淺談新型大方量混凝土攪拌車創(chuàng)新設(shè)計

田利紅++尹忠?guī)r

摘 要：文章對混凝土攪拌車的相關(guān)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(chǔ)之上，結(jié)合筆者自身的實踐經(jīng)驗，從降低質(zhì)心以及減輕重量兩個方面對大方量混凝土攪拌車創(chuàng)新設(shè)計進行闡述。

關(guān)鍵詞：混凝土攪拌車 質(zhì)心 重量

中圖分類號：TU642 文獻標(biāo)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(shè)進程不斷推進，不僅將城鎮(zhèn)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(guī)定，即不允許施工單位在施工現(xiàn)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(tǒng)一配制和攪拌。一方面，使用攪拌站統(tǒng)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(zhì)量，從而建筑的質(zhì)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(shù)量將會出現(xiàn)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(shè)備、副車架、攪拌筒以及操作、液壓、供水三個系統(tǒng)。在混凝土攪拌車工作的過程中，其動力源為底盤的發(fā)動機，通過液壓裝置使得油液的壓力升高，變?yōu)楦邏河?，從而推動馬達進行工作，之后運用一個轉(zhuǎn)速較低而轉(zhuǎn)矩較大的減速機驅(qū)使攪拌筒轉(zhuǎn)動。在實際攪拌的過程中，操作人員可以通過操作系統(tǒng)對攪拌筒的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)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(chǎn)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(xiàn)明顯的變化。而我國對運輸車輛的高度有著嚴格的規(guī)定，即公路行使的車輛高度不得超過4m，而目前大多數(shù)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(zhì)心的高度也會出現(xiàn)相應(yīng)的提升，這就使得攪拌車在行駛的過程中穩(wěn)定性降低，對駕駛?cè)藛T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(dǎo)致副車架出現(xiàn)塑性變形，嚴重時將出現(xiàn)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(xiàn)彎曲變形的情況，因而在進行相關(guān)設(shè)計、制造的過程中，會將部分構(gòu)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(chuàng)新設(shè)計

根據(jù)上述目前大方量混凝土攪拌車中存在的問題分析，并結(jié)合筆者自身的實踐經(jīng)驗，分降低重量和降低質(zhì)心兩個方面對大方量混凝土攪拌車的創(chuàng)新設(shè)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(shè)計時，攪拌筒為其中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。目前所使用的攪拌筒內(nèi)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(xiàn)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(fā)生變化。在對攪拌筒的生產(chǎn)材料進行選擇的過程中，可運用復(fù)合材料完成攪拌筒的生產(chǎn)。復(fù)合材料攪拌筒的質(zhì)量相對較低，其耐磨性相對較好，且后續(xù)的維護費用相對較低，在攪拌過程中所產(chǎn)生的噪音相對較低，服務(wù)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(zhì)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(chǎn)原材料，與此同時，在鋼板的表面還需加設(shè)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(chǎn)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(shù)相對較小，對物料的粘結(jié)程度相對較低，同時具有強度大、耐腐蝕、重量輕等優(yōu)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(guān)標(biāo)準的情況下，則盡量降低其總重量。部分施工現(xiàn)場在進行混凝土卸料時，需要多達3塊以上的加長槽，當(dāng)其重量相對較大時，不僅會增加整車的質(zhì)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(jù)國家的相關(guān)要求，混凝土攪拌車需要安裝側(cè)護欄。在實際運輸?shù)倪^程中，其側(cè)護欄應(yīng)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(cè)護欄，不僅能夠大幅降低側(cè)護欄的質(zhì)量，同時也可以避免發(fā)生銹蝕的情況出現(xiàn)，且其強度等指標(biāo)均符合國家的相關(guān)標(biāo)準。根據(jù)相關(guān)測算結(jié)果顯示，運用鋁材加工側(cè)護欄，能夠降低將近20 kg的質(zhì)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(lián)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?，F(xiàn)階段底盤、副車架的種類繁多，連接方式復(fù)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(nèi)部分公司已然開發(fā)出不需要安裝副車架的底盤，其在結(jié)構(gòu)設(shè)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(zhì)心相對較低，穩(wěn)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(yè)選用鋁合金、非金屬等材料進行，不僅能夠降低質(zhì)量，而且其強度不受影響。

3.2 降低質(zhì)心

降低大方量混凝土攪拌車質(zhì)心主要是依靠對副車架的整體結(jié)構(gòu)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(yīng)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(zhì)心下降100 mm之后，其在運輸當(dāng)中的穩(wěn)定性能得到大幅提升，很大程度上降低了因路況不佳而導(dǎo)致翻車事故的發(fā)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(yīng)使用螺栓與縱梁、連接座進行連接工作。其連接點的數(shù)量應(yīng)保持最多，以提升連接質(zhì)量與強度。

在運用該類方式對攪拌車的質(zhì)心進行降低之后，其攪拌筒的位置也將會出現(xiàn)一定程度的下降。因而在實際設(shè)計的過程中，可在一定范圍之內(nèi)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(guī)定的要求。根據(jù)測算，運用該類方式對混凝土攪拌車的質(zhì)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(jié)語

運用新材料、新工藝能夠有效的降低混凝土攪拌車的質(zhì)心以及質(zhì)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(wěn)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(yè)應(yīng)根據(jù)自身的實際情況，適當(dāng)增加對新型大方量混凝土攪拌車的設(shè)計研發(fā)力度，將強度高，質(zhì)量輕的新型材料加以利用，以獲得占領(lǐng)市場的先機。

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