CN107127890A - 平置自封闭搅拌运输车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了平置自封闭搅拌运输车，其改进核心是：（1）罐体后部设有进出料导管，进出料导管与罐体的结合处设有后支撑轨道，转盘支撑基座沿圆周方向安装有轴承形成转盘滚动支撑，支撑罐体后支撑轨道，后支撑轨道后部设置有进料斗及卸料溜槽；（2）罐体利用四部搅笼（进出料搅笼、盘式旋升搅笼、推力搅笼、搅拌搅笼同步运转分工合作，共同完成加入或输出物料；（3）推力搅笼为盘式旋升搅笼开辟空间辅助顺利进出料，依靠盘式旋升搅笼结构运转自动隔离封闭并实现罐体内空间置换。本发明罐体后部有效固定，能分担惯性冲击；通过盘式旋升搅笼加快出料速度，提高效率。本发明集中体现搅拌运输车的行驶稳定性、安全性、装载运输能力。

Description

平置自封闭搅拌运输车

技术领域

本发明涉及一种水平布置罐体转动状态下自动封闭搅拌的结构原理，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***、底架支撑、罐体、进出料装置、操纵机构、清洗***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***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拍的。

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，一些企业利用美国技术做出改进，（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。

搅拌筒回转密封门设计是在美国技术基础上做出改进，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，又增加搅拌筒回转密封机构、自动清沙装置、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***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.罐体内部结构及工作速度的提升；

2.搅拌运输车整车及重心高度过高，行驶稳定性和安全性极差的不利因素；

3.混凝土搅拌运输车辆车身短而高的局限性；

4.罐体后部不能有效固定，不能分担惯性冲击的安全隐患；

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.克服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.克服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。

本发明的技术构思：是在中国专利号ZL 2013101744512公开的一种平置自封闭搅拌运输车的基础上，增加了推力搅笼为盘式旋升搅笼开辟空间辅助顺利进出料，罐体进料时推力搅笼辅助为盘式旋升搅笼开辟空间，方便物料顺利进入罐体并推进前行，罐体出料时推力搅笼将物料推入盘式旋升搅笼加快出料速度；并对固定和支持罐体转动的转盘支撑进行了改进。

本发明的技术方案为：

一种平置自封闭搅拌运输车，罐体在副车架上水平布置，减速机支座上固定有减速机,减速机通过法兰与罐体传动连接，通过控制减速机正反转完成进料和出料；罐体中部设有托轮支撑装置，罐体后部设有进出料导管，进出料导管与罐体的结合处设有后支撑轨道，其特征在于：

后支座为转盘支撑基座，转盘支撑基座沿圆周方向安装有轴承形成转盘滚动支撑，支撑罐体后支撑轨道，承受罐体及运载物料重量和来自各个方向的惯性冲击力；后支撑轨道后部设置有进料斗及卸料溜槽；

罐体利用四部搅笼同步运转分工合作，共同完成加入或输出物料；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，推力搅笼设置在搅拌搅笼与盘式旋升搅笼之间，进出料搅笼控制进料或出料；推力搅笼为盘式旋升搅笼开辟空间辅助顺利进出料，方便物料顺利进入罐体并推进前行，罐体出料时推力搅笼将物料推入盘式旋升搅笼加快出料速度；设置有呼吸孔的盘式旋升搅笼旋转提升物料；盘式旋升搅笼是由盘式旋升搅笼隔板、盘式旋升搅笼一、盘式旋升搅笼二、盘式旋升搅笼板形成旋转提升***，依靠盘式旋升搅笼结构运转自动隔离封闭并实现罐体内空间置换；盘式旋升搅笼隔板设置有呼吸孔，使罐体内由于加入或输出物料形成的气压差能够自由***和补充，完成罐体内气压自动调节。

所述的平置自封闭搅拌运输车，推力搅笼由两个直径为倾斜边长度弧高为罐体内半径的园切面，园切面的切线相交于罐体中心线形成推力搅笼一和推力搅笼二，推力搅笼一和推力搅笼二相对应交叉固定在罐体内，安装方向和推力方向一致。

