混凝土搅拌运输车设计要点
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砼搅拌运输车是搅拌与运输砼的专用车。每次可运输公称搅动容量预拌砼；也可与配料站配套进行缩拌或搅拌干料生产公称容量匀质砼。现国内砼搅拌运输车大多数是用于运输搅拌站预拌好的砼。 砼搅拌运输车主要由二类底盘、传动系、液压系统、机架、搅拌罐、进出料装置、供水系统、操纵系、人梯等部分组成。搅拌罐前端与减速机联接安装在机架前台上，后端通过滚道由安装在机架后台的两个托轮支撑。其工作原理：动力由二类底盘全功率取力器输出通过传动轴把动力传给液压泵，液压泵产生液压能通过油管传到液压马达，液压马达把液压能转化为动能并通过减速机减速增扭传递到搅拌罐，通过调节（双作用变量）液压泵的伺服手柄角度从而实现搅拌罐正反转及转速的大小，以实现砼装料、搅拌、搅动、出料等作业。 1 砼搅拌运输车设计要点 1）整车设计轴荷分布合理 整车设计轴荷分布是否合理直接影响到行车可操作性、稳定性、安全性。搅拌运输车与其他货车不同，货车重心位置在平坦路面与上下坡时是一致的，轴荷分布较容易设计计算，而搅拌车运输的砼是可流动的，随着上坡和下坡砼也前移或后移，重心位置在变化。在设计过程中，首先用三维软件分别计算上坡和下坡时砼重心位置，然后综合考虑合理分布前后轴荷，既要保证车辆行驶安全，又满足法规要求。 2）液压传动系统性能可靠 搅拌运输车液压传动系统由液压泵、液压马达、减速机、油散热器、油管及接头等组成，是整车十分关键的系统。当预拌砼装入搅拌罐内以后，须按规定时间内卸到工作面上，在此期间必须不停地搅动，以防砼产生初凝和离析，从而保证砼的匀质性。若液压传动系统发生故障致使搅拌罐不能转动，搅拌罐内的砼就会凝固，甚至会引起搅拌罐报废。因此，对搅拌运输车液压传动系统的设计须十分可靠，液压泵和液压马达压力、排量、扭矩须做认真匹配计算，并设计较高安全系数；减速机扭矩须有较大的富余量；油散热器及其温控开关性能须十分稳定，并设计温开关保护电路以延长其寿命；液压泵、液压马达、减速机须选择性能稳定、质量可靠的进口件，从而确保零故障液压传动系统的产品推出。 3）搅拌罐结构设计合理 搅拌罐外壳主要由封头、前锥、中筒、后锥（含滚道）组成，罐内焊有两条螺旋叶片。当搅拌罐按正方向转动时，预拌砼从后锥进料口流入搅拌罐，被螺旋叶片向罐底方向推去并顺着球形底板被翻起向前流动；另一方面由于叶片、搅拌罐与砼之间的摩擦阻力，在搅拌罐旋转时，砼被带着倾斜一个角度，当砼倾斜角度大到一定程度时，重力产生向下滑移的力超过砼的极限剪应力，砼自行坍塌，并与螺旋叶片推动轴向流动的砼搅混在一起；这样，罐内的砼在汽车行驶中始终被均匀搅拌。当搅拌罐按反方向转动时，砼顺着叶片逐渐被推到出口而进行卸料。 搅拌罐内的两条螺旋叶片成形参数直接决定搅拌罐的搅拌性能，以前的搅拌罐采用的是阿基米德螺线，它的下滑角（叶片与搅拌罐轴线的夹角）是一个变数，随着中筒到后端的直径逐渐变小，下滑角也逐渐变小，这样在后端出口处的下滑力也变小，这样容量易发生堵塞现象；现在搅拌罐叶片改成对数螺旋线，它的特点是下滑角不随搅拌罐直径变化而变化，以便出料畅通；为了进一步提高搅拌罐性能，据设计积累经验，螺旋叶片采用对数螺旋线加修正系数或变参数螺旋线等方法进行优化设计，并且进行实战试车试验，然后多观察、多分析研究各种结构螺旋线，从而可设计出结构合理的搅拌罐。 4）搅拌罐及其叶片和进出料斗的材料要耐磨 砼与搅拌罐及其叶片和进出料斗直接接触并不断在其表面进行摩擦运动，而沙和砾石是砼的主要组成成分，它们使搅拌罐及其叶片和进出料斗磨损严重。因此，搅拌罐及其叶片和进出料斗的材料不能使用常规A3 钢，而须采用高强度高耐磨性低合金结构钢，关键部位处（如搅拌罐叶片顶端）还须焊上耐磨衬条加固，设计要达到运输6～8 万m3 砼的寿命。 5）搅拌罐滚道相对于托轮面后移5～10mm大多数搅拌运输车生产厂装配搅拌罐滚道与托轮中心正对，以为是较合理的装配。其实，这样装配是不科学的，当搅拌运输车满载砼时，由于底盘大梁是两处（机架前后台处）集中受力致使大梁变形，装配在机架后台上的托轮总成通常后移5～10mm（不同汽车底盘和装载量其后移量是不同的），若与托轮面对中装配，则重载时滚道将前移，受力中心不对托轮面中心，从而影响托轮寿命。因此，装配时保证搅拌罐滚道相对于托轮面后移5～10mm，重载时刚好在最佳受力点位置。 6）搅拌运输车须设计必要的标识 搅拌运输车作为专用车与一般的载货车不同，专用设备较多，为了便于司机掌握专用设备的使用方法和注意事项，在操作杆、注油口、液压油箱旁须设计贴有相应的标识牌。标识牌指导司机操作及警示各设备保养等，以延长整车的使用寿命。 按以上要点进行设计，并要符合《混凝土搅拌运输车技术条件》的要求，而且须深入到生产现场、产品用户中，不断积累经验，设计出理想的砼搅拌运输车。 |
| 原作者： 莫庆煌 |
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