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混凝土攪拌運(yùn)輸車滾道和托輪常見(jiàn)問(wèn)題及改善措施

文檔作者：胡素云1 宋友發(fā)2 文檔來(lái)源：湖南廣播電視大學(xué)機(jī)電工程系三一重工股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年07月14日
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混凝土攪拌運(yùn)輸車滾道和托輪常見(jiàn)問(wèn)題
及改善措施
Comm on Problem s and Improvem ent Measures of Raceway and Riding
eel of C',onerete M ixer
胡素云 ，宋友發(fā)
HU Su—yun ．SONG You—fa
湖南廣播電視大學(xué)機(jī)電工程系，湖南長(zhǎng)沙410004
三一重工股份有限公司，湖南長(zhǎng)沙410100
Depa rtm ent of M echanical and Engineering,．Hunan Radio and TV University，Changsha 41 0004，Hunan，China
SANY Heavy Industry Co．Ltd．，Changsha 41 01 O0，Hunan，China
【摘要】通過(guò)分析混凝土攪拌運(yùn)輸車常見(jiàn)問(wèn)題產(chǎn)生的原因，提出了采取改進(jìn)滾道的材料和制造工藝、優(yōu)化滾動(dòng)結(jié)構(gòu)
等措施來(lái)改善滾道和托輪的工作狀況，保證攪拌筒滾道和托輪接觸處于最佳狀態(tài)，從而延長(zhǎng)滾道和滾輪的使用壽命，
降低攪拌筒滾道和托輪“運(yùn)動(dòng)副”的故障。
【Abstract】In terms of the analysis on the causes of common problems of concrete mixer，measures were pro—
posed to ameliorate the working conditions()f racew ay and riding w heel by applying better material and improving
the m anufacturing techniques，SO as to m ake sure they are in optim um status and avoid the m alfunctions．
【關(guān)鍵詞】混凝土攪拌運(yùn)輸車；滾道；托輪；故障
【Key words】concrete mixer；raceway；riding wheel；failure
中圖分類號(hào)：U[415．5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1000-033X(2011)11-0094-03
0 引言
混凝土攪拌運(yùn)輸車是一種用于攪拌和運(yùn)輸混凝土的
專用設(shè)備，由汽車底盤、攪拌筒、攪拌筒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、供水系
統(tǒng)、操作系統(tǒng)以及進(jìn)出料系統(tǒng)組成，此外，還輔之有副車
架、防護(hù)裝置等?。其中攪拌筒橫臥在底盤上，其體積龐
大，～ 般由三點(diǎn)定位支承．支承裝置由減速機(jī)和兩個(gè)托輪
裝置組成。減速機(jī)為前支承點(diǎn)，兩個(gè)托輪裝置為后支承
點(diǎn)。攪拌筒的滾道與托輪裝置的滾輪接觸， 形成滾動(dòng)支
承．?dāng)嚢柰苍跍p速機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。為了保證滾道和滾輪
相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的可靠性。滾道與滾筒之間的焊縫必須牢固，滾
道和托輪之間接觸必須良好。根據(jù)使用情況來(lái)看，攪拌筒
滾道和托輪滾輪之間的“運(yùn)動(dòng)副”損壞的頻率較高，常見(jiàn)
現(xiàn)象是：滾道與攪拌筒之間的焊縫開裂、轉(zhuǎn)動(dòng)異響、滾道
與滾輪的表面起皮、出現(xiàn)溝槽或刮傷等L2]。本文針對(duì)這些
常見(jiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行原因分析，并提出改善措施，從而提高
混凝土攪拌運(yùn)輸車的質(zhì)量。
1 混凝土攪拌運(yùn)輸車滾道和托輪的作用
