摘要：目前国内生产的搅拌车大多采用国产的二类底盘加装专用的上装结构（搅拌筒、副车架和前后支架）改制而成。副车架通常采用传统的纵梁十横梁的结构，其横梁为L形结构，各横梁均匀地排列固定在两根纵梁之间并与纵梁形成900夹角。搅拌车副车架和搅拌筒的典型联接方式为搅拌车的副车架与拌筒前后支架焊接。这种车架结构承受冲击和交变应力的能力很差，容易产生应力集中导致某些部位焊缝裂纹，不能保证混凝土搅拌运输车在搅拌中行驶的安全、可靠性。同时由于不同的底盘结构不同需对应不同的副车架结构，有时稍有一点差错就可能造成装配时的干涉，因此制约着产量的提升。为提高搅拌车的的质量和产量，提高搅拌车的安全可靠性和工艺性，改进混凝土搅拌车的结构显得势在必行。
关键词：混凝土；搅拌车；车架；缺陷；结构改进；分析
引言：混凝土是建筑工程中的重要原材料，混凝土的质量更是与建筑工程施工质量息息相关。在混凝土施工过程中，混凝土搅拌车必须要在指定时间内，准时准点的将混凝土运输到施工现场，并确保运输过程中混凝土不会出现离析现象，正是这种时间上的要求，使混凝土搅拌车与其他类型的车辆有着本质的区别。由于混凝土搅拌车在运输混凝土时，需要搅拌罐进行反复的转动，并且其罐体具有一定的倾角，这使得罐体中混凝土拌合料在流动时会导致其重心位置发生周期性的变化，进而降低了搅拌车的机械行驶稳定性，尤其是在车辆转弯时，如果转变速度控制不合理，则势必会引发侧翻事故。因此，对混凝土搅拌车的机械行驶稳定性进行研究非常重要。
1.混凝土搅拌车的机械结构分析
混凝土搅拌车机械结构主要包括车辆底盘、搅拌罐、前支撑机架、后支撑机架、辅梁、操作系统以及动力驱动系统。其中，车辆底盘具有自动行驶功能，而搅拌罐则能够防止混凝土产生离析现象。前支撑机架与后支撑机架能够对搅拌罐起到支撑作用，辅梁起到连接底盘的作用。在混凝土搅拌车中，搅拌罐的形状为橄榄形，其和车辆底盘中的大梁保持10至16度的倾角，以此确保混凝土搅拌车具有更大的装载容积。混凝土搅拌车在运输混凝土时，搅拌罐必须要进行反复的顺时针转动，转动速度应控制在2r/min左右，通过罐体的反复转动，能够使混凝土在罐体中流动，从而起到防止混凝土在罐体中沉积以及离析等现象的作用。混凝土搅拌罐在到达工作面以后，会提高搅拌罐的转速，此时其转动速度应控制在14-16r/min，经过1至2min的搅拌后，搅拌罐会逐渐停止后向逆时针反向旋转，使罐体中的混凝土能够得以均匀卸出。
2.混凝土搅拌车车架的缺陷
由于建筑工地及其运输路线的路况较为恶劣，路面的凹凸不平会使混凝土搅拌车在运输过程中发生较大颠簸，这也使混凝土搅拌车车架中的各个零部件会因此而受到很大的冲击与振动，长此以往，势必会导致其零部件因长期处于疲劳应变状态而发生失效，并且如果其零部件和其他连接零部件发生共振，还可能造成其他零部件也同样失效。通过对混凝土搅拌车车架中零部件的失效形式进行分析，其车架缺陷主要体现在三个方面：其一，车架上的搅拌罐是利用前后支撑台共同支撑的，由于前后支撑台分别位于车架的前端与后侧位置，因此当车架发生颠簸时，作用力便会集中在两个支撑台的支撑部位，此时副车架便会因这两个部位的集中力而造成其所承受的弯矩与扭矩大大增加，进而导致副车架容易发生损坏；其二，搅拌罐在车架上的所处位置过高，如果混凝土搅拌车是满载运输的话，便可能会因质心的增加而影响车辆的稳定性，使其在运输过程中很容易引起侧翻；其三，由于运输路况的不同，使混凝土搅拌车车架在运输过程中的车况也会有所不同，其不仅可能承受拉伸应力与扭转应力，还可能承受弯曲应力或多应力下的复合应力，同时车架振动还会引起发动机出现共振，进而造成车架失效。由此可见，采取相应的改进措施来减少车架在振动过程中所出现的塑性变形与弹性变形，是混凝土搅拌车车架结构改进中的重要环节。
