水泥搅拌机是如何工作的

Stephen Stepanian开发并应用于专利1916年第一个机动的运输搅拌机，试图取代当时使用的马车混凝土搅拌机。随着车轮的转动，木制桨在搅拌混合料，但这种设计的用途有限——既笨重又缓慢。然而，同样的说法也适用于引擎和卡车在此期间。但到了20世纪40年代，发动机和卡车框架结构满足了对一种坚固车辆的需求，这种车辆能够承载数千磅潮湿或未凝固的混凝土。随着二战后建筑业的蓬勃发展，混合动力卡车开始崭露头角。

今天在路上看到的大型滚筒搅拌机与斯捷潘尼安设想的更好的混凝土搬运车相比并没有太大的变化。移动式运输混合机是发动机、车架和旋转混合机的混合匹配选择。与建筑工地上的小型搅拌机相比，虽然规模更大，但与之相似。一个大的电动机，从发动机分离出来，使卡车上的滚筒旋转，由同一马达驱动的一系列叶片或螺旋保持聚合体，水和不断运动的水泥。这使得预混混凝土无法凝固，尽管将混凝土运到施工现场、路段或停车场的时间往往非常紧迫。大多数水泥制造商建议搅拌至浇注的时间不超过90分钟。如果能在一小时内把它送到网站就更好了。

随着技术的变化，搅拌机的基本设计也发生了变化。虽然许多输送搅拌机仍然有旋转的桶，但大多数都不是简单地拿起湿水泥并运输它。少数仍在使用的人大多前往可以立即倒入混合物的道路站点。

大多数运输搅拌机在卡车上有一个单独的水箱。旋转滚筒在大部分行程中保持原料、骨料和水泥的干燥。当司机距离工地只有几英里的时候，就会加水，形成新鲜的混凝土供运输。

这被认为是“批量”交付预拌混凝土，将材料从现场搅拌到需要的地方。技术的进步使现场搅拌混凝土成为可能，尽管运输搅拌机仍然是现场的主要工作设备。

容积式和计量式混合器越来越普遍。这两种类型基本上都是现场定制的混凝土工厂。将骨料、水泥和水分别装在一辆卡车里，一台电脑与螺旋钻机和水泵相连。在现场，客户可以订购一种特定类型的混凝土(有十多种)，可以用卡车进行混合。

容积式和计量式搅拌机常用于高层建筑，可与泵车配套，输送地面以上15层以上的混凝土。

虽然混凝土的种类繁多，令人眼花缭乱，但有一件事是肯定的——它很重。一大批混凝土的重量可以超过30,000磅(13608公斤)，这还不包括混凝土本身的重量卡车它本身的重量在1万到3万磅(4536到13608公斤)之间。一辆卡车要拖这么重的东西，就得有足够的马力。为了让这些货物在建筑工地的崎岖地形上行驶，卡车必须很结实。

这些卡车分为三个不同的部分引擎，框架和搅拌器。大多数卡车公司都提供发动机和车架，并提供从卧铺驾驶室到电脑导航等各种便利设施。混合机,或者体积植物，将在以后添加。这种混合搭配生产卡车的方法旨在让一家花费3万美元到10万美元以上的公司可以按订单生产一辆新卡车。每个公司都有特定的需求，需要一辆专门为这些需求量身定制的卡车。例如，一些人可能需要一个更重的引擎和更轻的鼓的卡车，这可以在稍后的时间被移走，并变成一个垃圾搬运工做了一些修改。

大多数卡车发动机的功率范围在250到300之间马力，这取决于应用程序。有些公司提供400马力以上的发动机。马力是衡量权力换句话说，就是引擎的“动力”。“动力”通常由柴油发动机提供，通常由康明斯或卡特彼勒制造。柴油发动机在较低的发动机转速下，比类似的燃气发动机产生更大的扭矩，使其成为低速、大功率拖拽等应用的理想选择。柴油车也因其耐用性而受到青睐——许多柴油车在日常维护下可以行驶100万英里(160.9万公里)甚至更多——以及它们的耐用性。

与燃气发动机不同，柴油发动机使用压缩点火，需要一个沉重的发动机组来承受内部的巨大压力。同样的压缩点火意味着发动机在气缸内具有更高的压缩比，从而产生更大的功率。这种能量通过特殊的方式转化为扭矩或旋转能量传动装置在传输混合机有7到18档，可以手动或自动，以及差速器。

大多数混凝土卡车能产生1000到3000英尺磅的扭矩。这意味着，用外行人的话说，混凝土卡车永远不会在四分之一英里的比赛中击败有轨电车，但它将能够在最后突破混凝土障碍，引擎RPM没有一点变化，并继续前进。

气体发动机比柴油发动机在更高的转速下产生扭矩。任何曾经把船或拖车拖在汽油动力汽车后面的人都有过这样的经历，那就是需要踩下油门才能上山。柴油发动机，由于它们的设计，实际上在每分钟较低的转数下产生更好的扭矩。所以在山上减速实际上提供了更多的扭矩。

