细节 品质 潮流——2012美国WOC展观后感

三一重工股份有限公司 王飞

2012年美国拉斯维加斯混凝土机械展（WORLD OF CONCRETE 简称 WOC 2012），于2012年1月24～27日在美国拉斯维加斯会展中心（Las Vegas Convention Centres）举行。主办单位为哈雷伍德展览公司（Hanley Wood Exhibitions），每年举行一届，迄今已举办38届。美国拉斯维加斯混凝土暨国际建筑机械展是国际上最大的混凝土建筑机械展，在混凝土生产、设备制造及相关建筑机械行业中具有很大的影响力，同时，展会是美国商务部的IBP展览，是美国展览杂志评出的第20大展览会，参展企业近1 500家，吸引了来自全球各地130个国家的专业买家、技术专家等观众近6万余人，是各国混凝土技术和设备的最佳贸易平台。美国WOC展可以说是国际混凝土工程机械的顶级盛会，同时也是新技术、新结构和新材料的顶级展示舞台。全球知名工程机械生产厂家如Putzmerister、Schwing、SANY、Mack、CIFA、TEREX、MQ等纷纷拿出各自的最新产品在此尽显风采。对于中国的机械设备生产厂家和专用车生产企业来说，则是一次难得的学习和交流机会。

在这届WOC 2012展会上，引人注目的是美国的专用汽车出现了一些具有新颖结构和先进设计理念的产品，其最大的特点在于参展车辆均能充分地从人性化角度进行设计，彰显了发达国家先进技术水平和人文关怀的理念。笔者根据自己的视角与理解，通过对混凝土搅拌运输车部分参展图片的展示，结合相关技术对结构进行了简要分析，很乐意与业界关心和关注WOC 2012展的各位同仁共同分享。

新技术应用领域

1. 新能源技术

目前世界各大专用汽车制造厂家正着手研发代用燃料的新能源专用汽车，并已选用甲醇、乙醇、氢气、压缩天然气、液压石油气等替代燃料，以及相适应的发动机（包括电动、燃气轮机和混合动力）等第一代动力装置。在这次WOC展上就展出了新能源混凝土搅拌运输车（图1），预示着汽车新能源技术将成为未来专用汽车发展的主旋律。

因地制宜地采用相应的汽车新能源应成为我国专用车的主旋律。例如，上海及长江三角地区以纯电动汽车为主，长远目标将以燃料电池汽车为主。山西以甲醇、二甲醚汽车为主。川陕渝新疆以天然气汽车为主。珠江三角以石油液化气汽车为主。河南、东北诸省在不影响粮食供应的前提下发展乙醇汽车。电力富裕的西南发展纯电动汽车，两广、云贵地区发展氢发动机和氢燃料电池汽车。新能源汽车需要被市场接受，应符合以下几点特征：准确的定位、恰当的用途、适合的区域、最佳的效能。同时要具备合适的车型、经济的配置、可靠的性能、便当的操控、最少的维修。能源供应要与便利普及和到位的服务、低廉的费用相适配。

混凝土搅拌运输车承包运输方式已大大促进了终端客户更为关注车辆的运营成本。广泛推广新能源技术是最直接、最有效地降低运营成本的途径，经济性高的搅拌运输车必然会成为市场关注的焦点。

2. 轻量化设计

目前全球专用汽车上应用较多的轻量化材料有铝合金（如铝合金油箱）、镁合金（如缸体、曲轴箱、变速器壳体）、高强度钢（如车架、车身用板）、塑料及复合材料（如油箱、尼龙油底壳、搅拌筒）等，欧美专用车企业对铝合金、不锈钢以及非金属材料的罐体、厢体的应用已有30多年历史，专用汽车的上装部分大量应用铝合金等轻型材料，各大汽车厂商都将这些轻量化材料的应用作为衡量汽车生产技术和新材料开发水平是否领先的重要标志，而轻型材料在中国专用汽车行业的应用才刚刚起步。

高强度耐磨钢板和轻质铝合金，非金属材料如玻璃钢，注塑材料等已在搅拌运输车上得以运用，在保证车辆可靠性的前提下，减轻车辆的整备质量，便能相应地提升搅拌运输车装载容量或装载能力（图2）。据测算，搅拌筒若减轻900 kg，每次便能多运送0.38 m3混凝土，按每年250个工作日，每天运送4车计算，在美国每年能为用户节约7 500美元，且还不包括减小回程油耗而降低的运营成本。

