CN103223894B - 一种平置自封闭搅拌运输车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平置自封闭搅拌运输车，其罐体在汽车底盘的副车架上水平布置，创新在于：进出料导管与罐体的结合处设有转盘轴承连接法兰一，转盘轴承连接在转盘轴承连接法兰一、转盘轴承基座之间，转盘轴承基座又固定在后支座上；转盘轴承牢固的控制罐体并实施灵活转动；所述发明利用三部搅笼同步运转合作，共同完成加入或输出物料，采用盘式旋升搅笼提高流体液面，使装载液面超过进出料导管而不泄露，上坡及颠簸时流体不溢出，盘式旋升搅笼自动隔离封闭；滚道支撑采用罐体内支撑的形式，提高了罐体支撑强度，并不增加总高度；所述发明总体设计思想集中体现搅拌运输车辆的行驶稳定性、安全性能、市场生存能力和装载运输能力。

Description

一种平置自封闭搅拌运输车

技术领域

本发明涉及一种转动状态下自动封闭水平式布置搅拌运输车辆的新技术，特别是涉及一种工程机械领域的搅拌运输车辆。

背景技术

混凝土搅拌运输车由汽车底盘和混凝土搅拌专用装置组成，早期阶段是德国和日本专有技术，均为倾斜式旋转装置。现在中国搅拌车生产厂家的产品都有自己的技术特点，但都是在这两种罐的设计基础上研发的。其专用机构主要包括驱动系统、底架支撑、罐体、进出料装置、操纵机构、清洗系统等。工作原理是通过取力装置将汽车底盘的动力输出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，通过罐体内螺旋叶片不停的转动，使罐体内物料保持其均匀性，并且在卸料时带动物料运转完成卸料过程。

目前市场上使用的水泥搅拌车均为椎体梭型倾斜式装置，搅拌筒大倾角（10°-20°）设计，有效装载容量为60%，车辆运行时罐体要围绕罐体轴心转动，带动混凝土翻转，其重心朝着搅拌筒转动方向偏离整车中心线50～100mm，有着增大侧向惯性力所产生侧倾力的不利影响；罐体及其运载物料的重量由减速机和托轮分担，减速机是有效固定的，连接在罐体上的滚道却是摆放在拖轮上，由托轮支撑滚道旋转。由于上下陡坡、倾斜路面及坑洼颠簸路面等工地路况的复杂特性，它要承受罐体及运载物料重量和来自各个方向的惯性冲击力，要限制罐体脱离滚轮的支撑，以减少对减速机和罐体的损坏和对托轮的冲击，唯一的方法是在滚道外沿设置滚道包带，两端由螺栓连接付车架固定，防止罐体脱离和跳动，但是依然抵抗不了罐体及其运载物料重量运动时巨大的惯性冲击，特别是由于紧急刹车车辆装载流体所产生的惯性冲击，全部作用在罐体转加到减速机上，如果车辆转向稍有倾斜，罐体后部将脱离托轮，对于罐体后部不能有效固定分担惯性冲击的安全隐患是非常可怕的。

由于罐体后部不能有效固定，罐体上下跳动和左右摆动的力量很大，由减速机承受的重量和来自各个方向的晃动，对减速机的损坏是很大的，减速机的输出法兰必须在+6°的范围内偏转才能补偿罐体轴线的移位，保证罐体的驱动不受汽车行驶过程中扭曲变形的影响。由于技术瓶颈，国产减速机承受不了这样极具破坏力的工作环境，现在搅拌车的减速机全部依靠进口部件，价格是国产减速机的几倍。

由于导料锥管直通罐腔敞口式设计，经常漏料，浪费砼料、污染路面，为了满足装载需要，提高流体液面高度，必须将导料口下部设计得高于装载流体液面高度，并且还要考虑坡度对于液面的影响，以免流体溢出，从而使整车高度提高，重心提高。

如果要提高车辆运载能力，势必要增加罐体长度（车辆宽度有车辆外廓限制不能超过2500mm），这样总高度相应增加，既不适合路况环境，又符合车辆行驶稳定性和安全性，同时还有车辆外廓高度限制。如果通过降低导料口的方法来控制整车高度，流体液面相应降低，无效空间增加。因此罐体长度和设计高度是相互影响相互制约的，要做到大吨位搅拌运输车辆，倾斜式罐体是很难实现的。

混凝土搅拌运输车辆车身短而高是他的致命缺陷，多种因素致使搅拌车辆运载能力、行驶稳定性和安全性大大降低，特别是急转弯道、高速避让车辆行人、紧急刹车时，侧翻事故频发，罐体脱离车架滚落伤人等事故屡见不鲜，交通和安全事故相对其他车型高出很多。