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3.混凝土搅拌车车架结构改进
3.1将平行横梁改成
X型的副车架结构在传统的副车架结构中，主要包括横梁与纵梁，为了提高副车架的抗扭曲强度，需要将副车架中的两根横梁进行交叉，使其成为X横梁，将X横梁的四端与两根纵梁进行固定，并且在两个X横梁的中间设置一个中部横梁来与纵梁进行连接，这样便可使副车架的抗扭曲强度得到大幅提高。
3.2利用车架连接装置来对副车架和搅拌罐进行活动联接
在传统的混凝土搅拌车车架结构中，由于其前后支撑台的应力集中点会导致副车架所受到的弯矩与扭矩大大增加，因此需要对前后支撑台的联接方式进行改进。在改进过程中，需要将副车架和搅拌罐的前后支撑台的联接位置进行改进，利用螺栓联接的方式来带替焊接，这样便可使副车架和搅拌罐之间形成活动联接，通过对前后支撑架进行调整，即可做到调整搅拌罐的倾角，同时还能使前后支撑架的精度得到单独控制，这样能够大幅降低副车架所承受的弯矩与扭矩，使副车架不易受到破坏，同时还可通过前后支撑呆的调整来降低搅拌罐的高度，从而使混凝土搅拌车在满载运输时，不会因质心增加而对车辆的稳定性造成不利影响，大大降低了混凝土在运输过程中因路面凹凸不平而出现侧翻的几率。对于混凝土搅拌车车架来说，其共由副车架、搅拌罐、前后支撑架、连接装置这四个部分组成，在搅拌罐的前后支撑架中设置有多个支撑管，各个支撑管的两端均是通过连接装置和搅拌车的副车架进行连接的。在混凝土搅拌车的连接装置中，其包括下卡、限位块和上卡四个组成部分，其中，下卡位于副车架侧面，限位块则位于支撑管底部，上卡位于支撑管上部，上部和支撑管截面有着相应的凹槽，在设计过程中U型螺栓将两个上下通孔进行连接，使上卡和下卡能够通过螺母连接在一起。将混凝土搅拌车的前后两个支撑架固定于副车架上，并通过限位块来对支撑架的纵向移动进行限定，通过对限位块进行高度调整，即可实现对前后支撑架的水平方向调整，此外还可以将限位块取消，将支撑块放置到下卡中，也能起到限定前后支撑架的纵向移动作用。这样，利用连接装置来对前后支撑架在副车架中的上下、前后与左右移动进行六个方向的定位限制，并通过调整前后支架在这六个方向的位置，即可调整搅拌罐在车架上的重心位置。
总结：总而言之，本文通过对混凝土搅拌车的基本特征进行阐述，指出了混凝土搅拌车车架的相关缺陷，并针对其缺陷之处提出相应的结构改进措施，进而大大提高了混凝土搅拌车车架的稳定性，有效降低或消除了路面颠簸给车架中零部件造成的不利影响，防止了零部件的失效，同时这种结构改进方法可以进行规模化生产，能够使混凝土搅拌车的生产效率得到显著提高，进而在很大程度上保证了混凝土的运输质量。
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论文作者:刘永春
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：车架论文; 混凝土论文; 搅拌车论文; 支撑架论文; 结构论文; 横梁论文; 搅拌罐论文; 《基层建设》2019年第7期论文;