三一重工高鐵專用設(shè)備砂漿車的研發(fā)

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(shè)的專用關(guān)鍵設(shè)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(fā)制造技術(shù)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(jì)70～80年代已完成建設(shè)施工，因此其砂漿車技術(shù)一直停留在上世紀(jì)70～80年代的水平，而且由于這兩個(gè)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(shù)特點(diǎn)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(fù)雜多樣、氣候等情況也都不盡相同，一條鐵路可能要經(jīng)過平原、山地、丘陵、河流等不同地形，也可能要經(jīng)過高寒、低熱等不同氣候條件地區(qū)，因此對砂漿車的技術(shù)特點(diǎn)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(shù)是絕對不行的，必須開發(fā)適合我國自己的砂漿車技術(shù)。三一重工于2005年著手進(jìn)入砂漿車技術(shù)的開發(fā)，第一臺砂漿車樣車于2006年年底下線，是國內(nèi)進(jìn)行砂漿車技術(shù)開發(fā)最早的廠家，也是國內(nèi)樣車下線最早的廠家。截至2010年底，三一重工已經(jīng)成功完成高彈模砂漿車、低彈模砂漿車、工業(yè)造型砂漿車、通用型砂漿車、跨軌道板自行走砂漿車共計(jì)五個(gè)大系列的開發(fā)。

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(lián)合開發(fā)的第一臺高彈模砂漿車成功下線，并一次性成功通過權(quán)威的德國博格公司100多項(xiàng)指標(biāo)苛刻檢驗(yàn)，該車世界首創(chuàng)了微泡砂漿生產(chǎn)技術(shù)、車輛自動(dòng)快速調(diào)平技術(shù)、高精度抗震計(jì)量技術(shù)等世界領(lǐng)先技術(shù)，引領(lǐng)著我國砂漿車產(chǎn)業(yè)從一開始就以世界領(lǐng)先的高姿態(tài)起步。該車開創(chuàng)性地采用了立式行星攪拌技術(shù)，微泡砂漿生產(chǎn)使得在不添加昂貴的消泡劑的情況下也可生產(chǎn)出合格的優(yōu)質(zhì)砂漿；調(diào)平技術(shù)的開發(fā)過程中，雖然走過一段采用支腿調(diào)平的彎路，但憑著三一人的智慧和勤奮，最終還是成功開發(fā)出了四油缸式自動(dòng)快速調(diào)平技術(shù)，整個(gè)調(diào)平過程可以在10秒內(nèi)自動(dòng)完成，調(diào)平角度可達(dá)±7°，精度可達(dá)±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(zhì)量有決定性的影響，因此砂漿車原材料的計(jì)量精度就顯得尤其重要，該車得到德國博格公司的高度認(rèn)可，高精度的抗震計(jì)量技術(shù)絕對是至關(guān)重要的一環(huán)。該型號高彈模車參加了世界首條運(yùn)營時(shí)速超過350km/h的京津城際客運(yùn)專線的施工建設(shè)，整個(gè)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(yīng)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(jìn)行了優(yōu)化和重新設(shè)計(jì)，瀝青箱容積及外加機(jī)箱容積均進(jìn)行了大幅度提升，在底盤上增加了兩個(gè)1方的懸掛式水箱，充分地利用了設(shè)備空間，干粉計(jì)量采用二次減計(jì)量，大大提高了干粉計(jì)量的精度，攪拌主機(jī)創(chuàng)新采用了彈性減震設(shè)計(jì)，解決了原來無法提升轉(zhuǎn)速的瓶頸問題（原來轉(zhuǎn)速超過120rpm時(shí)整車晃動(dòng)嚴(yán)重），使最大轉(zhuǎn)速可提升至200rpm以上，同時(shí)對攪拌機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，采用了強(qiáng)制對流式攪拌機(jī)構(gòu)，大大提高了砂漿攪拌效率和攪拌質(zhì)量。該型號砂漿車后來參加了創(chuàng)造當(dāng)時(shí)時(shí)速394km/h的世界紀(jì)錄的武廣高鐵客運(yùn)專線的施工建設(shè)。

3、工業(yè)造型砂漿車

圖3 工業(yè)造型砂漿車

2008年，三一重工與湖南大學(xué)合作開發(fā)的“流線型”工業(yè)造型車成功下線，并獲得了當(dāng)年長沙“芙蓉杯”國際工業(yè)設(shè)計(jì)企業(yè)創(chuàng)新獎(jiǎng)，該車采用整體“流線型”設(shè)計(jì)理念，涂裝采用三一“紅色之星”的整體風(fēng)格，以三一“簡潔自信，張揚(yáng)個(gè)性”的工業(yè)造型設(shè)計(jì)理念為宗旨，該車成功參加了BaumaChina2008中國上海國際工程機(jī)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(jìn)，可以同時(shí)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(qiáng)，外加劑計(jì)量創(chuàng)新采用冗余設(shè)計(jì)，使計(jì)量精度大大提升，達(dá)到±3g的高精度，操作更加智能便捷，生產(chǎn)模式實(shí)現(xiàn)“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(jī)械博覽會、bauma上海國際工程機(jī)械博覽會及北京國際工程機(jī)械展，這在國內(nèi)甚至世界上都是獨(dú)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(yùn)專線湖北大悟段徐家沖、黃龍寺等隧道線路段的施工建設(shè)。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(fā)的一種專用新設(shè)備，可跨高鐵軌道板行走及直灌施工，彌補(bǔ)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(diǎn)。該車采用模塊化設(shè)計(jì)，可以分塊拆分轉(zhuǎn)運(yùn)組裝；全液壓驅(qū)動(dòng)，行駛速度可在10～50m/min范圍內(nèi)無級可調(diào)，轉(zhuǎn)向角度≥10°，最大爬坡能力可達(dá)6%；左右輪胎跨距可在2.94～3.54m范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)多種寬度檔位調(diào)節(jié)，以適應(yīng)現(xiàn)有的各種軌道板寬度；并設(shè)置隨車吊，以便于瀝青和干粉等原材料的補(bǔ)給；控制采用“有線+遙控”的雙操作模式，可任意切換，同時(shí)整車可實(shí)現(xiàn)雙向行駛?？畿壍腊遄孕凶呱皾{車的成功下線標(biāo)志著三一重工已開發(fā)出涵蓋現(xiàn)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(xiàn)場施工需要，這在國內(nèi)乃至世界上都是絕無僅有的。

現(xiàn)在美國、印度、緬甸包括歐洲等國家都已開始進(jìn)行高速鐵路建設(shè)的前期準(zhǔn)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(jī)械行業(yè)增光添彩，為世界高速鐵路建設(shè)做出突出貢獻(xiàn)。

[1]三一重工高鐵建設(shè)設(shè)備簡介[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理,2009(11).