混凝土攪拌運(yùn)輸車通過(guò)取力裝置把汽車底盤發(fā)動(dòng)機(jī)
的動(dòng)力輸入液壓系統(tǒng)，并通過(guò)液壓系統(tǒng)的變量泵把機(jī)械
能轉(zhuǎn)化為液壓能，再傳遞給定量馬達(dá)． 由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)減速
機(jī)，減速機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌筒，從而對(duì)攪拌筒內(nèi)的混凝土進(jìn)行攪
拌。攪拌筒前端與減速機(jī)連接安裝在上裝副車架前臺(tái)上．
后端通過(guò)滾道由安裝在副車架后臺(tái)上的兩個(gè)托輪裝置支
撐。滾道是焊接在攪拌筒后錐上的環(huán)形構(gòu)件．是攪拌筒的
后支撐體，通過(guò)與之接觸的托輪滾輪而轉(zhuǎn)動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)攪拌
筒內(nèi)混凝土的轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌、進(jìn)出料等功能。托輪是攪拌筒后
支承體，其中的滾輪與滾道接觸組成“運(yùn)動(dòng)副”，結(jié)構(gòu)如圖
1所示。
．
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攪拌筒滾道
托輪
圖1 滾道與托輪運(yùn)動(dòng)副
2 滾道和托輪常見(jiàn)問(wèn)題分析
2．1 攪拌筒與滾道焊縫開裂
工作過(guò)程中攪拌筒與滾道之間焊縫開裂可能由下面
幾種原因造成
(1)攪拌筒與滾道分別采用不同材料，造成焊縫開
裂。攪拌筒一般采用厚度為6 mm的Q345B~ 板，滾道采用
鑄造的ZG310—570或ZG35，通常寬度為80 mm、最薄處厚
度為50 mm。因滾道與攪拌筒后錐兩種材料的含碳量相
差較大，在組焊時(shí)容易出現(xiàn)焊接裂紋。
(2)焊后沒(méi)有及時(shí)采取消除應(yīng)力的措施，導(dǎo)致使用
壽命縮短。焊接后焊縫本身就存在缺陷，如果不采取措施
消除內(nèi)應(yīng)力．使用時(shí)焊縫開裂的問(wèn)題就會(huì)很快顯現(xiàn)。
(3)攪拌筒承載時(shí)應(yīng)力變化復(fù)雜，會(huì)加速焊縫開裂。
攪拌車在使用過(guò)程中，由于攪拌筒內(nèi)混凝土的重量，以及
車輛在復(fù)雜路面上行駛引起的顛簸使其產(chǎn)生復(fù)雜受力，
引起攪拌筒旋轉(zhuǎn)抖動(dòng)，受力不均勻，加速焊縫開裂。
(4)滾道截面的徑向高度(即內(nèi)外半徑差)尺寸小、
撓度小，加上攪拌筒的剛度低，在使用過(guò)程中易產(chǎn)生彈性
變形，這時(shí)攪拌筒與滾道會(huì)承受連續(xù)的交變應(yīng)力，導(dǎo)致焊
縫開裂
(5)滾道與攪拌筒厚度相差太大，焊接工藝不恰當(dāng)，
也會(huì)導(dǎo)致焊縫開裂。
2．2 滾輪轉(zhuǎn)不動(dòng)、強(qiáng)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)生異響
正常情況下，托輪滾輪在滾道的帶動(dòng)下作均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，
當(dāng)發(fā)生異常時(shí)滾輪轉(zhuǎn)不動(dòng)，滾道在滾輪上產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，
從而產(chǎn)生異響．其原因分析如下。
(1)滾輪位于攪拌筒的進(jìn)出料口下方，混凝土砂、石、
水泥極易沿滾輪的端蓋與軸間的間隙進(jìn)入滾輪體內(nèi)，導(dǎo)致
該裝置內(nèi)的軸和軸承損壞。
(2)沒(méi)有對(duì)攪拌車做正常保養(yǎng)。按保養(yǎng)要求要定期
對(duì)托輪加注潤(rùn)滑油脂，保證托輪有效潤(rùn)滑，否則會(huì)影Ⅱ向滾
輪轉(zhuǎn)動(dòng)
2．3 滾輪和滾道表面起皮或劃傷、出現(xiàn)溝槽
滾道與滾輪這對(duì)“運(yùn)動(dòng)副”的理想狀態(tài)是：在使用～
周左右時(shí)間里．摩擦表面形成光亮表面，由于冷作硬化效
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果，其表面硬度應(yīng)大于HB230。但由于對(duì)攪拌車使用操作
的不規(guī)范，加之制造過(guò)程留下的缺陷，使得滾道與滾輪這
