和 产业转型的主要因素之时 ，我们才可以 自豪地说 ，企业研发能力与发达国家的 差距在进一步缩小 l让我们共同努力 ， 这也正是我们共同追求的目标。 参与人员：董志明、田娟、李清华、郑招强、张志勇、裴志军、杜德 军、倪元、吴建华、刘尚宏 ，在此表示感谢 ! 图1 w C 5 E H 型混 凝土搅 拌运 输车三 维轴视 图 前车体冲洗系统 减速机 搅拌筒 卸料门 铰接架 后车体进料门 踏板 托轮 图2 WC S E H 型 混凝 土搅拌 运输车 示意 图 2 整车主要技术参数 该车主要技术参数见表1 所示。 表1 W C5 E H型混凝 土搅 拌运 输车 主要技 术参 数 3 行走系统配置及特点 WC 5 E H型混凝 土 搅拌运 输车 的驾驶 室 为全封 闭式 ，采 用 L C 8 E 运料车底盘 ，钢制车架 ，纵梁材质采用1 6 Mn L 。整车结构采 用中间铰接架结构 ，降低 了整车转弯半径 ，前车体采用油气弹簧 悬挂 ，后车体采用钢板弹簧悬挂，使车辆的适应能力更强。 发 动机 采 用铂 金 斯 1 0 0 6 6 TW防 爆 型 柴 油 机 。传 动 系 统 采 用 D A NA 的变矩器、变速箱和驱动桥 ，并采用液力机械传动 ，既降 低了驾驶员的操作强度 ，也解决了车辆离合器防爆问题 。 4 上装 主要配 置及特点 WC 5 E H型混凝土搅拌运输车 的上装部分 由搅拌筒 、驱动系 T E C H N I C F O R U M 囤圜 统、副车架、进出料装置、操纵系统、冲洗系统等部分组成。搅 拌筒结构与倾斜式搅拌筒类似，驱动 系统采用柱塞变量泵为动力 源 ，柱塞马达和减速机驱动搅拌筒正 、反转运行 ，液压系统为闭 式回路。采用手动液压方式控制搅拌筒出料 门开启和关闭。冲洗 系统配置有2 0 0 L 的； 中洗水箱 ，以压缩空气为动力，冲洗搅拌筒内 部叶片及进出料门。 4 1搅拌筒系统 搅拌筒系统是WC 5 E H 型混凝土搅拌运输车的工作机构部分， 包括搅拌筒 、托轮 、驱动装置、进 出料门等 ，其主要结构组成如 图3 J5 ： 示 。WC 5 E H 型混凝土搅拌运输车的搅拌筒水平布置在后车 体上 ，托轮 、前支架和后支架均安装在底盘大梁上 ，搅拌筒前端 通过驱动装置支撑于前支架上 ，托轮和后支架设置于搅拌筒的后 部 ，搅拌筒的后部设置有环绕筒壁上的滚道 ，搅拌筒后部通过滚 道支撑于托轮上。搅拌筒水平布置且为全封闭式结构 ，驱动装置 的旋转输出轴线水平设置，驱动装置输出端为行星齿 轮减速机 ， 该行星齿轮减速机通过连接法兰与搅拌筒连接 ，驱动装置可以驱 动搅拌筒正转或反转。 搅拌筒内壁焊有两条相隔1 8 0 。 的螺旋叶片 ，在搅拌筒正反向 旋转时对混凝土进行搅拌或卸料 。混凝土搅拌运输车在运送混凝 土过程 中，由于车辆的振动及混凝土的固有特性 ，容易使混凝土 产生离析 ，因此在运送混凝土过程中 ，需要使搅拌筒低速转动 ， 通过搅拌筒内螺旋叶片不停地转动 ，使搅拌筒内混凝土物料 ，保 持其均匀性 。并且在卸料时可加快卸料速度 ，减小搅拌筒内的残 余率 ，从而满足混凝土残余率小于 1 的技术要求，使混凝土坍塌 度控制在2 0 2 0 0 mm的范围。 减速机 进料门 搅拌筒 卸料门 液压油缸 图3 搅 拌筒系 统示意 图 搅拌筒筒壁上设置有两个进料 门，各进料门均 安装有楔形锁 紧装置 ，当准备装料时 ，旋转进料 门至搅拌 筒的顶部 后停止旋 转 ，采用榔头敲击楔形锁紧装置手柄并卸下锁紧楔形块 ，然后打 开进料门进行装料 。由于搅拌筒水平布置 ，使混凝土在搅拌筒内 分布均匀 ，搅拌筒的填充率可达8 0 以上。 搅拌筒出料口设置有液压系统控制启闭的卸料 口盖 ，卸料 口盖 与液压系统之间设置 回转支撑 ，液压油缸安装在后支架上，液压系 统包括液压油缸、活塞杆等部件 ，液压油缸与活塞杆之间安装活塞 杆导向机构 ，液压油缸上布置有导向孔 ， 导向杆从导向孔穿过。液 压油缸上的活塞杆与 回转支撑通过关节轴承连接 ，可以保证搅拌筒 出料 口与卸料 口盖之间的密封性。其主要结构如图4 所示。 霉圜T E C H N I C F O R U M 搅拌简 固定座活塞杆 接料斗 图4 搅 拌筒系统 示意图 4 2 驱动系统 WC 5 E H 型混凝土搅拌运输车的驱动系统为液压驱动。