随着大规模建筑工程的日益增多,对环境保护及能源消耗等要求也随之提高,混凝土专用汽车得到了迅速发展,以适应混凝土集中搅拌、商品化供应和机械化施工的需要。混凝土专用汽车主要指散装水泥车、混凝土搅拌车和混凝土泵车等。
一、混凝土搅拌车的定义和用途
混凝土搅拌车是一种在运输过程中,或在施工场地上,不断地对所装运的混凝土进行慢慢搅拌的专用汽车,所以,又称混凝土搅拌运输车。现代筑路和大型建筑工程中,为了保证混凝土的质量,提高工作效率,减少环境污染,常设有专门的混凝土搅拌厂(站),利用厂内的混凝土搅拌楼等专用设备生产混凝土,然后用自卸汽车送往施工场地,直接浇注。但是,如果混凝土的运输距离和运输时间稍长,水泥将会沉淀而与水分离,破坏混凝土的均匀性;同时,沉积在车厢底部的水泥很难卸掉,既增加了货损,又减少了自卸汽车的实际装运量。而混凝土搅拌车就克服了用一般自卸汽车运输混凝土的这一缺点,保证了混凝土的浇注质量。
二、混凝土搅拌车的分类
按混凝土搅拌车所装运的混凝土含水量来分,有湿料式、干料式和半干料式三种搅拌运输车。国内大多采用湿料式混凝土搅拌车,它可装运由搅拌厂(站)生产的混凝土或按配比混合的骨料(砂、石子)、水泥和水,在运输过程中,不断对湿料慢慢搅拌,防止混凝土在运输过程中初凝和离析。但是,混凝土从生产到浇注的时间一般不能超过1.5小时,以免混凝土凝结。所以,在更远距离运输的情况下,需采用干料和半干料式搅拌运输车来运送。干料式搅拌运输车可按配比将干状骨料和水泥直接装入该车的搅拌筒内,在运输过程中对筒内的干料进行搅拌,当车辆将要到达施工场地或在施工场地再加水完成混凝土的搅拌。半干料式搅拌运输车所装运的混凝土中的骨料和水泥也是按配比配制的,并含有一定的水,但水的含量达不到浇注要求,需在车辆将要达到施工场地或在施工场地加水搅拌。
按混凝土搅拌车的搅拌驱动型式及其动力源分,有专用内燃机—机械传动、汽车发动机—液压传动等。前者结构比较简单,搅拌筒转速便于控制,成本较低,但其质量和体积较大,布置不便;后者的标准化程度高,布置方便,质量较轻,可以装用更大的搅拌筒,但其成本较高。随着液压技术的发展和液压元件质量的提高,混凝土搅拌车的搅拌驱动,越来越多地采用汽车发动机—液压传动的驱动型式。
三、整车基本性能参数要求
混凝土搅拌运输车应符合标准的规定,并按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造。
(一)整车(以东风混凝土搅拌运输车为例)基本性能参数(见下表)
(二)基本要求
外购件、外协件均应有制造厂的产品合格证,并符合相关标准的要求,经质量保证部检验合格后方可装配。运输车的厂定最大总质量不得超过底盘的最大许用值,转向允许满载质量和侧倾稳定角应符合GB7258的规定。运输车的外廊尺寸应符合GB1589的规定。
焊缝应均匀、平直,无漏焊、裂纹、夹渣、气孔、咬边、飞溅和焊穿等缺陷;铸件表面应无毛边、包砂等现象;所有外露黑色金属表面应作防锈处理;外表装饰漆应美观大方,符合QC/T484的规定。运输车应能运输搅动预拌混凝土,并能在坡度为14 %的路面上,出料口面对下坡方向时,在搅动状态下不产生外溢。运输车从进料到输送卸料完毕,允许的最长时间为90min且搅拌筒按规定连接运转不大于300转。搅拌行驶时,最高车速不得超过50km/h。运输车装入预拌混凝土在规定的搅动转速和输送时间运送到交货地点后,混凝土质量应符合标准要求。进料斗上口尺寸不小于650mm,距地面高度应不大于3.8m。运输车的进料速度不小于2.7m3/min,出料速度不小于0.65m3/min。
运输车应安装牢固,各连接部分的零部件不应有损坏、永久变形等现象,不应有上车与底盘偏离原先的固定位置的情况。运输车在最大总质量状态下,以20km/h的速度应能通过14%的坡道,混凝土不得外溢。运输车制动性能应符合GB12676的规定。
运输车行驶车外噪声应符合GB1495的规定。运输车作业的上车操纵者耳朵附近允许噪声不大于A声级90d B,单独柴油机取力型允许噪声不大于A声级94dB。
运输车应密封性能良好,各密封面、管接头及所有连接部位均不得有渗油、水、气的现象。运输车排放应符合GB8847或GB14761的规定。
四、混凝土搅拌车的基本结构
(一)供水系统
供搅拌筒清洗用的水箱中水的容量不得小于600L,水的流量不小于45L/min。压力水箱必须配备减压阀,保证水箱中的压力不大于0.6MPa。水箱应设置清晰的水位计(管),并能使操纵者容易看清水箱中的水位。
(二)搅拌筒
搅拌筒应设置1~2个能快速打开的入口,孔径不小于450mm,在椭圆形孔的情况下,其短径应不小于350mm,关闭时密封良好。搅拌筒在各种规定的使用状态下,应转动平稳,不得有打颤和振动现象。搅拌叶片与筒体应焊接牢固,螺旋曲线应连接,不能有明显拐点。
(三)出料溜槽
出料溜槽应能在水平面内转动180°,以适应不同的卸料位置,在垂直面内应能调节与水平方向的倾斜角,以适应不同的卸料高度。出料溜槽应设置加长溜槽,其装拆应方便,出料溜槽与加长溜槽的总长不应超过3.5m。出料溜槽与加长溜槽连接后应形成圆滑的连接通道,不得阻碍混凝土的卸料。出料溜槽应设置锁紧机构,在运输车行驶时,应将出料溜槽固定、锁紧。
(四)液压系统
液压管路应排列整齐、牢固 、合理,各元件应装拆方便,便于维修。液压系统液压油的固体污染度限值应符合QC/T29104的规定。工作中,液压系统液压油的温升不得超过40℃,最高温度不得超过80℃。
(五)上车操纵系统
搅拌筒调速操纵杆的操纵应轻便灵活,应设置锁紧装置(或定位装置)。在手柄附近可视处应装有手柄位置指示牌,标明进料、搅动和出料时手柄的方向。
(六)电气系统
运输车照明、信号装置应符合GB4785的规定。在进料斗附近应设置工作尾灯。单独柴油机取力的运输车,装设的柴油机起动电路,其电压和电流额定值应符合柴油机的有关规定。运输车专用装置平均无故障工作时间(Tb)不小于100h,可靠度(R)不小于80%。
混凝土搅拌运输车由汽车底盘和混凝土搅拌运输专用装置组成。我国生产的混凝土搅拌运输车的底盘多采用整车生产厂家提供的二类通用底盘,其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、清洗系统等。工作原理:通过取力装置将汽车底盘的动力取出,并驱动液压系统的变量泵,把机械能转化为液压能传给定量马达,马达再驱动减速机,由减速机驱动搅拌装置,对混凝土进行搅拌。