淺談新型大方量混凝土攪拌車創新設計

田利紅++尹忠巖

摘 要：文章對混凝土攪拌車的相關組成部分以及工作原理進行介紹，并對目前市場上使用的大方量混凝土攪拌車中存在的問題進行分析，并在此基礎之上，結合筆者自身的實踐經驗，從降低質心以及減輕重量兩個方面對大方量混凝土攪拌車創新設計進行闡述。

關鍵詞：混凝土攪拌車 質心 重量

中圖分類號：TU642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0007-02

近些年來，我國的城市化建設進程不斷推進，不僅將城鎮居民的生活條件帶到了一個全新的層面，同時也使得混凝土攪拌車的市場明顯增加。目前國家對混凝土的攪拌工作有著嚴格的規定，即不允許施工單位在施工現場對混凝土進行攪拌工作，其混凝土的使用必須有攪拌站統一配制和攪拌。一方面，使用攪拌站統一配制和攪拌的混凝土，在一定程度上能夠保證混凝土的質量，從而建筑的質量也將會得以提升；然而另一方面，這無疑提升了混凝土的運輸量，其混凝土攪拌車的使用數量將會出現明顯增加的情況。

1 混凝土攪拌車

目前市場上所使用的混凝土攪拌車通常包括汽車底盤、加出料設備、副車架、攪拌筒以及操作、液壓、供水三個系統。在混凝土攪拌車工作的過程中，其動力源為底盤的發動機，通過液壓裝置使得油液的壓力升高，變為高壓油，從而推動馬達進行工作，之后運用一個轉速較低而轉矩較大的減速機驅使攪拌筒轉動。在實際攪拌的過程中，操作人員可以通過操作系統對攪拌筒的轉速以及轉動方向進行控制，從而能夠控制攪拌筒的進出料自動化。

2 目前大方量混凝土攪拌車存在的問題

我國大方量混凝土攪拌車是原有小方量的罐車改良之后產生的，其主要改良的方面集中在增加了攪拌車的動力，并將攪拌筒安置在副車架上，這就使得大方量混凝土攪拌車在使用的過程中存在諸多問題。具體包括以下幾點。

第一，由于攪拌筒容量的大幅增加，從而使得攪拌車的高度以及長度出現明顯的變化。而我國對運輸車輛的高度有著嚴格的規定，即公路行使的車輛高度不得超過4m，而目前大多數大方量的混凝土攪拌車高度均超過限定值。

第二，由于大方量混凝土攪拌車的容量增加，因而其質心的高度也會出現相應的提升，這就使得攪拌車在行駛的過程中穩定性降低，對駕駛人員本身以及對沿途車輛、行人均帶來較大的安全隱患。

第三，由于攪拌車的容量相對較大，其攪拌筒較之過去相對較長，致使在攪拌筒安裝的過程中向滾道的后部移動，從而使得攪拌筒與中心距增加，副車架的彎矩增大，因而容易導致副車架出現塑性變形，嚴重時將出現車架斷裂的情況。

第四，為了能夠最大程度的避免副車架出現彎曲變形的情況，因而在進行相關設計、制造的過程中，會將部分構件的承載能力大幅提升。然而承載能力的提升就意味著整體重量的增加，從而使得攪拌車的油耗量相對增加，運輸量相對降低。

3 新型大方量混凝土攪拌車的創新設計

根據上述目前大方量混凝土攪拌車中存在的問題分析，并結合筆者自身的實踐經驗，分降低重量和降低質心兩個方面對大方量混凝土攪拌車的創新設計進行闡述。

3.1 降低重量

第一，在對大方量混凝土攪拌車進行降低重量的設計時，攪拌筒為其中最為關鍵的環節。目前所使用的攪拌筒內均安裝有2組曲面的螺旋葉片，從而能夠有效的避免混凝土出現固化或者離析的情況。攪拌筒的作用還包括攪拌、運輸混凝土，完成裝卸料的操作，并保證攪拌筒自身強度不發生變化。在對攪拌筒的生產材料進行選擇的過程中，可運用復合材料完成攪拌筒的生產。復合材料攪拌筒的質量相對較低，其耐磨性相對較好，且后續的維護費用相對較低，在攪拌過程中所產生的噪音相對較低，服務壽命相對較長。該類攪拌筒能夠完成同等重量混凝土的攪拌工作，然而其自身的質量較之金屬攪拌筒約少900 kg左右。

