混凝土攪拌運輸車抖動分析及解決方法

白楊

唐山亞特專用汽車有限公司 河北唐山 063000

現代混凝土攪拌運輸車主要采用重卡底盤配4點懸浮駕駛室，底盤懸架為多片鋼板彈簧，前懸配阻尼減振器。車輛行駛時，路面激勵經過底盤懸架和駕駛室懸置兩級減振后傳遞至駕駛室，再經過座椅減振后傳遞給駕駛員。因此，影響混凝土攪拌運輸車振動舒適性的主要參數為底盤懸架剛度、減振器阻尼、車架剛性、駕駛室懸置剛度和阻尼、座椅舒適度等。

1 混凝土攪拌運輸車組成及結構

混凝土攪拌運輸車主要包括攪拌裝置、動力裝置、傳動裝置和底盤行走裝置四個主要部分。其中：攪拌筒、攪拌筒支撐裝置、上料與出料裝置及檢修平臺等屬于攪拌裝置；攪拌筒驅動裝置、傳動裝置、清洗裝置、壓縮氣體裝置和操縱裝置等屬于動力裝置和傳動裝置；底盤行走裝置包括汽車二類底盤、車架與支撐平臺等，如圖1所示的混凝土攪拌運輸車。

圖1 混凝土攪拌運輸車

在運輸過程中，為保證混凝土在從攪拌站運往施工工地的途中不發生凝結，攪拌滾筒在運輸途中必須保持一定的低速運轉。根據攪拌筒的旋轉方向可分為左旋和右旋，從車尾朝前看，右旋攪拌筒以順時針方向旋轉時對應的筒內雙螺旋葉片為左旋；同理，左旋攪拌筒以逆時針方向旋轉時對應的筒內雙螺旋葉片為右旋。在幾何設計上，各國的攪拌車的旋轉方向是根據其在道路哪一側行駛來決定的。鑒于我國道路交通安全行駛規定，車輛靠右行駛，因此大多數攪拌車在運輸過程中攪拌筒均為右旋。這種攪拌車右旋攪拌筒的設計使得攪拌筒在旋轉時車輛質心向左偏移整車中心線50～100mm，適應了我國道路中間高兩邊低的實際情況，平衡了整車的穩定性[1]。

2 混凝土攪拌運輸車抖動分析

2.1 底盤懸架

①盡量降低懸架的偏頻，使激勵頻率和懸架偏頻的比值λ變大，超過姨2倍以上。如采用偏頻低的空氣懸架，空載時偏頻低滿載時偏頻高的變剛度板簧等。②降低激勵源振動，使輸入的激勵能力盡可能小，如降低輪胎徑向力波動和動不平衡量。③共振區增大懸架減振器阻尼系數ξ，隔振區降低懸架減振器阻尼系數ξ，盡可能降低共振區和隔振區的振動放大系數β。

2.2 輪胎均勻性

平順性試驗測得三一攪拌車車橋上的周期性激勵明顯大于日野底盤攪拌車，路面激勵造成的振動加速度與車速呈現線性關系，這說明輪胎對振動舒適性也存在一定影響。

2.3 駕駛室懸置

駕駛室懸置是載貨汽車第二級減振系統，隨著駕駛員對駕駛舒適性要求的逐步提高，駕駛室懸置的發展歷經了橡膠硬點懸置-半浮懸置-4點全?。◤椈?減振器）-4點全?。諝鈿饽遥┑倪^程?，F有主流混凝土攪拌車駕駛室均采用4點全?。◤椈?減振器），該類懸置減振性能良好，技術成熟，可靠性高，適用于混凝土攪拌車等行駛路況較差的工程車輛。

3 解決辦法與對策

3.1 葉片與筒體間結構改善

在對混凝土流態改善過程中發現攪拌過程中混凝土液面出現周期也；鼓泡現象，且混凝土鼓泡與車身抖動出現的時刻基本一致。因此，試驗針對混凝土鼓泡位置處的葉片結構進行了改進，依照結果發現，當對位于攪拌筒中下部的葉片3、4、5進行割孔處理后，車身振動得以消除。固此，車身振動的直接原因是來源于混凝土鼓泡對攪拌葉片形成的沖擊。

為了進一步了解混凝土鼓泡的原因，試驗分析了攪拌筒筒體和葉片的結構分布。當混凝土裝載量達到8m3時，混凝土液面處于葉片3和4頂部下端，此時前錐、封頭、葉片和液面未能形成密團空苘S.當裝載麗達到10m3時，液面淹沒葉片3、4、5頂部，此時筒體、封頭、葉片和液面怡好形成密閉空間。該密閉空間中空氣腔隨著攪拌筒筒體的轉動周期的開放、封閉、壓縮和消失。

3.2 封閉式設計

混凝土攪拌站的攪拌過程會產生大量粉塵，嚴重影響周圍環境，不僅不環保，還給攪拌設備帶來不可逆的影響。因此，在攪拌過程中，除塵設備的封閉式設計尤為重要。首先，要依照環保節能設計的原則，采用環保型攪拌設備，將輸送作業結構中的輸送帶和提升裝置設計成封閉式結構，盡量減少輸送過程中的粉塵泄漏。這種輸送裝置應注意對環境的隔離。其次，可以采用鋼結構的配料設備和除塵系統，采用封閉式包裹方式對鋼結構進行包裝設計，減少運行和輸送過程中的漏料泄料情況。

3.3 建立全面質量管理制度

為了促進混凝土攪拌站設備技術質量管理向規范化、標準化方向發展，施工人員要重視對全面質量管理制度制定和完善。首先，為了最大限度提高混凝土攪拌站設備技術質量管理水平，施工單位要科學構建混凝土質量體系組織機構，并全面了解和把握影響混凝土質量體系組織機構制定的各個因素，并全面控制這些因素，不斷提高相關人員的設備技術質量控制能力。其次，還要采用定期培訓的方式，讓一線生產人員學習和掌握混凝土行業相關知識，如技術規范標準、質量管控規章制度等知識。最后，還要重視對新型混凝土攪拌站設備技術的研發和應用，確保設備技術質量管理工作落實到位，從而提升設備技術的應用價值[2]。

4 結語

混凝土攪拌運輸車在運行過程中車身的周期性抖動也屬于常見故障之一，長期的車身抖動會引發攪拌筒軸承以及減速機的損壞等。由于混凝土攪拌運輸車結構的復雜性，引發車身的周期性抖動的原因較多。因此，本文的研究也就顯得十分的有意義。