徐州利勃海尔机械混凝土有限公司 江苏省徐州市 221001
摘要：混凝土搅拌车的车架主要由前座、后座副梁及斜拉筋组成，通常的做法是先在车架上吊装拖轮、减速机、搅拌筒后再预装进料斗，而将拖轮、减速机及搅拌筒吊装到车架上要在行车状态下进行，同样要在行车状态下进行进料斗的预装。上述做法存在下列问题：首先吊装搅拌筒的绳索容易断裂，存在重大安全隐患。其次需要等焊工把整个车架的焊装完成才能吊装拖轮、减速机、搅拌筒，之后才能预装进料斗，工序太繁琐，耽误后一道工序的进行，且用时较长，行车工劳动强度大，效率不高。
关键词：混凝土；搅拌车；车架缺陷；结构改进；分析
引言：
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90度夹角。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。
1.混凝土搅拌车的基本特征
在建筑工程施工中，只有确保预拌混凝土的质量，才能为建筑工程施工质量带来可靠保证。混凝土搅拌车作为混凝土运输的一种重要工具，其在运输预拌混凝土时，必须要对混凝土进行反复的搅拌，以此确保混凝土在运输过程中不会发生离析。混凝土搅拌车相比于其他类型的运输车有着本质上的不同，其所具有的基本特征主要包括以下几点：其一，混凝土搅拌车的车架具有较强的专业性；其二，混凝土搅拌车有着较强的服务性，不过在均衡性方面却较差，其在将混凝土运输至施工现场时，必须要做到准时准点，否则不仅会造成混凝土浪费，而且还会给公司的信誉造成不良影响；其三，混凝土搅拌车具有非常强的时间性，由于混凝土的初凝是有时间限制的，因此其在生产出来以后，混凝土搅拌车必须要在两个小时以内将其运输到指定的工作面上进行施工，在此过程中，搅拌车必须在运输的同时对混凝土进行反复的搅拌，并且不能中途中断混凝土的供应；其四，混凝土搅拌车的运输距离必须要进行合理的确定，通常来说，其运输距离应控制在20km以内，超过此运输距离，便可能会延误混凝土的供应时机。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
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代替焊接，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，不会因质心高度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。
参考文献：
[1]史卫朝，王丽洁，段晓峰.18方混凝土搅拌车副梁静力学分析与结构优化[J].机械强度，2018，40（05）：1227-1232.
[2]司癸卯，王彤，赵建成，邵现田，侯国强.混凝土搅拌运输车新型车架结构的模态分析[J].筑路机械与施工机械化，2017，34（11）：114-117.
[3]李军，孔祥玉，王欢.搅拌运输车副车架有限元静力分析及结构改进[J].建设机械技术与管理，2017，30（08）：49-52.
[4]胡静，邓希来，卿艳青，李孝先.混凝土搅拌运输车驾驶室侧倾问题分析与控制[J].汽车实用技术，2017（14）：123-125.
[5]司癸卯，陈哲，王彤，赵建成，侯国强.大容量混凝土搅拌运输车车架结构改进及有限元分析[J].建筑机械，2017（01）：59-62.
论文作者:祝莹
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/27
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; 应力论文; 《防护工程》2019年第6期论文;