为了提高罐体有效容量，一些企业做出大胆改进，三一重工的WC5EH型混硬土搅拌运输车，（汉阳汽车研究所《专用汽车》2010年11月刊50-52页）采用平置罐体，减速机和托轮支撑罐体转动，同样没能解决罐体后部的有效固定，改进的是出料口利用液压控制门式封闭设计来提高液面高度，由于封闭门阻碍进料，在罐体侧面筒壁上设置进料门，进料门安装有楔形锁紧装置，当准备进料时，锁紧封闭门，旋转进料门至罐体顶部后停止旋转，采用榔头敲击楔形锁紧装置手柄并卸下锁紧楔形块，然后打开进料门进行装料，装料结束关闭并锁紧进料门；卸料时打开出料口封闭门，转动罐体实施卸料。虽然降低了高度、提高了容量，但操作非常复杂，实用性相对较差。

由烟台盛利达工程技术有限公司研制推出世界首创的回转密封专利技术（专利号：201020502022），在传统倾斜式装置的基础上降低搅拌筒角度（≤10°）基本接近水平布置罐体，降低整车高度和重心，在进出料口增加搅拌筒回转密封机构，实现了搅拌筒进出料口的全封闭，提高了罐体有效容量，在混凝土搅拌运输车行业属全新一代产品。但是采用传统的托轮支撑罐体重量并转动，同样没能解决罐体后部的有效固定，车辆行驶稳定性和安全性相对薄弱；混凝土搅拌运输车搅拌筒回转密封机构由于运输物料的特性影响（如沙子、石子和其他固体物料等），要实现密封比较困难，烟台盛利达工程技术有限公司又增加搅拌筒回转密封机构（专利号：201220471171）的自动清沙装置（专利号：201020502017）、清洗装置等等来逐步完善。由于回转密封门的一端必然和进料口是相对固定不转动的，而罐体是必须转动的，并且由于颠簸和摇摆会产生位移，运转过程沙子、石子等固体物对于密封圈和摩擦部位的钢材结构的损坏是很厉害的，维护起来很麻烦，不经常维修和更换密封圈就会造成泄漏，甚至由于罐体跳动摇摆碰撞钢材变型或磨损而使封闭门失去作用。更重要的是即使解决了进出料口的全封闭，但是液面超出进出料口以后罐体内由于加入物料形成的气压无法排泄而不能继续加料而影响使用容量。

以上种种缺陷，制约了混凝土搅拌运输车辆的发展，众多问题集中出现，成为搅拌运输车辆运载能力低、行驶稳定性差和安全性能薄弱的技术瓶颈而不能够突破。

发明内容

本发明解决的问题：

1.搅拌运输车行驶稳定性和安全性极差的不利因素；

2.罐体后部不能有效固定，不能分担惯性冲击的安全隐患；

3.混凝土搅拌运输车辆车身短而高的局限性；

4.运载能力基本上在14m3而不能够突破以及突破大吨位的安全性能；

5.对传统罐体无效空间的压缩和利用；

6.降低进出料口以及降低进出料口致使罐体内出现气压的解决方法；

7.罐体轴线的移位对减速机的损坏；

8.传统罐体内搅拌叶片加工多样弧面的复杂性和制作难度；

9.尾部操作平台高而且复杂，提高可操作性和操作人员的安全性；

10.生产设备、生产工艺、生产成本及生产工作量大。

本发明的技术方案为：

一种平置自封闭搅拌运输车，包括汽车底盘、安装在汽车底盘上的副车架、清洗系统、控制系统，罐体在副车架上水平布置，副车架上固定有前支座，前支座上固定有液压马达减速机总成，液压马达减速机总成的输出轴线水平设置，输出端通过法兰与罐体固定连接，罐体的中部设有环形滚道，副车架的两侧设有翼支撑架，托轮固定在翼支撑架上，罐体后部设有进出料导管，副车架上的后支座通过支架固定有进料斗及卸料斗，卸料斗下面设有卸料溜槽，其特征在于：

进出料导管与罐体的结合处设有转盘轴承连接法兰一，在副车架上的后支座上固定有转盘轴承基座，转盘轴承一面固定在盘轴承连接法兰一上，转盘轴承另一面固定在转盘轴承基座的盘轴承连接法兰二上，转盘轴承基座又固定在副车架后端的支座上；减速机、罐体、转盘轴承运转轴线保持一致，牢固的控制罐体并实施灵活转动，承受罐体及运载物料重量和来自各个方向的惯性冲击力；

