細節 品質 潮流——2012美國WOC展觀后感

三一重工股份有限公司 王飛

2012年美國拉斯維加斯混凝土機械展（WORLD OF CONCRETE 簡稱 WOC 2012），于2012年1月24～27日在美國拉斯維加斯會展中心（Las Vegas Convention Centres）舉行。主辦單位為哈雷伍德展覽公司（Hanley Wood Exhibitions），每年舉行一屆，迄今已舉辦38屆。美國拉斯維加斯混凝土暨國際建筑機械展是國際上最大的混凝土建筑機械展，在混凝土生產、設備制造及相關建筑機械行業中具有很大的影響力，同時，展會是美國商務部的IBP展覽，是美國展覽雜志評出的第20大展覽會，參展企業近1 500家，吸引了來自全球各地130個國家的專業買家、技術專家等觀眾近6萬余人，是各國混凝土技術和設備的最佳貿易平臺。美國WOC展可以說是國際混凝土工程機械的頂級盛會，同時也是新技術、新結構和新材料的頂級展示舞臺。全球知名工程機械生產廠家如Putzmerister、Schwing、SANY、Mack、CIFA、TEREX、MQ等紛紛拿出各自的最新產品在此盡顯風采。對于中國的機械設備生產廠家和專用車生產企業來說，則是一次難得的學習和交流機會。

在這屆WOC 2012展會上，引人注目的是美國的專用汽車出現了一些具有新穎結構和先進設計理念的產品，其最大的特點在于參展車輛均能充分地從人性化角度進行設計，彰顯了發達國家先進技術水平和人文關懷的理念。筆者根據自己的視角與理解，通過對混凝土攪拌運輸車部分參展圖片的展示，結合相關技術對結構進行了簡要分析，很樂意與業界關心和關注WOC 2012展的各位同仁共同分享。

新技術應用領域

1. 新能源技術

目前世界各大專用汽車制造廠家正著手研發代用燃料的新能源專用汽車，并已選用甲醇、乙醇、氫氣、壓縮天然氣、液壓石油氣等替代燃料，以及相適應的發動機（包括電動、燃氣輪機和混合動力）等第一代動力裝置。在這次WOC展上就展出了新能源混凝土攪拌運輸車（圖1），預示著汽車新能源技術將成為未來專用汽車發展的主旋律。

因地制宜地采用相應的汽車新能源應成為我國專用車的主旋律。例如，上海及長江三角地區以純電動汽車為主，長遠目標將以燃料電池汽車為主。山西以甲醇、二甲醚汽車為主。川陜渝新疆以天然氣汽車為主。珠江三角以石油液化氣汽車為主。河南、東北諸省在不影響糧食供應的前提下發展乙醇汽車。電力富裕的西南發展純電動汽車，兩廣、云貴地區發展氫發動機和氫燃料電池汽車。新能源汽車需要被市場接受，應符合以下幾點特征：準確的定位、恰當的用途、適合的區域、最佳的效能。同時要具備合適的車型、經濟的配置、可靠的性能、便當的操控、最少的維修。能源供應要與便利普及和到位的服務、低廉的費用相適配。

混凝土攪拌運輸車承包運輸方式已大大促進了終端客戶更為關注車輛的運營成本。廣泛推廣新能源技術是最直接、最有效地降低運營成本的途徑，經濟性高的攪拌運輸車必然會成為市場關注的焦點。

2. 輕量化設計

目前全球專用汽車上應用較多的輕量化材料有鋁合金（如鋁合金油箱）、鎂合金（如缸體、曲軸箱、變速器殼體）、高強度鋼（如車架、車身用板）、塑料及復合材料（如油箱、尼龍油底殼、攪拌筒）等，歐美專用車企業對鋁合金、不銹鋼以及非金屬材料的罐體、廂體的應用已有30多年歷史，專用汽車的上裝部分大量應用鋁合金等輕型材料，各大汽車廠商都將這些輕量化材料的應用作為衡量汽車生產技術和新材料開發水平是否領先的重要標志，而輕型材料在中國專用汽車行業的應用才剛剛起步。

高強度耐磨鋼板和輕質鋁合金，非金屬材料如玻璃鋼，注塑材料等已在攪拌運輸車上得以運用，在保證車輛可靠性的前提下，減輕車輛的整備質量，便能相應地提升攪拌運輸車裝載容量或裝載能力（圖2）。據測算，攪拌筒若減輕900 kg，每次便能多運送0.38 m3混凝土，按每年250個工作日，每天運送4車計算，在美國每年能為用戶節約7 500美元，且還不包括減小回程油耗而降低的運營成本。

