混凝土搅拌运输车后围梁结构改进论文_吴广娜,石磊

山推建友机械股份有限公司 山东济南 250022

摘要:在改革开放的新时期,我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,建筑行业的高速发展,使混凝土搅拌车成为建筑工程施工中一种不可或缺的运输工具。由于建筑工地的路面高低不平,运输路线的路况较为恶劣,致使混凝土搅拌车在运输过程中,车架会出现很大的振动与冲击问题,长此以往,必然会造成混凝土搅拌车中的零件失效,因此,有必要对混凝土搅拌车的车架结构进行相应的改进。鉴于此,本文对混凝土搅拌车车架的基本特征进行分析,以此阐述混凝土搅拌车车架中的相应缺陷,并针对这些缺陷提出相应的改进措施。

关键词:混凝土搅拌;运输车;后围梁;结构改进

引言

近几年,我国城建规模的不断扩大,混凝土搅拌运输车得到了较快的发展。随着社会的不断发展,人们对生活质量要求越来越高,环境保护意识也越来越强,特别是近几年空气质量不断恶化,雾霾越发严重的情况下,那些高效、安全、节能、环保的型混凝土设备越来越受到人们的青睐,进一步推动了混凝土机械新产品的问世。

1进出料装置组成

混凝土搅拌运输车进料斗4安装在料斗架8上部,即罐体2后部进出料口3处,进料斗4整体形状像个大漏斗。混凝土搅拌站生产出的成品混凝土向混凝土搅拌运输车罐体2装料时,通过进料斗4导入罐体2内。进料斗4通过其前部的2个支撑杆6及后面的1个支承板7与料斗架8固定在一起。料斗架8下部(即进料口3下面)安装的出料斗5,与罐体2的进出料口3相通,用于将罐体2内的混凝土卸出。混凝土搅拌运输车进出料装置如图1所示。

3.2精细化研究

从上述分析可以看出,螺旋叶片的曲线参数,是混凝土进出料性能的决定性参数,但由于混凝土是由粗骨料、细骨料、沙子、水、添加剂等不同的材料混合而成的固液混合的粘性物质,各材料运动时的轨迹及速度是不一致的,组成了一种复杂的密相多相流系统的运动,因此搅拌过程中混凝土拌合料的流动方向、趋势、形态十分复杂,通常分析用于解析密相颗粒的流体—固体两相流模型并不适用。目前国内外研究该类问题时都把颗粒间的碰撞看成是瞬时的2个粒子之间的弹性碰撞,但是在实际的混凝土搅拌运动过程中,存在着多种颗粒同时相互碰撞,而且碰撞也并非是瞬时的完全弹性碰撞,这种多种颗粒间的相互作用对颗粒的运动形态以及整个混凝土流场都有着不可忽视的影响,也是影响混凝土出料匀质性的关键因素。因此,在搅拌筒的设计中,对混凝土搅拌机理的剖析和掌握一直是科技人员研究的课题。目前在混凝土搅拌筒及搅拌叶片的设计上,同济大学在这一领域的研究已经处于世界领先水平,获得过国内及国外的专利。主要采用了两种方法,一种是离散单元法与流体—固体两相流的数值模拟相结合进行柔性化建模,实现对搅拌筒内拌合料的数值仿真,最终达到对搅拌筒参数的优化;另一种是通过解析离析度数值的方法对搅拌筒参数进行优化,从而设计出匀质性好、进出料率高、出料残余率低的搅拌筒螺旋叶片的三维曲面图。

3.3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。

3.4改进效果

改进后的进料斗制造工艺简单、焊缝减少、外型美观、强度高、导料效果好,能够满足混凝土顺利装料要求。改进后的进料斗再未出现前支架开裂故障,提高了使用性能和工作稳定性。

结语

从以上分析可以看出,在国家对超载严控的新常态下,高性能的搅拌系统、驱动系统的智能控制、符合国家法律规定的轻量化整车、更加贴心的人性化设计及美观的外观设计将是今后新常态下混凝土搅拌运输车的技术发展趋势。

参考文献:

[1] 张国忠,王福良,周淑文,等.现代混凝土搅拌输送车及应用[M].北京:中国建材工业出版社,2006.

[2] 柳建文.我国混凝土搅拌运输车技术现状与发展趋势[J].专用汽车,2011,(22):15-19.

[3] 王安麟,姜涛,善盈盈,等.基于流固两相流的混凝土搅拌运输车搅拌筒叶片设计方法[P].中国专利:CN101551830,2010.

[4] 邵萌,王安麟,朱灯林,等.混凝土搅拌运输车搅拌筒内拌合料流固两相流的建模方法[P].中国专利:CN1579126,2015.

论文作者:吴广娜,石磊

论文发表刊物:《防护工程》2019年9期

论文发表时间:2019/8/6

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