某短軸距混凝土攪拌牽引車開發(fā)研究

趙航 班宜賓 薛少偉 查宏偉 楊海東

摘要：混凝土攪拌運輸半掛列車因其單趟運載量大、效率高而在城市建設和長距離運輸?shù)忍囟ür中展現(xiàn)出良好的市場潛力。隨著對超載超限的治理日益嚴格，短軸距混凝土攪拌牽引車在這些細分工況中的應用前景愈發(fā)廣闊。本文深入探討了開發(fā)過程中的關(guān)鍵指標和參數(shù)，以及關(guān)鍵零部件系統(tǒng)的設計方法，旨在為后續(xù)典型工況的牽引車研發(fā)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：混凝土攪拌牽引車；短軸距；高效運輸

中圖分類號：U462 DOI ：10.20042/j.cnki.1009-4903.2024.01.002

0 引言

混凝土攪拌車，作為專用于運輸混凝土的車輛，廣泛應用于城市建設、道路建設、水利工程和工業(yè)建筑等領域，成為建筑施工中不可或缺的運輸工具。其銷售市場主要覆蓋湖南、四川、廣東、新疆、浙江、河北、山西等區(qū)域。長期以來，攪拌車市場存在不規(guī)范的發(fā)展現(xiàn)象，尤其是“大噸小標”問題，導致超載超限的大容量攪拌車成為市場的主導。這類超載車輛不僅嚴重威脅人們的交通出行安全，還對道路、橋梁等基礎設施造成嚴重破壞，縮短其使用壽命[1]。為應對這一問題，工信部、交通運輸部等多個部門已陸續(xù)推出GB 1589、GB 7258 等新的標準規(guī)范。同時，國家市場監(jiān)督管理總局和國家標準委員會也修訂并發(fā)布了GB/T 26408，旨在從公告、設計、生產(chǎn)、銷售、運營等多個環(huán)節(jié)對超載超限車輛進行整治，推動攪拌車行業(yè)的規(guī)范化管理。其中，GB 1589 中的4.3 條款明確規(guī)定了汽車、掛車及汽車列車的最大允許總質(zhì)量限值，即“不應超過各車軸最大允許軸荷之和，并且不應超過表4 中規(guī)定的限制”。例如，三軸客車、貨車及半掛牽引車的最大允許總質(zhì)量限制為≤ 2 500 kg，而雙轉(zhuǎn)向軸四軸貨車的最大允許總質(zhì)量限制為≤ 31 000 kg。同時，混凝土攪拌車的運輸工況具有其獨特性，通常采用一空一滿的點對點往返運輸模式。去程運輸?shù)呢浽垂潭榛炷粒爻虅t處于空車狀態(tài)。由于運輸距離通常不超過50 km，市場客戶對車輛的需求主要是能夠在滿載狀態(tài)下盡可能多地裝載混凝土。

在歐洲，混凝土攪拌半掛車相對流行。這是因為相較于單車，混凝土攪拌半掛車具有更高的可裝載量和運輸效率。隨著法規(guī)執(zhí)行逐漸嚴格，市場出現(xiàn)了2 種明顯趨勢：一是6×4 驅(qū)動形式的攪拌車逐漸轉(zhuǎn)向8×4 驅(qū)動形式的攪拌車，這使得允許的最大總質(zhì)量從25 t 提升至31 t ；二是攪拌單車逐漸轉(zhuǎn)向半掛牽引攪拌車，這使得允許的最大總質(zhì)量從31 t 提升至49 t。這2種趨勢共同促進了混凝土攪拌半掛車在歐洲市場需求的增加。

1 總體設計過程

傳統(tǒng)攪拌車多以6×4/8×4 單車為主，具有穩(wěn)定性好、可靠性高、通過性好、爬坡性能好的優(yōu)勢。市場主銷車型為8×4復合版車型，搭載12 m3 攪拌筒，車貨總重45 t，但存在運營風險。為符合法規(guī)要求，市場上也出現(xiàn)了采用6×4 牽引頭+3軸半掛攪拌罐車的組合型式，形成6 軸牽引列車，搭載14 m3攪拌筒，車貨總重49 t。然而，這種組合存在最小通道圓直徑大、通過性差、爬坡性能差、主車軸荷不均勻等問題。為解決這些問題，需重點研究和開發(fā)短軸距半掛牽引攪拌車。