但即使是最强大的动力和扭矩的卡车也无法轻松控制6万多磅的负载。这就是卡车车轴发挥作用的地方，它们的作用比简单地保持车轮和轮胎在正确的位置更大。

大多数新卡车都装有活车轴。活轴一般是无驱动桥和配备空气制动．那些刹车可以用来帮助卡车转向。通常驾驶室后面至少有三个车轴，不过一些体积较大的混合机可能有多达六个车轴。一些车轴被提升或降低，以帮助分配卡车的重量和负载。

决定卡车类型的因素是特定州的桥牌法律。每个州都对建筑车辆进行过桥重量限制。违反这些法律的承包商将面临罚款和处罚，每个州都有不同的法律要求，包括许多要求桥轴，或在卡车后部额外安装一个轴，用于在交叉时进一步分散重量。

所有的搅拌机都利用能量，转矩和重量分布来把混凝土运到现场，但把它从卡车里拿出来，你会看到不同卡车设计。

大多数搅拌车队，特别是较老的批量模型卡车，使用一个简单的倾倒和倾倒的方法把混凝土从搅拌车。一个斜槽连接到一个港口和混凝土渗出(或倾倒，取决于其稠度)从搅拌机到项目。通常，卡车司机操纵机械并瞄准斜槽。许多过渡混合器被连接到一个液压如有需要，可将鼓翻倒，类似于自卸卡车。

其他卡车，其中许多是容积式和新型的运输搅拌机，使用泵将混凝土从卡车运到项目中。这些泵通常是往复活塞泵，可以安装在卡车的前部或后部。把泵放在前面可以让司机操纵到工地的某个区域，并从驾驶室中引导混凝土。控制可以是机械的，电子的-机械的，液压的或纯电子的。较新的卡车采用了更多的车载电脑来监控泵和搅拌机的其他部件。

在泵送或浇筑混凝土之前，一些简单的机器协同工作，防止混凝土凝固，甚至在现场搅拌混凝土。一些较老的部件，比如早期的搅拌机，使用桨来搅拌混凝土，防止它“沉降”，或分裂成各个组成部分。这种技术已经被螺旋钻和鳍片的使用所取代。在传统的分批混合机内部是一个同心系列的鳍与轻微的螺旋图案。滚筒旋转的方向将潮湿的混凝土挤压到搅拌机的后面。当混合机到达现场时，驾驶员反转机器的方向，将机器推出混合机，推向溜槽。从那里,重力的休息。

体积式搅拌机使用螺旋钻来移动混凝土。这些类似于分批混合机的叶片，但更小。在混合机内部，操作员将数据输入混合机，几个螺旋钻机将骨料和水泥一起送入混合机。水加入到混合物中，然后用更大的螺旋钻混合这些成分。

“分手是很难做到的”不仅仅是一首写给混凝土卡车车主的歌词。事情的真相很简单，一旦最后一点混凝土从桶里滴出来或者从泵里滴出来，卡车不是空的。少量的混凝土总是留在卡车内，特别是在滚筒搅拌机中。你可以把卡车洗干净，快跑水通过鼓的旋转和均匀pressure-wash里面。但总会留下一些混凝土。它干。下一段旅程还剩下一点。它干。随着时间的推移，这就变成了一个问题，减少了搅拌机的体积和容量。

一些公司提供预处理、化学和酸浴以及桶和内部的高压清洗。但最终，混凝土会建到一个点，唯一可行的选择是机械拆除。许多较小的公司自己处理这个问题，派一名工人拿着手提钻凿出硬化的混凝土。这份工作在建筑工地之外几乎不为人知，它在探索频道的一期节目中出名了15分钟。肮脏的工作”系列节目的主持人迈克·罗(Mike Rowe)与吉姆凿屑服务公司(Jim’s Chipping Service)合作，后者是少数几家专门从事清理硬化混凝土的公司之一。这些高度专业化的车辆对建筑业务至关重要，而且看起来它们不会很快消失。但未来的水泥搅拌机会是什么样子呢?继续往下读吧。

这些高度专业化的车辆对建筑业务至关重要，而且看起来它们不会很快消失。但未来的水泥搅拌机会是什么样子呢?继续往下读吧。

混凝土搅拌机的未来还不清楚。像许多行业一样，混凝土正在走向“绿色”。体积混凝土搅拌机的制造商表示，他们的产品更环保，因为它们通过在建筑工地搅拌材料来节省燃料卡车不必跑他们的引擎防止混凝土凝固此外，卡车操作员只能创建完成一项工作所需的混凝土数量——这不仅节省了材料，而且还防止倾倒多余的混凝土[来源:Modern Contractor Solutions]。

卡车制造商Peterbilt正在试验压缩空气“推”系统。卡车将使用压缩空气启动，当它达到一定的速度时柴油发动机会。由于发动机需要更大量的燃料来克服惯性，所以用相对便宜的压缩空气使其加速会随着时间的推移节省燃料。这项正在发展中的技术现在针对的是市中心的送货卡车，而不是像搅拌机这样的大型卡车。

澳大利亚依维柯卡车公司正在努力完善重型卡车使用的压缩天然气(CNG)发动机。压缩天然气卡车的行驶里程相当，但排放的二氧化碳比柴油少40%，而且天然气比柴油便宜[来源:依维柯］.与许多新一代发动机系统一样，CNG配备了最先进的电子设备，以最大限度地利用每一箱燃料。

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