减轻搅拌运输车整备质量还意味着节约了能源和材料，自身质量每减轻100 kg可节油0.2～0.3 L/100 km，因此世界主要汽车公司和材料专业公司都在研究开发汽车轻质材料，如工程塑料和玻璃钢等复合材料，这使得搅拌运输车的应用范围不断扩大，并以每年25%的速度增加。

3. 安全/舒适性

在安全性方面，除在制动系统采用电子控制装置外，其他主动、被动安全装置更加完善，如驾驶员状态监视系统、照射方向可变型前照灯、夜间行人信息提供系统、前进制动灯、行驶车道安全提示系统(LGS)、安全气囊(SRS)、前部防钻入保护系统等。而在舒适性方面不断提高，更加人性化，如全浮驾驶室、智能座椅、驾驶室室内空气管理系统、四气囊空气悬架、大功率智能空调等。

随着搅拌运输车保有量的不断增加，市场竞争也日趋激烈，人们对搅拌运输车的外观、内饰等越来越趋向于个性化。为此，应用计算机辅助设计、制造、分析和造型等技术，有效地缩短了产品开发周期，提高了车身设计质量，使车身造型达到了艺术与功能的和谐统一。为了不断提高乘坐舒适性，现在更重视应用人体工程学的研究成果，更强调以驾驶员的心理、生理和个性等要求为前提条件进行内饰设计，更讲究利用内饰材料的质感和色彩来创造气氛宜人的驾驶环境。例如，驾驶室实行宽敞舒适的轿车化设计，内部空间继续向大发展，尤其是平地板（无发动机罩突起）驾驶室，驾驶员可以实现无障碍移动，驾驶室内舱高度可以达到2.1 m以上，男性能在车内直腰移动，同时可配装大功率自动空调、卫星定位（GPS）、因特网、免提移动电话、安装有舒适的双人卧铺、冰箱、微波炉、办公室/餐室模块等。

4. 智能化控制

从技术内涵上看，当前在欧美等发达国家汽车市场对于ESP（电子稳定程序）、ACC（适应性巡航控制）、LGS（车道偏离报警系统）、TPMS（轮胎气压监测系统）已经广泛运用并已批量装车，汽车制动方面的智能辅助系统。例如EBS、基于电控的10 bar或12 bar带ABS、ASR双回路制动系统和诸如发动机制动、可选择的缓速器辅助制动系统等，还有坡道控制、智能接近控制系统、紧急制动系统、主动侧翻稳定性CDC和高载荷侧翻稳定性控制系统。

电子、控制、智能技术及GPS技术的发展为搅拌车在产品性能，特别是上装部分的性能提升提供了可能。电喷发动机不仅能提高喷射压力及燃油喷射精确性、稳定性，并对发动机的实时监测，使发动机工作在最佳工作状态，提高经济性，还能降低排放、噪声，提高环保性能，同时还能为车辆提供故障自诊断和防盗等。搅拌车上装液压系统的智能化设计，可以实施搅拌筒转动的恒速控制、发动机带载起动保护、搅拌车运行时间和搅拌车工作状态的存贮与记录、液压系统故障的自诊断等。通过智能化设计，能保证混凝土的质量、降低整车油耗，提高产品的经济性。搅拌车出料机构的自动化设计可实现出料斗高度，转角的调节与测视，减轻劳动强度，节约人工成本。

GPS卫星定位系统技术为搅拌车的管理带来革命性的飞跃，为车辆提供跟踪、管理、调度、防盗、导航、故障维护等多项服务，降低搅拌车停工待料、怠速旋转等待卸料时间，使搅拌车在最优路线行驶，缩短工作行程，通过GPS技术的使用，有效降低了油耗，提高了经济性。通过GPS技术，搅拌站、搅拌车、泵车之间可以相互通讯，最大限度的满足使用功能，提高效率，同时也极大的提高了经济性，这将是搅拌车及混凝土机械未来的发展方向。

采用电子装置已成为衡量搅拌运输车水平的一个重要指标，未来市场的竞争是搅拌运输车电子化的竞争，因此，搅拌运输车智能化的发展方向将是各控制系统由分散转向集中，逐步形成一个整车电控系统，即由中央计算机集中控制微处理器、传感器及执行元件组成的智能化系统。如图3所示，操纵系统采用电控的方式，电控方式又分线路连接操纵器控制及无线遥控操作器控制，通过电控操纵搅拌筒的恒速运行，以及进料、出料、搅拌、快速搅拌、急停、出料斗的上、下、左、右控制，满足客户轻便操纵的要求，极大的减轻了劳动强度，灵活地控制出料及进料。