減輕攪拌運輸車整備質量還意味著節約了能源和材料，自身質量每減輕100 kg可節油0.2～0.3 L/100 km，因此世界主要汽車公司和材料專業公司都在研究開發汽車輕質材料，如工程塑料和玻璃鋼等復合材料，這使得攪拌運輸車的應用范圍不斷擴大，并以每年25%的速度增加。

3. 安全/舒適性

在安全性方面，除在制動系統采用電子控制裝置外，其他主動、被動安全裝置更加完善，如駕駛員狀態監視系統、照射方向可變型前照燈、夜間行人信息提供系統、前進制動燈、行駛車道安全提示系統(LGS)、安全氣囊(SRS)、前部防鉆入保護系統等。而在舒適性方面不斷提高，更加人性化，如全浮駕駛室、智能座椅、駕駛室室內空氣管理系統、四氣囊空氣懸架、大功率智能空調等。

隨著攪拌運輸車保有量的不斷增加，市場競爭也日趨激烈，人們對攪拌運輸車的外觀、內飾等越來越趨向于個性化。為此，應用計算機輔助設計、制造、分析和造型等技術，有效地縮短了產品開發周期，提高了車身設計質量，使車身造型達到了藝術與功能的和諧統一。為了不斷提高乘坐舒適性，現在更重視應用人體工程學的研究成果，更強調以駕駛員的心理、生理和個性等要求為前提條件進行內飾設計，更講究利用內飾材料的質感和色彩來創造氣氛宜人的駕駛環境。例如，駕駛室實行寬敞舒適的轎車化設計，內部空間繼續向大發展，尤其是平地板（無發動機罩突起）駕駛室，駕駛員可以實現無障礙移動，駕駛室內艙高度可以達到2.1 m以上，男性能在車內直腰移動，同時可配裝大功率自動空調、衛星定位（GPS）、因特網、免提移動電話、安裝有舒適的雙人臥鋪、冰箱、微波爐、辦公室/餐室模塊等。

4. 智能化控制

從技術內涵上看，當前在歐美等發達國家汽車市場對于ESP（電子穩定程序）、ACC（適應性巡航控制）、LGS（車道偏離報警系統）、TPMS（輪胎氣壓監測系統）已經廣泛運用并已批量裝車，汽車制動方面的智能輔助系統。例如EBS、基于電控的10 bar或12 bar帶ABS、ASR雙回路制動系統和諸如發動機制動、可選擇的緩速器輔助制動系統等，還有坡道控制、智能接近控制系統、緊急制動系統、主動側翻穩定性CDC和高載荷側翻穩定性控制系統。

電子、控制、智能技術及GPS技術的發展為攪拌車在產品性能，特別是上裝部分的性能提升提供了可能。電噴發動機不僅能提高噴射壓力及燃油噴射精確性、穩定性，并對發動機的實時監測，使發動機工作在最佳工作狀態，提高經濟性，還能降低排放、噪聲，提高環保性能，同時還能為車輛提供故障自診斷和防盜等。攪拌車上裝液壓系統的智能化設計，可以實施攪拌筒轉動的恒速控制、發動機帶載起動保護、攪拌車運行時間和攪拌車工作狀態的存貯與記錄、液壓系統故障的自診斷等。通過智能化設計，能保證混凝土的質量、降低整車油耗，提高產品的經濟性。攪拌車出料機構的自動化設計可實現出料斗高度，轉角的調節與測視，減輕勞動強度，節約人工成本。

GPS衛星定位系統技術為攪拌車的管理帶來革命性的飛躍，為車輛提供跟蹤、管理、調度、防盜、導航、故障維護等多項服務，降低攪拌車停工待料、怠速旋轉等待卸料時間，使攪拌車在最優路線行駛，縮短工作行程，通過GPS技術的使用，有效降低了油耗，提高了經濟性。通過GPS技術，攪拌站、攪拌車、泵車之間可以相互通訊，最大限度的滿足使用功能，提高效率，同時也極大的提高了經濟性，這將是攪拌車及混凝土機械未來的發展方向。

采用電子裝置已成為衡量攪拌運輸車水平的一個重要指標，未來市場的競爭是攪拌運輸車電子化的競爭，因此，攪拌運輸車智能化的發展方向將是各控制系統由分散轉向集中，逐步形成一個整車電控系統，即由中央計算機集中控制微處理器、傳感器及執行元件組成的智能化系統。如圖3所示，操縱系統采用電控的方式，電控方式又分線路連接操縱器控制及無線遙控操作器控制，通過電控操縱攪拌筒的恒速運行，以及進料、出料、攪拌、快速攪拌、急停、出料斗的上、下、左、右控制，滿足客戶輕便操縱的要求，極大的減輕了勞動強度，靈活地控制出料及進料。

