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大方量搅拌车底架的结构设计 李必超 安徽江淮专用汽车有限公司 230051 摘要：介绍了大方量搅拌车副车架结构设计，以及市场反馈的副车架开裂现象，通过对副车 架进行受力分析，解决副车架开裂问题。 关键词：混凝土搅拌运输车 ， 副车架 ， 焊缝开裂 ， 底架总成 ， 连接梁 Abstract: this paper introduces agenerous amount mixer vice frame structuredesign, and market feedback vice frame cracking phenomenon, through to the vice framemechanics analysis,solve the vice frame cracking problem. Keywords: concrete mixing truck, vice frame,which leads to welding crack, chassis assembly, connection beam 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 1 1 11 前言 目前我公司生产的混凝土搅拌运输车含括8—16立方系列化产品，整车主要由底盘和 上装两大部分组成。上装部分主要由底架总成、罐体总成、供水系统、进出料系统、液压系 统、爬梯总成和操纵系统组成。 底架总成直接与底盘连接，上装其他总成全部安装在底架总成上，是混凝土搅拌车的 重要部件。罐体总成通过减速机直接安装在底架总成的前后支架上，通过合理设计前后支架 高度来达到高变罐体倾角，从而使罐体达到所需的有效容积。底架总成主要由前支架、后支 架、副车架、附件总成和滚轮总成，12立方以上搅拌车底架增加连接梁。如图1所示。 图1 底架总成结构 搅拌车罐体在转动过程中，底架总成承受着拉伸、扭转、弯曲的复合应力，应力状态 极为复杂和恶劣。在行驶过程中，底架和底盘纵梁的不断振动，使副车架和底盘纵梁发生弹 性弯曲，在达到一定的疲劳次数后，副车架就会在应力集中处出现开裂现象。可见，有效的 减少副车架的应力集中是防止副车架开裂的有效方法。 2 2 22 副车架结构设计 我公司12 方以上（包括12 立方）的混凝土搅拌运输车由于底盘和公告外形尺寸限制， 将副车架设计成凹形结构，前端采用两根80*80*8 的矩形管拼焊在一起，使副车架截面高度 为160mm，中间为一根 808*80*8的矩形管，后端为160*80*6 的矩形管，中间凹形段两侧 增加加强板，增大副车架截面积；为了防止副车架发生扭矩变形，在副车架后端增加抗扭梁， 如图2 所示。通过设计这种凹形副车架，前支架的高度可降低，罐体前端可下沉，使罐体的 安装倾角尽量大，从而达到罐体容积率最大化。 图2 副车架结构 3 3 33 底架开裂故障分析 12 立方混凝土搅拌车在装满混凝土时，底架承受的重量约33T，而这些重量全部作用 在前后支架上，该种车型在使用一年多的时间，市场出现副车架开裂现象。主要位置在前支 架下端后马卡座与副车架焊接处，如图3 所示；连接梁前端与副车架焊接处，如图4 所示。 图3 前支架后马卡座处 图4 连接梁与副车架连接处 从图1中可以看出，前支架与副车架仅通过四个骑马螺栓连接，罐体对前支架的各种作 用力传到四个骑马螺栓上，而后作用在马卡座上，由于罐体具有一定的安装倾角，罐体对副 车架的冲击力以及扭力主要作用在前支架后端的两个马卡座上。罐体对后支架的作用则主要 作用在前端，由于后支架与副车架增加了连接梁，且连接梁下支架横向与副车架焊接，后支 架对副梁力的作用点在后桥中心线的后部，即以后桥中心线为基准，其后部的底盘纵梁和副 梁属于悬臂状态，在路况较为恶劣、罐体满载时，副梁处于不断地弯曲→回弹→再弯曲的弹 性变形状态之下。当达到一定的应变次数后，弹性变形不能恢复到原状，则会发生塑性变形， 塑性变形到一定的程度，焊缝和钢材内部的组织结构发生变化，最终导致焊缝撕裂直至疲劳 断裂。 因此，减小副车架的应力集中和变形是