第二，目前混凝土攪拌車所使用的進料斗與卸料槽一般選用鋼板為生產原材料，與此同時，在鋼板的表面還需加設厚度約為4 mm的耐磨鋼板，從而達到增加進料斗與卸料槽使用壽命的目的，但是其自身的重量也提升了約40%左右。在生產過程中，可以選用由聚乙烯材料制作而成的板材。其耐磨性能超過鋼材的5倍以上，密度卻僅為鋼材的12.5%，其摩擦系數相對較小，對物料的粘結程度相對較低，同時具有強度大、耐腐蝕、重量輕等優點，符合制作進料斗與卸料槽的要求。除此之外，在該類材料的表面加涂耐磨涂料，從而能夠達到提升進料斗與卸料槽耐磨性的目的。

第三，在混凝土攪拌車運輸以及卸料的過程中，加長槽的使用頻率相對較低，因而在能夠使其強度達到相關標準的情況下，則盡量降低其總重量。部分施工現場在進行混凝土卸料時，需要多達3塊以上的加長槽，當其重量相對較大時，不僅會增加整車的質量，同時也將會大幅增加操作人員的勞動強度。因而在對其進行加工制造的過程中，也可以使用聚乙烯作為原材料，符合耐磨、重量輕的要求。

第四，根據國家的相關要求，混凝土攪拌車需要安裝側護欄。在實際運輸的過程中，其側護欄應保證擁有一定的剛性，因而在原材料的選擇中，一般選擇鋁材。運用鋁材進行加工側護欄，不僅能夠大幅降低側護欄的質量，同時也可以避免發生銹蝕的情況出現，且其強度等指標均符合國家的相關標準。根據相關測算結果顯示，運用鋁材加工側護欄，能夠降低將近20 kg的質量。

第五，在目前市場中流通的大方量混凝土攪拌車中，均需安裝副車架，其作用在于加強底盤與攪拌筒之間的聯系，降低車架的變形程度。其所帶來的負面影響則是增加了攪拌車的整體高度以及重量。現階段底盤、副車架的種類繁多，連接方式復雜多變，不同種類、不同連接方式之間的差異較為明顯。然而國內部分公司已然開發出不需要安裝副車架的底盤，其在結構設計時，將機架、油泵支架等與大梁進行連接。這類底盤的特點在于簡化安裝工序，其質心相對較低，穩定性相對較強，同時也能增加攪拌筒的容量。在原材料的選擇上，部分企業選用鋁合金、非金屬等材料進行，不僅能夠降低質量，而且其強度不受影響。

3.2 降低質心

降低大方量混凝土攪拌車質心主要是依靠對副車架的整體結構進行改良，將原有的副車架細化分為兩個部分，在車架的前半部分的最低處局部降低副車架的高度，其可降低量大約在100 mm左右，并可以通過安置加強梁的方式，保持副車架的強度不受到影響。在對加強梁的選用上，可以選用與副車架材料相同的矩形鋼管，在進行安裝的過程中，需保證加強梁與副車架的最低點進行連接，同時加強梁的長度應略大于副車架整體的長度，從而起到增加副車架整體強度的目的。將混凝土攪拌車的質心下降100 mm之后，其在運輸當中的穩定性能得到大幅提升，很大程度上降低了因路況不佳而導致翻車事故的發生幾率。

副車架的兩個部分運用U型螺栓與縱梁以及連接座相連接，而用于提升副車架整體強度的加強梁則應使用螺栓與縱梁、連接座進行連接工作。其連接點的數量應保持最多，以提升連接質量與強度。

在運用該類方式對攪拌車的質心進行降低之后，其攪拌筒的位置也將會出現一定程度的下降。因而在實際設計的過程中，可在一定范圍之內加大攪拌筒的斜率，從而不僅能夠增加攪拌筒的容量，同時也能使得攪拌筒的高度達到國家公路規定的要求。根據測算，運用該類方式對混凝土攪拌車的質心進行降低，能夠使得其容量增加2立方米，給施工單位帶來了一定程度的收益。

4 結語

運用新材料、新工藝能夠有效的降低混凝土攪拌車的質心以及質量，不僅大大增加了大方量混凝土攪拌車在行駛等方面的穩定性，同時能夠增加其攪拌筒的容量，降低油耗。因而各個企業應根據自身的實際情況，適當增加對新型大方量混凝土攪拌車的設計研發力度，將強度高，質量輕的新型材料加以利用，以獲得占領市場的先機。

參考文獻

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