图5 为 其液压系统原理图。液压油泵安装在底盘前车体上 ，通过传动轴 与柴油机P T O 联接 ，轴向柱塞双向变量泵和径向柱塞定量马达组 成无级调速闭式液压回路 ，液压油箱和散热器与底盘共用 ，不单 独设计。操纵轴向柱塞双 向变量泵的手动液压伺服阀，即通过改 变油泵的斜盘方向与倾角大小 ，从而改变油泵的压力输出方向及 排量 ，并改变液压马达的旋转方向与转速。如图3 所示 ，径向柱塞 马达的输 出轴与减速机相连 ，减速机通过法兰与搅拌筒相连，由 减速机带动搅拌筒旋转。 轴 向柱塞变量泵 柴油发动机 油缸 同转接头 径向柱塞定量马达 齿轮泵 手动换向闽 图5 液压 系统原理 图 如图3 所示 ，按一定比例预拌好的混凝土料由搅拌筒的进料 门 加入，加满料后将进料门关闭并锁紧。这时，控制卸料 口盖启闭 的液压油缸的活塞杆伸出 ，使卸料 口盖紧压在搅拌筒的出料口， 保证搅拌筒内的物料在运送途中不致泄漏。卸料时 ，操纵安装在 后车架上的手动换向阀，从齿轮泵出来的液压油经手动换向阀再 经液压胶管进人油缸的有杆腔 ，驱动活塞杆收缩 ，将端盖打开 。 操纵轴向柱塞双向变量泵的控制手柄 ，使 搅拌筒 向卸料方 向旋 转 ，由于搅拌筒内螺旋叶片的推动及传送作用，混凝土物料随搅 拌筒的转动被不断排出。 4 3 操纵系统 WC 5 E H 型混凝土搅拌运输车搅拌简的操纵采用软轴式操纵系 统 ，与机械 式操 纵系统相 比，不仅结构简单、重量轻 、操作方 便 ，而且可无级调节搅拌筒的转速。 驱动油泵与柴油机P T O输出轴连接 ，径向柱塞定量马达安装 在前支架的减速机上，通过高压油管连接 ，驱动油泵的控制杆与 安装在后车架上的推拉式软轴相连。操纵控制手柄 ，通过推拉软 轴作用于油泵的控制杆，使控制杆 向不同方向摆动 ，改变油泵输 出方向，使搅拌筒实现正反转 。搅拌筒的转速可随控制手柄的转 动幅度大小而灵活地调节 。这样 ，在卸料时 ，搅拌筒的卸料速度 可根据设备的生产能力 ，通过控制手柄转动幅度，即可调节搅拌 筒的转速，从而调节卸料速度 ，WC 5 E H型混凝土搅拌运输车的卸 料速度不小于l Il l m i n 。 由于使用了推拉式软轴操纵系统 ，操作人员在离出料槽不远 处就可方便地通过控制油泵的排量来调整所需的出料速度 ，以便 于 观察 。 4 4 冲洗 系统 冲洗水箱容积2 0 0 L ，置于减速机顶部 。进水方式采用消防接 头和普通接头两种形式。在进料 口和出料 口附近各设一个自由冲 洗水管，并安装固定； 中 洗水管冲洗出料门，以压缩空气为动力 ， 其气压值为0 2 N0 6 MP a 。 4 5 其他特点 搅拌筒滚道处安装防跳带。搅拌车左右两侧均安装有工作平台， 工作平台前、后部均安装踏步，两侧配置防护栏杆。侧防护栏、轮胎 罩、后防护栏等按照国家强制性标准G B 1 1 5 6 7 1 2 0 0 1 配置。 5 结语 WC 5 E H 型混凝土搅拌运输车的搅拌筒采用水平 式布置 ，并且 为全封闭结构 ，减速机的旋转输出轴线水平设置，输 出端通过法 兰与搅拌筒相连。与一般的倾斜 式布置相 比，整机高度明显降 低 ，出料相对容易，使得该设备更适用于较小断面作业，可驶入 隧道或矿井中，提高隧道或矿井的施工效率。与相应的湿式混凝 土喷浆机或喷射台车配套使用 ，还可显著提高混凝土运输作业效 率，大大减轻现场作业人员的劳动强度。该设备不仅适用于地下 金属矿山、煤矿等各种地下工程 ，也可用于其他场合的混凝土物 料的输送作业。 目前 ，已有 多台此型号搅拌运输车用于煤矿混凝土运输作 业。实践应用表 明，该项技术丰富了国内混凝土搅拌运输车型 谱，其各项技术性能指标达到了设计要求 ( 见图6 )。 图6 WC S E H 型混凝土搅拌运输车 参考文献 1 罗引辉我国混凝土搅拌运输车技术分析及趋势预测 J ， 专用汽车2 0 0 7 ( 0 9 ) ：2 4 2 6 2 李军 H C 一 1 s N _ 混凝土输送车搅拌筒系统 的研究 J 有色金属1 9 9 7 ( 1 1 ) ： 1 5 1 7 收稿 日期 ：2 0 1 0 0 9 1 5