所述的平置自封闭搅拌运输车，中间滚道支撑采用罐体内部支撑的形式，增加了支撑高度，提高了罐体支撑强度，并不增加总高度。

本发明的有益效果：

1.降低整车高度及重心高度，使搅拌运输车行驶稳定性和安全性显著提高；

2.四部搅笼同步合作运转，进出料速度快而平稳，并且干净彻底无残留；

3.混凝土搅拌运输车身能加长；能加大罐体容积；

4.改进罐体后部有效固定，能分担惯性冲击；罐体轴线不会移位对减速机造成损坏；

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；

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是本发明的总布置示意图。

图2是四部搅笼示意图。

图3是图2中所示盘式旋升搅笼的结构示意图。

图4是图2中所示盘式旋升搅笼隔板的结构示意图。

图5是图2中所示推力搅笼的主视示意图。

图6是图2中所示推力搅笼的侧视示意图。

图7是本发明中转盘支撑的结构图。

图8是本发明中转盘支撑的俯视结构图。

图9是本发明中滚道支撑的结构图。

图10是本发明中滚道支撑的侧视结构图。

图中所示：1.汽车底盘；2.副车架；3.减速机支座；4. 转盘支撑基座；5. 转盘支撑；6. 后支撑轨道； 7.进出料导管；8. 进出料搅笼；9罐体； 10. 搅拌搅笼；11. 盘式旋升搅笼隔板； 12. 盘式旋升搅笼一；13. 盘式旋升搅笼二；14. 盘式旋升搅笼板；15. 呼吸孔；16. 推力搅笼一；17. 推力搅笼二；18. 拖轮；19. 滚道 ；20. 滚道支撑；21. 进料斗 ；22.卸料溜槽。

具体实施方式

如图1所示的一种平置自封闭搅拌运输车，罐体在汽车底盘1的副车架2上水平布置整体运转，依靠盘式搅笼结构运转自动隔离封闭并实现罐体内空间置换，通过控制减速机正反转完成进料和出料；所述罐体是（具有封头的圆柱）罐体9，在副车架2上水平布置整体运转，减速机支座3上的减速机通过法兰与罐体9传动连接，罐体中部设有托轮18支撑装置，罐体9后部设有进出料导管7，进出料导管7与罐体9的结合处设有后支撑轨道6，副车架2上的后支座为转盘支撑基座4，转盘支撑基座4安装有轴承组形成转盘支撑5，支持罐体后支撑轨道6的转动，转盘支撑5牢固的控制罐体9并实施灵活转动，承受罐体9及运载物料重量和来自各个方向的惯性冲击力；后支撑轨道6后部设置有进料斗21及卸料溜槽22。

如图2所示的所述发明是具有封头的圆柱罐体9，利用四部双轨搅笼同步运转分工合作的工作原理，共同完成加入或输出物料。内部结构采用进出料搅笼10控制进料或出料；设置有呼吸孔15的盘式旋升搅笼旋转提升物料；推力搅笼为盘式旋升搅笼开辟空间辅助顺利进出料；搅拌搅笼10控制物料前进或后退方向并进行搅拌。设置有呼吸孔15的盘式旋升搅笼旋转提升物料，使装载液面超过进出料导管7直至罐体内上部而***露，上坡及颠簸时流体不溢出，依靠盘式旋升搅笼结构运转自动隔离封闭并实现罐体内空间置换，依靠搅笼结构运转自动隔离封闭，防止因混凝土水份蒸发而影响使用。

如图2、图3、图4、图5、图6所示，进料时罐体正时针转动，物料由进料斗21进入进出料导管7，进出料导管7内的进出料搅笼8随罐体转动将物料卷入盘式旋升搅笼一12，盘式旋升搅笼一12随罐体转动将物料提升到一定高度，物料由重力作用自盘式旋升搅笼一12的物料即将落入罐体时，推力搅笼一16将罐体内物料推走开辟了足够空间，使盘式旋升搅笼一12的物料顺利进入罐体，推力搅笼二17转过来推进物料前行。当盘式旋升搅笼二13的物料即将落入罐体时，推力搅笼二17将罐体内物料推走开辟了足够空间，使盘式旋升搅笼二13的物料顺利进入罐体，推力搅笼一16转过来推进物料前行顺利进入罐体9内，搅拌搅笼10随罐体转动推动物料前进或并进行搅拌。四部双轨搅笼同步合作运转，共同完成加入物料。

如图2、图3、图4、图5、图6所示，出料时罐体9逆时针转动，搅拌搅笼10随罐体转动推动物料至推力搅笼16，推力搅笼一16将物料集中推入盘式旋升搅笼二13，推力搅笼二17将物料集中推入盘式旋升搅笼一12加快出料速度；盘式旋升搅笼随罐体转动就把物料旋升到进出料导管内7，进出料导管7内的进出料搅笼8随罐体9转动把物料推出进出料导管7落在卸料溜槽22流出。四部双轨搅笼同步合作运转，共同完成输出物料。