进出料搅笼设置在进出料导管内，盘式旋升搅笼设置在罐体与进出料导管的结合处，搅拌搅笼设置在罐体内，进出料搅笼将物料输送至盘式旋升搅笼，盘式旋升搅笼将物料运送至罐体内，搅拌搅笼实施转移并搅拌。卸料时，由搅拌搅笼把罐体内物料收集集中到盘式旋升搅笼，盘式旋升搅笼将物料运送至进出料导管，进出料搅笼将物料输送出进出料导管；所述盘式旋升搅笼将物料提升到预定位置满足装卸料过程，不依靠其他动力自动隔离封闭，使装载液面超过进出料导管而不泄露，上坡及颠簸时流体不溢出；所述盘式旋升搅笼内板设置有自由呼吸孔，使罐体内由于加入或输出物料形成的气压差能够自由排泄和补充，完成罐体内气压自动调节；三部搅笼同步合作运转，共同完成加入或输出物料。

对上述技术方案的进一步限定：所述罐体的滚道支撑采用罐体内支撑的形式，增加了支撑高度，提高了罐体支撑强度，并不增加总高度。

有益效果：1.搅拌运输车行驶稳定性和安全性显著提高；2.罐体后部有效固定，能分担惯性冲击；罐体轴线不会移位对减速机造成损坏；3.混凝土搅拌运输车身能加长；4．能加大罐体容积；5、能平衡罐体内的气压；6.进出料口明显降低，出料相对容易，三部双轨搅笼同步合作运转，进出料速度快而平稳，并且干净彻底无残留；7.尾部操作平台低，提高可操作性和操作人员的安全性；8.制造成本降低。。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是三部搅笼同步合作运转示意图。

图3是图2中所示盘式旋升搅笼的进料示意图。

图4是图2中所示盘式旋升搅笼的出料示意图。

图5是图2中所示盘式旋升搅笼内板的示意图。

图6是转盘轴承连接示意图。

图7是图6中A处放大图。

图8是滚道内支撑的结构图。

图9是滚道内支撑的侧视结构图。

图中所示：1.汽车底盘；2.副车架；3.前支座；4.后支座；5.转盘轴承基座；6.连接支架；7.进料斗；8.卸料斗；9.卸料溜槽；10罐体；11.进出料导管；12.滚道；13.搅拌搅笼；14.盘式旋升搅笼；15.进出料搅笼；16.呼吸孔；17.盘式旋升搅笼进出口一；18.盘式旋升搅笼进出口二；19.盘式旋升搅笼内板；20.翼支撑架；21.拖轮；22.清洗系统；23.小踏梯；24.转盘轴承连接法兰一；25.转盘轴承连接法兰二；26.转盘轴承；27.基座连接板；28.滚道支撑；29.滚道斜支撑；30.滚道加强块。

具体实施方式

如图1所示的一种水平式布置罐体的搅拌运输车，包括汽车底盘1、安装在汽车底盘上的副车架2、清洗系统22、控制系统（图中没有表示出来），在汽车底盘上的后端设有小踏梯23（便于操作人员上下，进行维护），在罐体10在副车架2上水平布置，副车架2上固定有前支座3，前支座3上固定有液压马达减速机总成，液压马达减速机总成的输出轴线水平设置，输出端通过法兰与罐体10固定连接，罐体10的中部设有环形滚道12，副车架的两侧设有翼支撑架20，托轮21固定在翼支撑架20上，罐体10后部设有进出料导管11，副车架2上的后支座4通过连接支架6固定有进料斗7及卸料斗8，卸料斗8下面设有卸料溜槽9；进一步如图6、图7所示，进出料导管11上设有转盘轴承连接法兰一24，在副车架2上的后支座4上通过基座连接板27固定有转盘轴承基座5，转盘轴承基座5内设有转盘轴承连接法兰二25，转盘轴承26的内圈固定在转盘轴承连接法兰一24上，转盘轴承26的外圈通过转盘轴承连接法兰二25固定在转盘轴承基座5上，转盘轴承基座5又固定在副车架2后端的后支座4上；转盘轴承26牢固的控制罐体10并实施灵活转动，承受罐体10及运载物料重量和来自各个方向的惯性冲击力。

如图2所示是三部搅笼同步合作运转示意，进出料搅笼15设置在进出料导管11内，盘式旋升搅笼14设置在罐体10与进出料导管11的结合处，搅拌搅笼13设置在罐体10内，盘式旋升搅笼14设有盘式旋升搅笼内板19，进出料搅笼15将物料输送至盘式旋升搅笼14，盘式旋升搅笼14将物料运送至罐体10内，搅拌搅笼13实施转移并搅拌；卸料时，由搅拌搅笼13把罐体10内物料收集集中到盘式旋升搅笼14，盘式旋升搅笼14将物料运送至进出料导管11，进出料搅笼15将物料输送出进出料导管11；三部双轨搅笼同步合作运转，共同完成加入或输出物料。图2中的A部分表达的盘式旋升搅笼进出口二18，图2中的B部分表达的盘式旋升搅笼进出口一17。