對(duì)“運(yùn)動(dòng)副”運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總是達(dá)不到理想的狀態(tài)．會(huì)出現(xiàn)
表面起皮或劃傷、或出現(xiàn)溝槽。具體分析如下。
(1)使用初期未按使用說(shuō)明書要求涂抹耐磨潤(rùn)滑油
脂，導(dǎo)致滾道與滾輪滑動(dòng)摩擦，產(chǎn)生拉傷。此后，若再不采
取補(bǔ)救措施．繼續(xù)使用就會(huì)產(chǎn)生溝槽
(2)由于焊接時(shí)工裝有缺陷，造成攪拌筒和滾道焊
接不同心．在滾輪上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生軸向擺動(dòng)，導(dǎo)致摩擦面拉
傷．當(dāng)擺動(dòng)偏差大時(shí)還會(huì)發(fā)出“咚咚”聲。
(3)滾道與滾輪的硬度匹配不合適，無(wú)論哪一個(gè)先
磨損，都會(huì)對(duì)滾道與滾輪運(yùn)動(dòng)副產(chǎn)生影響。
3 改善措施
3．1 攪拌簡(jiǎn)與滾道焊縫開裂的改善措施
3．1．1 改進(jìn)材料及制造工藝
(1)一般來(lái)說(shuō)，鋼材含碳量越低其焊接性越好。滾道
原來(lái)采用的鑄鋼屬中碳鋼。中碳鋼雖具有較高的強(qiáng)度、塑
性和韌性，但因其含碳量較高，焊接性差，焊接后易出現(xiàn)
焊接冷裂紋．當(dāng)時(shí)不易察覺(jué)，用戶使用后有可能出現(xiàn)延遲
焊接裂紋【3l。而滾道材料采用Q345B低碳合金結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，
由于Q345B的含碳量較低，具有良好的焊接性能，與攪拌
筒為相同材質(zhì)．配焊性好。
(2)鑄件是液態(tài)金屬在型腔里凝固形成的零件，不
可避免存在偏析、縮孔、砂眼、疏松等鑄造缺陷，加之鑄件
本身的綜合機(jī)械性能較低，無(wú)法滿足大方量攪拌車的要
求[4]。鍛件是把鋼鐵加熱到奧氏體狀態(tài)下，利用模具將其
鍛打成形的零件．不僅杜絕了氣孔、疏松等缺陷，而且鍛
造是塑性變形過(guò)程，能夠改變金屬材料的內(nèi)部組織，提高
其塑性、韌性等綜合性能。攪拌筒上滾道為關(guān)鍵零件，焊
接在攪拌筒上后． 一旦發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，不容易維修或更
換 基于上述原因，將滾道的制造工藝由鑄造改為鍛造
更為合理
3．1．2 改進(jìn)滾道的結(jié)構(gòu)
滾道內(nèi)錐面理論上與攪拌筒后錐外表面應(yīng)該是完全
貼合焊接．但現(xiàn)實(shí)中攪拌筒在成型過(guò)程中因厚度薄、直徑
大．失圓現(xiàn)象不可避免，滾道與滾筒在組焊時(shí)貼合往往不
盡人意。有時(shí)采用人為外力強(qiáng)制貼合而焊接，也存在著內(nèi)
預(yù)應(yīng)力的隱患；再者因?yàn)閿嚢柰埠蜐L道厚度相差很大，截
面突變處會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的應(yīng)力集中。如果將滾道結(jié)構(gòu)改
為圖2(b)所示，在滾道雙側(cè)加TU形坡口，雖然減少了攪
拌筒錐面與滾道的接觸面積，但能使攪拌筒錐面外表面
與滾道內(nèi)表面的貼合更緊密，有利于提高其焊接質(zhì)量|5_。
RM CM 。 。?
(a)改善前 (b)改善后
圖2 攪拌筒滾道結(jié)構(gòu)改善前后對(duì)比
3．1．3 滾道結(jié)構(gòu)尺寸系列化
不同方量攪拌車滾道尺寸不同，但結(jié)構(gòu)可相近。滾道
截面尺寸應(yīng)呈系列變化． 尤其是徑向高度應(yīng)隨方量的增
大而增大． 否則會(huì)因徑向撓度不足而影響攪拌筒的整體
強(qiáng)度。而軸向尺寸(即寬度)大小與滾道的疲勞強(qiáng)度有關(guān)，
一般變化不需要很大。
3．1．4 攪拌筒與滾道焊縫開裂的修補(bǔ)
(1)清理開裂待焊部位的鐵銹、油漆、油污等，打磨
待焊區(qū)域，直至露出金屬光澤，將滾道與滾筒后錐開裂側(cè)
的焊縫打磨平整。
(2)按加強(qiáng)環(huán)寬度打磨平滾筒后錐上的縱焊縫，將加
強(qiáng)環(huán)長(zhǎng)邊修割成45。坡口，短邊修割成30。坡口．每?jī)蓚€(gè)加
強(qiáng)環(huán)對(duì)接焊縫與滾筒后錐的縱焊縫須間隔200 mm以上。
(3)使用氣體保護(hù)焊絲ER50—6qo1．2GB81 10進(jìn)行焊接，
焊接部位及周邊母材預(yù)熱至100℃～150℃ ，焊接層溫度大
于150(℃，電流為120～150 A，電弧電壓為18-22 V。
