混凝土搅拌运输车设计要点

马国强

【摘 要】混凝土搅拌运输车是现代化混凝土施工中不可缺少而且发展很快的设备，因为它能灵活机动地完成襖混簇土搅拌站到浇灌现场之间的运输。本文在分析混凝土搅拌运输车主要用途以及工作原理的基础上，对混凝土搅拌运输车过程当中高的设计要点进行了详细分析。在设计过程当中，只有注重设计要点，才可以最终设计出更为理想的混凝土搅拌运输车。

【关键词】混凝土搅拌车；工作原理；设计要点

混凝土搅拌运输车是现代化混凝土施工中不可缺少而且发展很快的设备，因为它能灵活机动地完成袄混簇土搅拌站到浇灌现场之间的运输。在特定场合能直接承祖搅拌、浇灌任务，保证满是士程建设中的混凝土质量要求。有利于减轻劳动强度和降低成本。近年来，混凝土搅拌运输车在我国应用所显示出豹优越性，引起了混雄土施工行业的兴趣，从而准欢了有关方面对研制混凝土拢拌运输车的重视。为了使混凝土搅拌运输车达到最佳技术狄态，必须注意混凝本土搅拌运输车设计要点。

砼搅拌运输车是搅拌与运输砼的专用车。每次可运输公称搅动容量预拌砼；也可与配料站配套进行缩拌或搅拌干料生产公称容量匀质砼。现国内砼搅拌运输车大多数是用于运输搅拌站预拌好的砼。

一、混凝土搅拌运输车的主要用途

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。

二、混凝土搅拌车构成及工作原理

砼搅拌运输车主要由二类底盘、传动系、液压系统、机架、搅拌罐、进出料装置、供水系统、操纵系、人梯等部分组成。搅拌罐前端与减速机联接安装在机架前台上，后端通过滚道由安装在机架后台的两个托轮支撑。

混凝土搅拌车工作原理：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。

三、砼搅拌运输车设计要点

1.整车设计轴荷分布合理

整车设计轴荷分布是否合理直接影响到行车可操作性、稳定性、安全性。搅拌运输车与其他货车不同，货车重心位置在平坦路面与上下坡时是一致的，轴荷分布较容易设计计算，而搅拌车运输的砼是可流动的，随着上坡和下坡砼也前移或后移，重心位置在变化。在设计过程中，首先用三维软件分别计算上坡和下坡时砼重心位置，然后综合考虑合理分布前后轴荷，既要保证车辆行驶安全，又满足法规要求。

2.液压传动系统性能可靠

搅拌运输车液压传动系统由液压泵、液压马达、减速机、油散热器、油管及接头等组成，是整车十分关键的系统。当预拌砼装入搅拌罐内以后，须按规定时间内卸到工作面上，在此期间必须不停地搅动，以防砼产生初凝和离析，从而保证砼的匀质性。若液压传动系统发生故障致使搅拌罐不能转动，搅拌罐内的砼就会凝固，甚至会引起搅拌罐报废。因此，对搅拌运输车液压传动系统的设计须十分可靠，液压泵和液压马达压力、排量、扭矩须做认真匹配计算，并设计较高安全系数；减速机扭矩须有较大的富余量；油散热器及其温控开关性能须十分稳定，并设计温开关保护电路以延长其寿命；液压泵、液压马达、减速机须选择性能稳

定、质量可靠的进口件，从而确保零故障液压传动系统的产品推出。

3.搅拌罐结构设计合理

搅拌罐外壳主要由封头、前锥、中筒、后锥（含滚道）组成，罐内焊有两条螺旋叶片。当搅拌罐按正方向转动时，预拌砼从后锥进料口流入搅拌罐，被螺旋叶片向罐底方向推去并顺着球形底板被翻起向前流动；另一方面由于叶片、搅拌罐与砼之间的摩擦阻力，在搅拌罐旋转时，砼被带着倾斜一个角度，当砼倾斜角度大到一定程度时，重力产生向下滑移的力超过砼的极限剪应力，砼自行坍塌，并与螺旋叶片推动轴向流动的砼搅混在一起；这样，罐内的砼在汽车行驶中始终被均匀搅拌。当搅拌罐按反方向转动时，砼顺着叶片逐渐被推到出口而进行卸料。

搅拌罐内的两条螺旋叶片成形参数直接决定搅拌罐的搅拌性能，以前的搅拌罐采用的是阿基米德螺线，它的下滑角（叶片与搅拌罐轴线的夹角）是一个变数，随着中筒到后端的直径逐渐变小，下滑角也逐渐变小，这样在后端出口处的下滑力也变小，这样容量易发生堵塞现象；现在搅拌罐叶片改成对数螺旋线，它的特点是下滑角不随搅拌罐直径变化而变化，以便出料畅通；为了进一步提高搅拌罐性能，据设计积累经验，螺旋叶片采用对数螺旋线加修正系数或变参数螺旋线等方法进行优化设计，并且进行实战试车试验，然后多观察、多分析研究各种结构螺旋线，从而可设计出结构合理的搅拌罐。

4.搅拌罐及其叶片和进出料斗的材料要耐磨

砼与搅拌罐及其叶片和进出料斗直接接触并不断在其表面进行摩擦运动，而沙和砾石是砼的主要组成成分，它们使搅拌罐及其叶片和进出料斗磨损严重。因此，搅拌罐及其叶片和进出料斗的材料不能使用常规A3钢，而须采用高强度高耐磨性低合金结构钢，关键部位处（如搅拌罐叶片顶端）还须焊上耐磨衬条加固，设计要达到运输6～8万m3砼的寿命。

5.搅拌运输车须设计必要的标识

搅拌运输车作为专用车与一般的载货车不同，专用设备较多，为了便于司机掌握专用设备的使用方法和注意事项，在操作杆、注油口、液压油箱旁须设计贴有相应的标识牌。标识牌指导司机操作及警示各设备保养等，以延长整车的使用寿命。

6.搅拌罐滚道相对于托轮面后移5～10mm

大多数搅拌运输车生产厂装配搅拌罐滚道与托轮中心正对，以为是较合理的装配。其实，这样装配是不科学的，当搅拌运输车满载砼时，由于底盘大梁是两处（机架前后台处）集中受力致使大梁变形，装配在机架后台上的托轮总成通常后移5～10mm（不同汽车底盘和装载量其后移量是不同的），若与托轮面对中装配，则重载时滚道将前移，受力中心不对托轮面中心，从而影响托轮寿命。因此，装配时保证搅拌罐滚道相对于托轮面后移5～10mm，重载时刚好在最佳受力点位置。

四、结论

按以上要点进行设计，并要符合《混凝土搅拌运输车技术条件》的要求，而且须深入到生产现场、产品用户中，不断积累经验，设计出理想的砼搅拌运输车。

【参考文献】

[1]莫庆煌.混凝土搅拌运输车设计要点[J].建筑机械化，2017，3.

[2]于世旭.混凝土搅拌车搅拌总成建模与仿真[J].机械工程及自动化，2017，1.

[3]谢开泉.我国混凝土搅拌运输车市场情况分析及预测[J].专用汽车.2015（04）：22-24.

[4] 王安麟；姜涛；善盈盈等.基于流固两相流的混凝土搅拌运输车搅拌筒叶片设计方法[P]. 专利号：CN101551830.

[5]邵萌，王安麟，朱灯林等.混凝土搅拌运输车搅拌筒内搅和料流固两 相 流的建模方法[P]. 专利号：CN1579726.