如图3、4、5所示，盘式旋升搅笼内板19设置有呼吸孔16（图2中也有表达），使罐体10内由于加入或输出物料形成的气压差能够自由排泄和补充，完成罐体内气压自动调节；盘式旋升搅笼14由双螺旋叶片盘绕而成，有盘式旋升搅笼进出口一17和盘式旋升搅笼进出口二18。如图3箭头所示是进料时，罐体的转动方向。如图4箭头所示是出料时，罐体的转动方向。

如图8、图9所示，罐体10的中部设有环形滚道12，副车架2的两侧设有翼支撑架20，托轮21固定在翼支撑架20上；罐体的滚道支撑采用罐体内支撑的形式，即：滚道支撑架28安装在罐体10内，滚道12由滚道支撑架28支撑，滚道支撑架28通过滚道斜支撑29及滚道加强块30进行加强连接。

本发明的创新在于：

1.为了确保搅拌运输车辆行驶稳定性和安全性，降低整车高度和重心，将倾斜式罐体设计为水平式布置；

2.完成车辆罐体后部的安全有效固定，提高车辆行驶稳定性和安全性；

3.提高车辆装载运输能力，可以实现长罐体大吨位搅拌运输，提高罐体有效容量达到80%以上；

4.盘式旋升搅笼在运转过程始终保持多段腔体处于U型状态自动隔离封闭，使装载液面超过进出料导管而不泄露，上坡及颠簸时流体不溢出；并且由于采用盘式旋升搅笼自动隔离封闭，解决了传统混凝土搅拌运输过程因水份蒸发而影响使用，提高了混凝土质量和构筑物安全；

5.盘式旋升搅笼内板设置有呼吸孔，使罐体内由于加入或输出物料形成的气压差能够自由排泄和补充，形成罐体内和提升搅笼之间同等体积的空间置换，完成罐体内气压自动调节；

6.所述技术利用三部搅笼同步运转合作的方法，共同完成加入或输出物料；

7.提高可操作性：低而平缓的尾部操作平台使得操作人员既安全又方便，高度较低的进出料口和卸料系统方便清洗又利于调整。

本发明结构并不限于实施例所述形式，可根据适用环境需要将驱动系统、清洗系统、装卸料系统及罐体形状任意调整，本领域技术人员在本发明基础上所做的进一步拓展及改动，均落入本发明范围。

Claims (2)

1.一种平置自封闭搅拌运输车，包括汽车底盘、安装在汽车底盘上的副车架、清洗系统、控制系统，罐体在副车架上水平布置，副车架上固定有前支座，前支座上固定有液压马达减速机总成，液压马达减速机总成的输出轴线水平设置，输出端通过法兰与罐体固定连接，罐体的中部设有环形滚道，副车架的两侧设有翼支撑架，托轮固定在翼支撑架上，罐体后部设有进出料导管，副车架上的后支座通过支架固定有进料斗及卸料斗，卸料斗下面设有卸料溜槽，其特征在于：

进出料导管与罐体的结合处设有转盘轴承连接法兰一，在副车架上的后支座上固定有转盘轴承基座，转盘轴承一面固定在转盘轴承连接法兰一上，转盘轴承另一面固定在转盘轴承基座的转盘轴承连接法兰二上，转盘轴承基座又固定在副车架后端的支座上；减速机、罐体、转盘轴承运转轴线保持一致，牢固的控制罐体并实施灵活转动，承受罐体及运载物料重量和来自各个方向的惯性冲击力；

进出料搅笼设置在进出料导管内，盘式旋升搅笼设置在罐体与进出料导管的结合处，搅拌搅笼设置在罐体内，进出料搅笼将物料输送至盘式旋升搅笼，盘式旋升搅笼将物料运送至罐体内，搅拌搅笼实施转移并搅拌；卸料时，由搅拌搅笼把罐体内物料收集集中到盘式旋升搅笼，盘式旋升搅笼将物料运送至进出料导管，进出料搅笼将物料输送出进出料导管；所述盘式旋升搅笼将物料提升到预定位置满足装卸料过程，不依靠其他动力自动隔离封闭，使装载液面超过进出料导管而不泄露，上坡及颠簸时流体不溢出；盘式旋升搅笼内板设置有呼吸孔，使罐体内由于加入或输出物料形成的气压差能够自由排泄和补充，完成罐体内气压自动调节；三部搅笼同步合作运转，共同完成加入或输出物料。

2.根据权利要求1所述的一种平置自封闭搅拌运输车，其特征在于：所述罐体的滚道支撑采用罐体内支撑的形式。