三一重工高鐵專用設備砂漿車的研發

吳相省 邵滿元

（三一重工股份有限公司，湖南 長沙 410100）

前言

瀝青水泥砂漿車簡稱砂漿車，是高速鐵路無砟軌道施工建設的專用關鍵設備，主要用于高速鐵路無砟軌道軌道板墊層砂漿的制備及灌注。目前，世界上擁有砂漿車開發制造技術的國家有德國、日本和中國。由于德國和日本的高速鐵路早在20世紀70～80年代已完成建設施工，因此其砂漿車技術一直停留在上世紀70～80年代的水平，而且由于這兩個國家國土面積均相對狹小、地形相對單一，因此其砂漿車的種類及技術特點相對來說都比較單一；然而我們國家就大為不同，我國國土面積較大、地形又復雜多樣、氣候等情況也都不盡相同，一條鐵路可能要經過平原、山地、丘陵、河流等不同地形，也可能要經過高寒、低熱等不同氣候條件地區，因此對砂漿車的技術特點需求就相對更加多樣化，對砂漿車的功能要求就更高。針對這樣的情況，我們國家如果要修建高速鐵路，照搬德國或日本的砂漿車技術是絕對不行的，必須開發適合我國自己的砂漿車技術。三一重工于2005年著手進入砂漿車技術的開發，第一臺砂漿車樣車于2006年年底下線，是國內進行砂漿車技術開發最早的廠家，也是國內樣車下線最早的廠家。截至2010年底，三一重工已經成功完成高彈模砂漿車、低彈模砂漿車、工業造型砂漿車、通用型砂漿車、跨軌道板自行走砂漿車共計五個大系列的開發。

1、高彈模砂漿車

圖1 高彈模砂漿車

2006年底，三一重工與中鐵二局聯合開發的第一臺高彈模砂漿車成功下線，并一次性成功通過權威的德國博格公司100多項指標苛刻檢驗，該車世界首創了微泡砂漿生產技術、車輛自動快速調平技術、高精度抗震計量技術等世界領先技術，引領著我國砂漿車產業從一開始就以世界領先的高姿態起步。該車開創性地采用了立式行星攪拌技術，微泡砂漿生產使得在不添加昂貴的消泡劑的情況下也可生產出合格的優質砂漿；調平技術的開發過程中，雖然走過一段采用支腿調平的彎路，但憑著三一人的智慧和勤奮，最終還是成功開發出了四油缸式自動快速調平技術，整個調平過程可以在10秒內自動完成，調平角度可達±7°，精度可達±0.5°；由于高鐵施工的特殊性，對砂漿配方的要求非常高，尤其是部分用量很小的外加劑，多幾克或少幾克就可能會對砂漿質量有決定性的影響，因此砂漿車原材料的計量精度就顯得尤其重要，該車得到德國博格公司的高度認可，高精度的抗震計量技術絕對是至關重要的一環。該型號高彈模車參加了世界首條運營時速超過350km/h的京津城際客運專線的施工建設，整個京津高鐵共使用三一重工的該型號高彈模砂漿車10臺。

2、低彈模砂漿車

圖2 低彈模砂漿車

2007年底，三一重工第一臺低彈模砂漿車成功下線，該車型是應鐵道部無砟軌道施工的配方需求，專門用于低彈模（即CRTSI型板）無砟軌道板施工，為滿足配方的要求，對原材料儲送料裝置進行了優化和重新設計，瀝青箱容積及外加機箱容積均進行了大幅度提升，在底盤上增加了兩個1方的懸掛式水箱，充分地利用了設備空間，干粉計量采用二次減計量，大大提高了干粉計量的精度，攪拌主機創新采用了彈性減震設計，解決了原來無法提升轉速的瓶頸問題（原來轉速超過120rpm時整車晃動嚴重），使最大轉速可提升至200rpm以上，同時對攪拌機構進行了優化，采用了強制對流式攪拌機構，大大提高了砂漿攪拌效率和攪拌質量。該型號砂漿車后來參加了創造當時時速394km/h的世界紀錄的武廣高鐵客運專線的施工建設。

3、工業造型砂漿車

圖3 工業造型砂漿車

2008年，三一重工與湖南大學合作開發的“流線型”工業造型車成功下線，并獲得了當年長沙“芙蓉杯”國際工業設計企業創新獎，該車采用整體“流線型”設計理念，涂裝采用三一“紅色之星”的整體風格，以三一“簡潔自信，張揚個性”的工業造型設計理念為宗旨，該車成功參加了BaumaChina2008中國上海國際工程機械博覽會（簡稱“寶馬展”）。

4、通用型砂漿車

圖4 通用型砂漿車

2009年，三一重工成功推出通用型砂漿車，該車性能更加先進，可以同時兼容高彈模CRTSII型板、低彈模CRTSI型板、德國博格板、日本板等不同板型，可以兼容多種砂漿配方，通用性更高、適用性更強，外加劑計量創新采用冗余設計，使計量精度大大提升，達到±3g的高精度，操作更加智能便捷，生產模式實現“一鍵式”切換，制、灌漿施工效率更高，外箱體采用整體式包裝，更加美觀，該型號砂漿車受到了中鐵客戶的一致青睞和高度肯定，該型號砂漿車后來成功參加了bauma德國國際工程機械博覽會、bauma上海國際工程機械博覽會及北京國際工程機械展，這在國內甚至世界上都是獨一無二的。

5、跨軌道板自行走砂漿車

圖5 跨軌道板自行走砂漿車

2010年，三一重工的專門用于隧道高鐵施工的跨軌道板自行走砂漿車成功下線，該型車已成功完成石武高鐵客運專線湖北大悟段徐家沖、黃龍寺等隧道線路段的施工建設。該型砂漿車是為解決高鐵長隧道及橋梁的灌漿施工難題而開發的一種專用新設備，可跨高鐵軌道板行走及直灌施工，彌補了三一原有的半掛車型砂漿車不能在無施工便道的特殊路段施工的缺點。該車采用模塊化設計，可以分塊拆分轉運組裝；全液壓驅動，行駛速度可在10～50m/min范圍內無級可調，轉向角度≥10°，最大爬坡能力可達6%；左右輪胎跨距可在2.94～3.54m范圍內實現多種寬度檔位調節，以適應現有的各種軌道板寬度；并設置隨車吊，以便于瀝青和干粉等原材料的補給；控制采用“有線+遙控”的雙操作模式，可任意切換，同時整車可實現雙向行駛。跨軌道板自行走砂漿車的成功下線標志著三一重工已開發出涵蓋現有各種型號的砂漿車，可以滿足目前高速鐵路無砟軌道各種砂漿配方及地形、路況的現場施工需要，這在國內乃至世界上都是絕無僅有的。

現在美國、印度、緬甸包括歐洲等國家都已開始進行高速鐵路建設的前期準備工作，相信三一重工的砂漿車一定會走出國門，為我國的工程機械行業增光添彩，為世界高速鐵路建設做出突出貢獻。

[1]三一重工高鐵建設設備簡介[J].建設機械技術與管理,2009(11).