(4)焊接時(shí)盡可能保持較大熔深，同時(shí)趁焊縫呈紅
熱狀態(tài)時(shí)邊焊接邊錘擊。焊完后還應(yīng)加熱至1 500 oC～
2 000 oC，并保溫10 min，然后緩冷，以消除應(yīng)力(補(bǔ)焊示意
圖見(jiàn)圖3)。
加強(qiáng)環(huán)1滾道加強(qiáng)環(huán)11
圖3 補(bǔ)焊 恿圖
3．2 托輪異響、起皮、表面溝槽的改善措施
(1)滾輪的兩端采用帶骨架油封的密封結(jié)構(gòu)密封，
并加密封罩
(2)規(guī)范滾輪裝配過(guò)程中的調(diào)試工序，防止托輪運(yùn)
轉(zhuǎn)不靈活。托輪是承重部件，按8 m3的運(yùn)輸車計(jì)算 前臺(tái)
和托輪要承受約19．6 t的重量，再加上攪拌筒自重，所以托
輪旋轉(zhuǎn)的靈活性非常重要。增加托輪裝配后的調(diào)試工序，
有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決。
(3)強(qiáng)化滾道和托輪的硬度檢查，保證運(yùn)動(dòng)副硬度
合理匹配。混凝土攪拌運(yùn)輸車的工作離不開攪拌筒的旋
轉(zhuǎn)，而且滾道和托輪時(shí)常處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此，其表面要
有一定硬度。Q345B的含碳量較低，正火后其硬度合理范
圍是HB140～170，因攪拌筒上滾道旋轉(zhuǎn)1圈，托輪滾輪約
96
旋轉(zhuǎn)8圈，所以滾輪的硬度要比滾道的硬度稍高一些，～
般為HB180～210。
(4)改進(jìn)副車架和攪拌筒的焊接工藝，減少裝配偏
差。攪拌筒橫臥在副車架的前后臺(tái)上，理論上講副車架的
中心和攪拌筒的中心應(yīng)在同一個(gè)豎直平面內(nèi)，但在現(xiàn)實(shí)生
產(chǎn)中，副車架在焊接過(guò)程中變形較大，前后臺(tái)中心線之間
易出現(xiàn)偏差。攪拌筒后錐在轉(zhuǎn)圓過(guò)程中的失圓會(huì)導(dǎo)致攪拌
筒前端封頭中心和滾道中心出現(xiàn)偏差?？傃b配時(shí)累計(jì)偏差
將造成滾道轉(zhuǎn)動(dòng)的不平穩(wěn)，產(chǎn)生抖動(dòng)、異響，損壞運(yùn)動(dòng)副。
(5)對(duì)駕駛員進(jìn)行培訓(xùn)，嚴(yán)格設(shè)備保養(yǎng)的操作規(guī)程。
混凝土攪拌運(yùn)輸車，由于裝重較大．?dāng)嚢柰膊豢杀苊鈺?huì)出
現(xiàn)一定的變形和向前小幅偏移的情況， 導(dǎo)致滾道和托輪
在運(yùn)輸途中出現(xiàn)偏移， 造成滾輪和托輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不一
致。攪拌筒轉(zhuǎn)動(dòng)不平穩(wěn)，會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)、表面滑動(dòng)的現(xiàn)象，容
易在滾道路表面產(chǎn)生劃痕及拉傷． 同時(shí)造成托輪不均勻
磨損，異響．所以要求駕駛員按操作規(guī)程進(jìn)行保養(yǎng)．延長(zhǎng)
運(yùn)動(dòng)副的使用壽命。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)滾道和托輪經(jīng)常出現(xiàn)的如攪拌筒與滾道焊縫
開裂、滾輪轉(zhuǎn)不動(dòng)強(qiáng)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)生異Ⅱ向、滾輪和滾道表面
起皮、出現(xiàn)溝槽等問(wèn)題進(jìn)行分析．提出了采取改變滾道材
料為Q345B的低碳合金結(jié)構(gòu)鋼、制造工藝由鑄造改為鍛
造、改進(jìn)滾道的結(jié)構(gòu)、滾輪兩端采用帶骨架油封的密封結(jié)
構(gòu)形式并增加密封罩、加強(qiáng)對(duì)駕駛員進(jìn)行培訓(xùn)等一系列
措施進(jìn)行處理。實(shí)踐證明，這些方法能改善滾道和托輪的
工作狀況，延長(zhǎng)滾道和滾輪“運(yùn)動(dòng)副”使用壽命，從而提高
混凝土攪拌運(yùn)輸車的質(zhì)量，對(duì)提高商品混凝土生產(chǎn)效率
和安全作業(yè)具有重要意義。
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收稿日期：2011-06—19
[責(zé)任編輯：譚忠華]

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