混凝土搅拌运输车

混凝土搅拌运输车摘要搅拌运输车是混凝土水平输送的主要工具，在搅拌站周围10〜15km的范围能获得最佳的经济效益，成为现代化施工中不可或缺的设备。本文介绍了搅拌运输车的工程应用、发展历史、工作原理及发展趋势，使读者对搅拌运输车有一个全方位的了解。关键词：混凝土、搅拌运输车、发展1.混凝土搅拌运输车工程应用混凝土搅拌运输车是“一站三车”的重要组成设备之一，承担着将商品混凝土从搅拌站安全、可靠、高效地运输到建设工地的任务。因而具有运输和搅动的双重功能，使得各种方量的混凝土搅拌运输车在一定运输半径范围内仍可保证混凝土不离析，从而得到了广泛的使用。基于混凝土搅拌运输车的工作特点，并针对混凝土的运距长短、混凝土配比质量和现场施工条件等不同要求，可相应地采取预拌混凝土的搅动运输或混凝土搅和料搅拌运输2种工作方式，我国通常采用的是预拌混凝土的搅动运输。2.混凝土搅拌运输车发展历史(1)从新中国建国开始到20世纪70年代中期，在混凝土现场施工中，与搅拌机配套使用的主要工具是手推车，1台JG250型搅拌机需配备5〜10台手推车才能满足需要，而且经常是候车等料，生产效率极其低下，劳动强度很大。从20世纪80年代初，1〜1.5t机动翻斗车成为JG型搅拌机主要运料工具，80年代末达到了高潮。稍大的基建工程的混凝土运输已被陆续进口的搅拌输送车所代替。到20世纪90年代初期，1〜1.5t型机动翻斗车基本上已完成在工地运送混凝土的历史史命。(2)我国的混凝土搅拌输送车的研制始于1966年，当时的华东建筑机械厂与长沙建机院(长沙建机所改名为院)合作研制成功JC2型搅拌输送车。该车以8t黄河牌汽车为底盘、拌筒容量为5.7m3，是我国第一台自行设计的搅拌运输车，填补了国内空白，1969年开始批量生产。该车从1966〜1984年由上海华建厂独家生产了18年之久，直到20世纪90年代初期，国内一些企业还用国产解放牌汽车，或拖挂式牵引底盘研制成2〜3m3的搅拌运输车，但由于不适合于现场施工而未能得到推广。(3)我国混凝土搅拌运输车的发展是从技术引进开始的。20世纪80年代初期，国外大量混凝土机械的涌入，迫使国内企业为应急国内市场的需求，首先从搅拌运输车切入，特别是国家允许有计划的购入大吨位的汽车底盘，为自行设计和制造创造了有利条件。1982年10月，原上海华东建筑机械厂引进了日本萱场(KAYABA)(株)的生产技术；1983年，原韶关挖掘机厂以技贸结合的方式引进日本极东公司(KYOKUTO)的制造技术。到1995年，徐工集团与德国利勃海尔(Liebherr)公司成立了合资企业；2001年，内蒙古北方重工业集团与西班牙、法国成立了内蒙古北方巴里巴(Bargval)专用车有限公司。继此之后，辽宁海诺、山东方圆集团等企业分别与德国和意大利的有关公司合作，生产的搅拌运输车满足了市场的需求。(4)目前，混凝土搅拌运输车在中国已经是比较成熟的产品，品种型号齐全，小容量的2〜3m3，大容量为从6〜16m3。底盘的品种，除国外进口的日本五十铃和三菱、德国的奔驰、瑞典的沃尔沃外，国产底盘如济南重汽的豪沃，一汽解放、二汽东风等十几种之多，各种拖挂式搅拌运输车也陆续下线。仅2008年，我国搅拌运输车的年产量达到17000台以上，而年产1000辆以上的企业有上海华建、安徽星马及中集车辆、三一重工、中联重科和徐州利勃海尔等。上海华建是我国搅拌运输车的领军企业之一，四十年如一日，在引进、消化吸收的基础上有了很多创新，某些制造工艺达到世界领先水平。安徽星马在利用自己生产的华菱牌底盘上，也有很多创新，成为我国搅拌运输车最大的生产企业之一。三一重工和中联重科是后起之秀，他们利用自己的技术优势，发挥特长，将混凝土机械成套设备打包销售，取得了良好效果，年产量在1500台以上，且每年都有较大的增长。值得一提的是方圆集团，充分利用自己的优势开发了一些专用底盘的小型搅拌运输车，如2m3、3m3、5m3的小型号产品，以满足混凝土供应站在特许条件下的使用，并取得了良好的效果。