5. 液压技术应用

混凝土搅拌运输车的进料斗翻转和卸料槽举升采用了液压技术，实现进料斗及卸料槽的自动化操作功能（图4）。通过液压与电子控制相结合技术，采用电流信号控制阀的动作，可方便地对卸料槽的升降、进料斗的翻转以及卸料副槽的伸缩操作进行自动化控制。

结构设计特点

1. 油泵安装位置可调节

目前，国内混凝土搅拌运输车油泵的安装通常采用固定式油泵连接板，将其设计成与副车架大梁一体式，或只是制作成在纵向方位进行调节的形式，依据底盘取力器（PTO）的位置及角度确定油泵的具体位置，固定连接在副车架大梁上，仅仅适用于单一的底盘。同时，由于上装部分焊接工艺制作的误差较大，往往造成预先设计的传动轴长度尺寸与角度的不适配。

如图5所示，搅拌车可调节油泵安装支架是通过多个腰形槽在一定范围内调节油泵安装的前后、上下位置以及油泵的安装角度，这种可调节的油泵安装支架，有利于传动轴长度和角度调整。

2. 无副梁的车架结构

混凝土搅拌运输车采用无副梁的车架结构可使整车自身质量相对减轻（图6）。上装取消副梁后，前后台分别通过螺栓固定在底盘大梁，既适用于不同大梁宽度的底盘，也避免了副车架上出现过多的焊接导致部件内部应力过大的情况，同时降低了上装的整体高度，提高了上装部位的设计空间。但是在搅拌筒满载质量较大而无副梁时，为保证主车架的刚度，则对主车架钢板的材质和强度提出了极高的要求。

3. 防漏料装置

在混凝土搅拌运输车后部装配防漏装置或副料槽增加挡料门等设计，可将料槽中剩余混凝土接入料斗，以防止洒落在道路上，避免车辆行驶中的漏料问题，体现出人性化新颖的设计思路（图7）。

4. 托轮自润滑系统

通过托轮主轴内部润滑通道，随时提供轴承润滑，此系统既可手动操作，又可自动完成润滑油加注（图8）。

5. 可调节轮胎罩

轮胎罩支架预留不同位置的安装孔，根据底盘轮胎轮距的不同，可调整轮胎罩的安装宽度（图9），适用不同轮距的底盘，提高模块化程度。

其他产品介绍

1. 前卸式混凝土搅拌运输车

如图10所示，其最大特点是进、出料口均在车辆的前方、驾驶室的上方，在其进、出料口下方设有既可以左右摆动又可以上下俯仰的料槽，料槽的运动可由驾驶员在驾驶室内操控。前卸式搅拌车具有特殊的底盘结构，拥有大功率的搅拌驱动系统、大容积的水罐，能实现将混凝土运输到工地后，再加水自行搅拌的干式搅拌功能。由于采用特殊设计的底盘和驾驶室，开发和制造难度很大，属于技术含量很高的搅拌车产品。

目前，国际上生产和使用前卸料搅拌车最成熟的国家是美国。由于美国商品混凝土业非常发达，竞争激烈，质量、效率和成本是混凝土供应商在招标中取胜的关键，因此，前卸式搅拌车投入施工成为其必然的选择。更为重要的是，项目施工承包商为减少工程的配套人员和设备的投入、提高施工效率，要求混凝土供应商使用前卸式搅拌车为其提供混凝土，因此，前卸式搅拌车在美国的销量已占据整个搅拌车市场的50%。

2. 移动式自装料混凝土搅拌车

移动式自装料混凝土搅拌车，是集现有的混凝土搅拌运输车和搅拌站功能于一体的设备，可以自动装料、计量、搅拌和出料，并可实现运输和现场施工作业，极大地提高了工作效率，降低生产时间和成本（图11）。随着城市建设规模的不断扩大及城市功能的完善，城市建筑维修及市政工程建设需要小方量的混凝土搅拌设备，同时，矿山隧道施工也需要小方量搅拌车。因此，这种自装卸、自搅拌、小方量混凝土搅拌车对于减轻施工人员劳动强度，保持城市清洁、美观，方便实用，将起到重要的作用。

目前，国内搅拌车生产厂家几乎不生产低重心小方量的混凝土搅拌车，而国外已经生产出适应小规模、小方量混凝土施工的自装料混凝土搅拌车。

从这届美国WOC展出的新产品和新技术来看，产品核心竞争力决定了专用汽车制造企业的发展后劲，专用汽车市场已愈来愈要求高技术含量、高附加值的产品。随着高新技术的发展以及国外企业对新产品开发力度的加大，一些高新技术已经在专用汽车上得到应用。因此，加快新产品开发，为市场提供高技术含量、高附加值的专用汽车产品是我国专用汽车生产企业面临的首要任务。