混凝土攪拌運輸車設計要點

馬國強

【摘 要】混凝土攪拌運輸車是現代化混凝土施工中不可缺少而且發展很快的設備，因為它能靈活機動地完成襖混簇土攪拌站到澆灌現場之間的運輸。本文在分析混凝土攪拌運輸車主要用途以及工作原理的基礎上，對混凝土攪拌運輸車過程當中高的設計要點進行了詳細分析。在設計過程當中，只有注重設計要點，才可以最終設計出更為理想的混凝土攪拌運輸車。

【關鍵詞】混凝土攪拌車；工作原理；設計要點

混凝土攪拌運輸車是現代化混凝土施工中不可缺少而且發展很快的設備，因為它能靈活機動地完成襖混簇土攪拌站到澆灌現場之間的運輸。在特定場合能直接承祖攪拌、澆灌任務，保證滿是士程建設中的混凝土質量要求。有利于減輕勞動強度和降低成本。近年來，混凝土攪拌運輸車在我國應用所顯示出豹優越性，引起了混雄土施工行業的興趣，從而準歡了有關方面對研制混凝土攏拌運輸車的重視。為了使混凝土攪拌運輸車達到最佳技術狄態，必須注意混凝本土攪拌運輸車設計要點。

砼攪拌運輸車是攪拌與運輸砼的專用車。每次可運輸公稱攪動容量預拌砼；也可與配料站配套進行縮拌或攪拌干料生產公稱容量勻質砼。現國內砼攪拌運輸車大多數是用于運輸攪拌站預拌好的砼。

一、混凝土攪拌運輸車的主要用途

混凝土攪拌運輸車是“一站三車”的重要組成設備之一，承擔著將商品混凝土從攪拌站安全、可靠、高效地運輸到建設工地的任務。因而具有運輸和攪動的雙重功能，使得各種方量的混凝土攪拌運輸車在一定運輸半徑范圍內仍可保證混凝土不離析，從而得到了廣泛的使用。

基于混凝土攪拌運輸車的工作特點，并針對混凝土的運距長短、混凝土配比質量和現場施工條件等不同要求，可相應地采取預拌混凝土的攪動運輸或混凝土攪和料攪拌運輸2種工作方式，我國通常采用的是預拌混凝土的攪動運輸。

二、混凝土攪拌車構成及工作原理

砼攪拌運輸車主要由二類底盤、傳動系、液壓系統、機架、攪拌罐、進出料裝置、供水系統、操縱系、人梯等部分組成。攪拌罐前端與減速機聯接安裝在機架前臺上，后端通過滾道由安裝在機架后臺的兩個托輪支撐。

混凝土攪拌車工作原理：混凝土攪拌運輸車由汽車底盤和攪拌運輸車的專用裝置組成。其國產底盤多為整車生產廠家提供的二類通用底盤，專用機構主要包括取力器、攪拌筒前后支架、減速機、液壓系統、攪拌筒、操縱機構、供水系統、電氣控制系統、進料系統、出料系統等。工作原理是通過取力裝置取出汽車底盤的動力，驅動液壓系統的變量泵，使機械能轉化為液壓能傳遞給定量馬達，進而驅動減速機，再由減速機驅動攪拌裝置，實現混凝土攪拌。

三、砼攪拌運輸車設計要點

1.整車設計軸荷分布合理

整車設計軸荷分布是否合理直接影響到行車可操作性、穩定性、安全性。攪拌運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是一致的，軸荷分布較容易設計計算，而攪拌車運輸的砼是可流動的，隨著上坡和下坡砼也前移或后移，重心位置在變化。在設計過程中，首先用三維軟件分別計算上坡和下坡時砼重心位置，然后綜合考慮合理分布前后軸荷，既要保證車輛行駛安全，又滿足法規要求。