3.混凝土搅拌运输车的组成及工作原理混凝土搅拌运输车由汽车底盘和搅拌运输车的专用装置组成。其国产底盘多为整车生产厂家提供的二类通用底盘，专用机构主要包括取力器、搅拌筒前后支架、减速机、液压系统、搅拌筒、操纵机构、供水系统、电气控制系统、进料系统、出料系统等。工作原理是通过取力装置取出汽车底盘的动力，驱动液压系统的变量泵，使机械能转化为液压能传递给定量马达，进而驱动减速机，再由减速机驱动搅拌装置，实现混凝土搅拌。4.混凝土搅拌运输车技术发展路线及现状（1）底盘大约在2000年之前，混凝土搅拌运输车底盘基本都是外国品牌的天下，如日系的三菱、日产柴、五十铃、日野等，欧系的VOLVO、戴姆勒-奔驰、MAN、SCANIA、雷诺等，韩系的现代、双龙、大宇等。近10年来，使用国产底盘的混凝土搅拌运输车逐渐增多，如从2003年起，星马汽车采用华菱底盘生产星马牌混凝土搅拌运输车；2004年，三一重工研制出三一牌混凝土搅拌运输车及底盘；2005年，福田重机采用欧曼底盘生产混凝土搅拌运输车；与此同时，其他生产混凝土搅拌运输车的企业也开始选用中国重汽、陕西重汽、东风天龙、一汽解放、江淮格尔发等厂家的底盘与之配套。目前国产底盘在可靠性方面得到了极大改善，性价比占有很大优势，服务及配件及时供给更是国产底盘混凝土搅拌运输车的制胜法宝。据中国汽车工业协会统计，2010年国产底盘在混凝土搅拌运输车市场的占有率约在90%。（2）驱动型式近些年，采用6×4底盘的搅拌车已成市场的主力车型，其运营经济性最佳，可以满足大多数运输工况，约占需求总量的97%。此种车型承载量一般在6～10m3，10m3以上则为8×4驱动形式，约占需求总量的3%。目前在某些平原地区，应客户要求生产的承载量达12m3的6×4车型，属严重违反国家法规对车辆轴荷及质量的限制，作为非主流车型散落于执法不严的城镇。（3）装载容量国内生产的搅拌车装载容量有5～10m3、12～16m3多种规格。小于5m3和大于15m3的市场需求极小，所占份额很小。由于混凝土搅拌运输车的技术特点和运营经济性，以7～10m3所占份额最大，12～16m3也显示出强大的需求潜力。按照GB1589—2004《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限制》，6×4混凝土搅拌运输车允许的可装载容量不应超过6m3，但由于混凝土搅拌运输车服务于城市建设，且主要行驶于所在城市及市郊的小范围区域，即使超载也易得到地方管理部门的默许，因此大多数车辆实际设计装载容量为8～9m3。（4）发动机混凝土搅拌运输车需求功率朝着大马力方向发展的趋势非常明显，320PS以下的车型需求逐渐萎缩；320～360PS车型快速上升，据车管部门对搅拌车上牌数统计，目前已占到需求总量的77.4%。由于7～10m3的6×4车型是市场主力，其发动机一般选择320～360PS，此功率段的发动机无论是动力性还是经济性都占据着很大优势。大于10m3装载量的通常采用8×4车型，其发动机一般选择336～410PS。我国现阶段已基本采用国Ⅲ发动机，但技术上走2种路线，一种是以中国重汽为代表的EGR路线，此路线可满足目前国Ⅲ排放水平要求，但要继续升级到国Ⅳ就难了，优点是成本低，满足了国内对低成本的要求。另一种以东风康明斯、潍柴动力为代表的SCR路线，此路线采用高压共轨，不但满足现阶段国Ⅲ排放要求，还可以继续升级为国Ⅳ排放作为技术储备，是今后发动机的发展方向。（5)液压传动系统单车液压传动系统采用原车发动机取力方式，即通过底盘发动机后端输出取力，将动力经传动轴传递到液压泵，再由液压泵的高压油驱动马达，马达将动力传递到减速器上并驱动搅拌筒作正向或反向旋转，实现进料搅拌、搅动或出料。减速器的输出法兰可在一定范围内偏转，以补偿搅拌筒轴线的移位，保证搅拌筒的驱动不受汽车行驶中扭曲变形的影响。装载量大于14m3的半挂式混凝土搅拌运输车则由车载辅助柴油机带动液压泵驱动液压马达。