5. 液壓技術應用

混凝土攪拌運輸車的進料斗翻轉和卸料槽舉升采用了液壓技術，實現進料斗及卸料槽的自動化操作功能（圖4）。通過液壓與電子控制相結合技術，采用電流信號控制閥的動作，可方便地對卸料槽的升降、進料斗的翻轉以及卸料副槽的伸縮操作進行自動化控制。

結構設計特點

1. 油泵安裝位置可調節

目前，國內混凝土攪拌運輸車油泵的安裝通常采用固定式油泵連接板，將其設計成與副車架大梁一體式，或只是制作成在縱向方位進行調節的形式，依據底盤取力器（PTO）的位置及角度確定油泵的具體位置，固定連接在副車架大梁上，僅僅適用于單一的底盤。同時，由于上裝部分焊接工藝制作的誤差較大，往往造成預先設計的傳動軸長度尺寸與角度的不適配。

如圖5所示，攪拌車可調節油泵安裝支架是通過多個腰形槽在一定范圍內調節油泵安裝的前后、上下位置以及油泵的安裝角度，這種可調節的油泵安裝支架，有利于傳動軸長度和角度調整。

2. 無副梁的車架結構

混凝土攪拌運輸車采用無副梁的車架結構可使整車自身質量相對減輕（圖6）。上裝取消副梁后，前后臺分別通過螺栓固定在底盤大梁，既適用于不同大梁寬度的底盤，也避免了副車架上出現過多的焊接導致部件內部應力過大的情況，同時降低了上裝的整體高度，提高了上裝部位的設計空間。但是在攪拌筒滿載質量較大而無副梁時，為保證主車架的剛度，則對主車架鋼板的材質和強度提出了極高的要求。

3. 防漏料裝置

在混凝土攪拌運輸車后部裝配防漏裝置或副料槽增加擋料門等設計，可將料槽中剩余混凝土接入料斗，以防止灑落在道路上，避免車輛行駛中的漏料問題，體現出人性化新穎的設計思路（圖7）。

4. 托輪自潤滑系統

通過托輪主軸內部潤滑通道，隨時提供軸承潤滑，此系統既可手動操作，又可自動完成潤滑油加注（圖8）。

5. 可調節輪胎罩

輪胎罩支架預留不同位置的安裝孔，根據底盤輪胎輪距的不同，可調整輪胎罩的安裝寬度（圖9），適用不同輪距的底盤，提高模塊化程度。

其他產品介紹

1. 前卸式混凝土攪拌運輸車

如圖10所示，其最大特點是進、出料口均在車輛的前方、駕駛室的上方，在其進、出料口下方設有既可以左右擺動又可以上下俯仰的料槽，料槽的運動可由駕駛員在駕駛室內操控。前卸式攪拌車具有特殊的底盤結構，擁有大功率的攪拌驅動系統、大容積的水罐，能實現將混凝土運輸到工地后，再加水自行攪拌的干式攪拌功能。由于采用特殊設計的底盤和駕駛室，開發和制造難度很大，屬于技術含量很高的攪拌車產品。

目前，國際上生產和使用前卸料攪拌車最成熟的國家是美國。由于美國商品混凝土業非常發達，競爭激烈，質量、效率和成本是混凝土供應商在招標中取勝的關鍵，因此，前卸式攪拌車投入施工成為其必然的選擇。更為重要的是，項目施工承包商為減少工程的配套人員和設備的投入、提高施工效率，要求混凝土供應商使用前卸式攪拌車為其提供混凝土，因此，前卸式攪拌車在美國的銷量已占據整個攪拌車市場的50%。

2. 移動式自裝料混凝土攪拌車

移動式自裝料混凝土攪拌車，是集現有的混凝土攪拌運輸車和攪拌站功能于一體的設備，可以自動裝料、計量、攪拌和出料，并可實現運輸和現場施工作業，極大地提高了工作效率，降低生產時間和成本（圖11）。隨著城市建設規模的不斷擴大及城市功能的完善，城市建筑維修及市政工程建設需要小方量的混凝土攪拌設備，同時，礦山隧道施工也需要小方量攪拌車。因此，這種自裝卸、自攪拌、小方量混凝土攪拌車對于減輕施工人員勞動強度，保持城市清潔、美觀，方便實用，將起到重要的作用。

目前，國內攪拌車生產廠家幾乎不生產低重心小方量的混凝土攪拌車，而國外已經生產出適應小規模、小方量混凝土施工的自裝料混凝土攪拌車。

從這屆美國WOC展出的新產品和新技術來看，產品核心競爭力決定了專用汽車制造企業的發展后勁，專用汽車市場已愈來愈要求高技術含量、高附加值的產品。隨著高新技術的發展以及國外企業對新產品開發力度的加大，一些高新技術已經在專用汽車上得到應用。因此，加快新產品開發，為市場提供高技術含量、高附加值的專用汽車產品是我國專用汽車生產企業面臨的首要任務。