2.液壓傳動系統性能可靠

攪拌運輸車液壓傳動系統由液壓泵、液壓馬達、減速機、油散熱器、油管及接頭等組成，是整車十分關鍵的系統。當預拌砼裝入攪拌罐內以后，須按規定時間內卸到工作面上，在此期間必須不停地攪動，以防砼產生初凝和離析，從而保證砼的勻質性。若液壓傳動系統發生故障致使攪拌罐不能轉動，攪拌罐內的砼就會凝固，甚至會引起攪拌罐報廢。因此，對攪拌運輸車液壓傳動系統的設計須十分可靠，液壓泵和液壓馬達壓力、排量、扭矩須做認真匹配計算，并設計較高安全系數；減速機扭矩須有較大的富余量；油散熱器及其溫控開關性能須十分穩定，并設計溫開關保護電路以延長其壽命；液壓泵、液壓馬達、減速機須選擇性能穩

定、質量可靠的進口件，從而確保零故障液壓傳動系統的產品推出。

3.攪拌罐結構設計合理

攪拌罐外殼主要由封頭、前錐、中筒、后錐（含滾道）組成，罐內焊有兩條螺旋葉片。當攪拌罐按正方向轉動時，預拌砼從后錐進料口流入攪拌罐，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；另一方面由于葉片、攪拌罐與砼之間的摩擦阻力，在攪拌罐旋轉時，砼被帶著傾斜一個角度，當砼傾斜角度大到一定程度時，重力產生向下滑移的力超過砼的極限剪應力，砼自行坍塌，并與螺旋葉片推動軸向流動的砼攪混在一起；這樣，罐內的砼在汽車行駛中始終被均勻攪拌。當攪拌罐按反方向轉動時，砼順著葉片逐漸被推到出口而進行卸料。

攪拌罐內的兩條螺旋葉片成形參數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）是一個變數，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，這樣容量易發生堵塞現象；現在攪拌罐葉片改成對數螺旋線，它的特點是下滑角不隨攪拌罐直徑變化而變化，以便出料暢通；為了進一步提高攪拌罐性能，據設計積累經驗，螺旋葉片采用對數螺旋線加修正系數或變參數螺旋線等方法進行優化設計，并且進行實戰試車試驗，然后多觀察、多分析研究各種結構螺旋線，從而可設計出結構合理的攪拌罐。

4.攪拌罐及其葉片和進出料斗的材料要耐磨

砼與攪拌罐及其葉片和進出料斗直接接觸并不斷在其表面進行摩擦運動，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出料斗磨損嚴重。因此，攪拌罐及其葉片和進出料斗的材料不能使用常規A3鋼，而須采用高強度高耐磨性低合金結構鋼，關鍵部位處（如攪拌罐葉片頂端）還須焊上耐磨襯條加固，設計要達到運輸6～8萬m3砼的壽命。

5.攪拌運輸車須設計必要的標識

攪拌運輸車作為專用車與一般的載貨車不同，專用設備較多，為了便于司機掌握專用設備的使用方法和注意事項，在操作桿、注油口、液壓油箱旁須設計貼有相應的標識牌。標識牌指導司機操作及警示各設備保養等，以延長整車的使用壽命。

6.攪拌罐滾道相對于托輪面后移5～10mm

大多數攪拌運輸車生產廠裝配攪拌罐滾道與托輪中心正對，以為是較合理的裝配。其實，這樣裝配是不科學的，當攪拌運輸車滿載砼時，由于底盤大梁是兩處（機架前后臺處）集中受力致使大梁變形，裝配在機架后臺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），若與托輪面對中裝配，則重載時滾道將前移，受力中心不對托輪面中心，從而影響托輪壽命。因此，裝配時保證攪拌罐滾道相對于托輪面后移5～10mm，重載時剛好在最佳受力點位置。

四、結論

按以上要點進行設計，并要符合《混凝土攪拌運輸車技術條件》的要求，而且須深入到生產現場、產品用戶中，不斷積累經驗，設計出理想的砼攪拌運輸車。

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