目前我国一般采用闭式液压系统，闭式液压系统相比开式液压系统，具有结构紧凑，功率损耗小，操作较为方便等优点。混凝土搅拌运输车由于工况恶劣，对液压传动件的质量、可靠性要求相当高。目前液压传动系统在市场上有2种配置：一种是分体式配置，由液压油泵、液压马达、冷却器和减速机组成，该配置成熟可靠，维修方便；另一种是三合一式配置，由液压油泵、三合一减速机(内含液压马达、散热器、减速机)组成，该配置集成度高，安装方便，外形美观，但由于液压系统与减速机共用同一种油品，故对油品的要求较为严格。（6）搅拌筒搅拌筒是混凝土搅拌运输车的主要部件，主要用于承载和搅拌混凝土。目前国内多数厂家采用耐磨的Q345A冷轧钢板制作筒体及搅拌叶片。为了保证搅拌筒的使用寿命和整车轻量化，混凝土行业的龙头生产企业如三一重工、徐州利勃海尔等采用更为耐磨的细精粒合金钢QSTE420或QSTE500系列钢板制作筒体及螺旋叶片，其耐磨寿命为Q345A板材的1.6倍以上，尽管减少了板材壁厚，但仍可达到相应的耐磨寿命，而自质量则比同等容积的Q345A搅拌筒约轻1/4。（7）供水系统对预拌混凝土搅拌车，供水系统的主要作用是在混凝土搅拌运输车卸完混凝土后用来清洗搅拌筒、进料斗和出料溜槽，不能作为补水装置，并且未经许可不能随意向搅拌筒中的混凝土加水，因为这样会改变混凝土中的设计配比。但当搅拌筒内混凝土塌落度损失较大时，可以向搅拌筒内的混凝土适量供水。国内目前采用储气筒气压供水方式的居多，也有少部分厂家采用水泵供水方式。气压供水方式下的水压可以达到0.4MPa，为多数客户所喜爱；水泵供水方式下的水压偏小，只能达到0.2MPa，水压较小，不便于清洗；若采用高压力的水泵则因功率太大而对汽车电瓶损害较大，在冲洗完车辆后，甚至不能起动发动机，且水泵故障率较高，使用寿命短，被越来越多的客户所放弃。5.混凝土搅拌运输车发展趋势随着混凝土搅拌运输车技术发展的日臻成熟，混凝土搅拌运输车开发和生产的技术门槛必会越来越低，同时各制造商产品间存在着相互融合的同质化倾向，特别是液压系统和混凝土搅拌运输车的上装性能参数均相差无几。在此情况下，现有混凝土搅拌运输车的竞争主要表现在产品设计的细节和成本上的竞争。制造商要跳出现有相对固化的开发模式，须在搅拌筒及其叶片的设计等最核心的技术上努力完善才是可持续发展的方向。行业未来的发展趋势主要表现在以下几个方面。（1）产品安全性及环保性不断强化随着技术的发展和人类环保意识的不断提高，产品安全性、环保性已上升到国家法规的高度来进行控制。环保材料及可回收材料的应用。汽车底盘采用代用燃料(液化气、压缩天然气、乙醇等)、复合动力及电池动力是汽车发展的远期目标。在柴油发动机方面，采用高压共轨式的电喷发动机，四气门技术、复合型油底壳，内置式排气制动阀，实行发动机制动等是发展趋势；在制动方面，采用ABS技术、前盘后鼓式制动方式，有利于提高汽车的安全性和维护保养成本；采用旋压钢圈和子午轮胎，有利于产品使用的安全性。（2）产品经济性及使用成本的不断提升产品经济性及使用成本最直接的表现是要求产品可靠性不断强化，产品的油耗量不断降低。车辆的可靠性，不仅直接影响用户在维修、保养及人工方面的成本，同时还会影响车辆的出勤率，甚至带来非预期的设备损坏，对生产企业的信誉及形象损失很大，从而影响企业的经济性。产品可靠性的提升仍是当前和今后对产品的基本要求。由于环境保护和石油的不断枯竭及混凝土搅拌运输车行业竞争的不断加剧，产品经济性，特别是油耗将是下一阶段客户关注的焦点。尽管油耗与客户的管理水平、司机的操作习惯，车辆的保养等相关，但车辆本身的结构，如高性能的发动机选择、传动系统的匹配、车辆的轻量化设计，提高载质量等均对混凝土搅拌运输车的经济性有较大影响，也必将成为下一阶段混凝土搅拌运输车技术改进的努力方向。（3）智能化、人性化设计的拓展电子、控制、智能技术及GPS技术的发展为混凝土搅拌运输车在产品性能，特别是上装部分的性能提升提供了可能。发动机电喷技术不仅能提高喷射压力燃油喷射精确性、稳定性，还能对发动机进行实时监测，使发动机工