如图3、图4所示，盘式旋升搅笼是由盘式旋升搅笼隔板11、盘式旋升搅笼一12、盘式旋升搅笼二13、盘式旋升搅笼板14、呼吸孔15等在罐体及封头结合形成的旋转提升***，盘式旋升搅笼隔板11设置有呼吸孔15，使罐体内由于加入或输出物料形成的气压差能够自由***和补充，完成罐体内气压自动调节。

如图5、图6所示，推力搅笼由两个直径为倾斜边长度弧高为罐体内半径的园切面，园切面的切线相交于罐体中心线形成推力搅笼一16和推力搅笼二17组成的空间和推力辅助***，推力搅笼一16和推力搅笼二17相对应交叉固定在罐体内，安装方向和推力方向一致。推力搅笼为盘式旋升搅笼开辟空间辅助顺利进出料。

如图7、图8所示，罐体后部设有进出料导管7，进出料导管7与罐体9的结合处设有后支撑轨道6，副车架2上的后支座为转盘支撑基座4，转盘支撑基座4安装有轴承组形成转盘支撑5，支持罐体后支撑轨道转动，转盘支撑牢固的控制罐体9并实施灵活转动，承受罐体9及运载物料重量和来自各个方向的惯性冲击力。

如图9、图10所示，托轮18中间支撑装置的结构，罐体的中部设有环形滚道19，滚道支撑20安装在罐体9内，副车架的两侧设有翼支撑架，托轮18固定在翼支撑架上。滚道支撑20采用罐体内部支撑的形式，增加了支撑高度，提高了罐体支撑强度，并不增加总高度。

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. 所述发明是在ZL2013101744512一种平置自封闭搅拌运输车的三部搅笼同步运转合作方法基础上增加了推力搅笼为盘式旋升搅笼开辟空间辅助顺利进出料，罐体进料时推力搅笼辅助为盘式旋升搅笼开辟空间，方便物料顺利进入罐体并推进前行，罐体出料时推力搅笼将物料推入盘式旋升搅笼加快出料速度；形成四部双轨搅笼同步运转分工合作的工作原理，共同完成加入或输出物料；

3. 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***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；

4. 盘式旋升搅笼内壁设置有呼吸孔，使罐体内由于加入或输出物料形成的气压差能够自由***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；

5.并对固定和支持罐体转动的转盘支撑加以改进；

6. 本发明是在中国专利号ZL2013101744512一种平置自封闭搅拌运输车的后支座转盘轴承的基础上进行改进升级，转盘支撑基座安装轴承组形成转盘支撑，支持罐体后支撑轨道转动，转盘支撑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，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；

7. 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；

8.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***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***、清洗***、装卸料***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 (3)

1.一种平置自封闭搅拌运输车，罐体在副车架上水平布置，减速机支座上固定有减速机, 减速机通过法兰与罐体传动连接，罐体中部设有托轮支撑装置，罐体后部设有进出料导管，进出料导管与罐体的结合处设有后支撑轨道，其特征在于：

后支座为转盘支撑基座，转盘支撑基座沿圆周方向安装有轴承形成转盘滚动支撑，支撑罐体后支撑轨道，后支撑轨道后部设置有进料斗及卸料溜槽；

罐体利用四部搅笼同步运转分工合作的工作原理，共同完成加入或输出物料；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，推力搅笼设置在搅拌搅笼与盘式旋升搅笼之间，进出料搅笼控制进料或出料；推力搅笼为盘式旋升搅笼开辟空间辅助顺利进出料，方便物料顺利进入罐体并推进前行，罐体出料时推力搅笼将物料推入盘式旋升搅笼加快出料速度；设置有呼吸孔的盘式旋升搅笼旋转提升物料；盘式旋升搅笼是由盘式旋升搅笼隔板、盘式旋升搅笼一、盘式旋升搅笼二、盘式旋升搅笼板形成旋转提升***，依靠盘式旋升搅笼结构运转自动隔离封闭并实现罐体内空间置换；盘式旋升搅笼隔板设置有呼吸孔，使罐体内由于加入或输出物料形成的气压差能够自由***和补充，完成罐体内气压自动调节。

2.根据权利要求1所述的平置自封闭搅拌运输车，其特征在于：推力搅笼由两个直径为倾斜边长度弧高为罐体内半径的园切面，园切面的切线相交于罐体中心线形成推力搅笼一和推力搅笼二，推力搅笼一和推力搅笼二相对应交叉固定在罐体内，安装方向和推力方向一致。

3.根据权利要求1或2所述的平置自封闭搅拌运输车，其特征在于：滚道支撑采用罐体内部支撑的形式。