70t抱罐車后車架受力分析

杜寶鳳 李靜 楊桂龍

（秦皇島天業通聯重工科技有限公司河北省重型裝備工程技術研究中心，河北秦皇島 066000）

抱罐車又名抱罐運輸車主要用于冶金鋼渣的運輸及后期處理。高溫鋼渣的轉運是鋼鐵行業至關重要的一個環節，越來越受到鋼鐵企業的重視。因此，抱罐車有著非常廣闊的發展空間，其市場前景令人矚目。然而，鋼渣、鋼水的溫度高達1300℃，故抱罐車的環境溫度局部會很高[1]。抱罐車同時具有抱罐、運罐、翻罐以及放罐等功能，并可作 180°傾翻渣罐動作。所以，抱罐車需要保證整機工作可靠性高、操作安全。抱罐車的整機設計至關重要[2]。70t抱罐車的整體技術在國內同行業，處于領先水平，具有相當高的市場認可度。同時，已經走出國門，走向了世界，收到外國友人的一致好評。國產抱罐車站穩了國內抱罐車市場，并已走出國門，拓展海外市場。隨著我國在抱罐車設計、應用上不斷深入，國產抱罐車的性能將更加完善和提高。

70t抱罐車主要結構由大臂機構、車橋結構、支腿結構、前車架總成、后車架總成、轉向總成、液壓系統、自動集中潤滑系統、安全防護系統及電控系統組成。其中，70t抱罐車的主要承力部件為后車架總車及大臂機構。也是抱罐車設計最為關鍵的受力部件。本文根據70t抱罐車的使用工況，通過動力學分析和靜力學分析對后車架進行受力分析[3]。并且利用 ANSYS 仿真軟件對70t抱罐車后車架進行有限元分析。通過多方面考慮計算校核，70t抱罐車后車架的設計是安全可靠的。

70t抱罐車的后車架如圖所示，其結構形式采用了C型結構，安裝了后橋、后支撐以及與轉向部分通過鉸接形式相連接。以下從抱罐車的抱罐過程、翻罐初始、翻罐140° 3個受力時刻分別對后車架進行受力分析介紹。

1.后車架在抱罐初始過程中的受力情況（圖1～圖2）

圖1 后車架抱罐初始形變云圖

圖2 后車架抱罐初始載荷云圖

通過分析結果顯示，后車架在抱罐初始時，最大應力出現在限位塊上，其最大應力為 167MPa，最大變形10mm，滿足設計使用要求。

2.后車架在翻罐初始過程中的受力情況（圖3～圖4）

圖3 后車架翻罐初始形變云圖

圖4 后車架翻罐初始載荷云圖

通過分析結果顯示，后車架在翻罐初始時，最大應力出現在大臂油缸連接處上，其最大應力為 114MPa，最大變形3mm，滿足設計使用要求。

3.后車架在翻罐140°過程中的受力情況（圖5～圖6）

圖5 后車架翻罐140°形變云圖

圖6 后車架翻罐140°載荷云圖

通過分析結果顯示，后車架在翻罐140°時，最大應力出現在后支撐位置上，其最大應力為 168MPa，最大變形4mm，滿足設計使用要求。

4.結語

本文介紹了70t抱罐車的主要組成部分，關鍵受力部件以及后車架在不同使用運輸工況的有限元分析。發現了后車架在不同受力情況，在機械結構設計上的存在不同部位的薄弱點，并且整個仿真分析結果顯示，后車架能夠滿足承載能力，設計要求，是安全可靠的。通過用理論研究、計算機仿真以及試驗研究相結合的研究方法對70t抱罐車后車架的受力分析，充分證明了后車架的安全性，最終達到滿足整車安全性的要求。70t抱罐車的安全性、可靠性得到了充分的認證。