王曉波

(新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453006)

0 引言

近幾年混凝土攪拌運(yùn)輸車在城市建設(shè)中的應(yīng)用規(guī)模越來越大，其生產(chǎn)廠家順應(yīng)市場(chǎng)的需要不斷開發(fā)大裝載量的運(yùn)輸車，但整體結(jié)構(gòu)并沒有大的變化，故障率隨之提高。其中滾道和托輪出現(xiàn)的故障較為普遍，許多廠家和科研人員對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究和改進(jìn)，文獻(xiàn)［1－2］都提出一種雙托輪機(jī)構(gòu)，以減小一個(gè)托輪的受力，緩沖振動(dòng)沖擊，但其不能適應(yīng)滾筒的軸向變形，而且結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。文獻(xiàn) ［3］考慮了滾筒的軸向變形，設(shè)計(jì)了一種調(diào)心托輪機(jī)構(gòu)，但其軸套容易磨損，而影響托輪與滾道的正常配合。文中介紹了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠的隨動(dòng)托輪結(jié)構(gòu)。

1 托輪的作用

混凝土攪拌運(yùn)輸車的攪拌滾筒橫向置于車架上，由3個(gè)支撐點(diǎn)來定位，前點(diǎn)的支撐裝置為減速機(jī)，后面兩個(gè)點(diǎn)的支撐裝置為托輪。攪拌筒的滾道與托輪裝置的滾輪直接接觸，形成滾動(dòng)支撐，滾筒在減速機(jī)帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)［4］。這樣可以保證攪拌滾筒的軸向角度與前支撐點(diǎn)減速機(jī)的軸線的同軸度，但對(duì)于后支撐的托輪則要求其與滾道的相對(duì)接觸可靠，才能使攪拌滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)順利進(jìn)行，這就必須使托輪與滾道的接觸保持在正確位置，如圖1所示。

2 常見問題分析

正常情況下，滾筒為主動(dòng)件，帶動(dòng)托輪總成的滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，滾道與滾輪的運(yùn)動(dòng)副為滾動(dòng)摩擦，但由于副車架、滾筒以及托輪的焊接誤差，以及滾筒在空載和滿載時(shí)產(chǎn)生的變形影響等原因，造成滾道與滾輪間不能正常接觸，滾道與滾輪的軸線出現(xiàn)偏斜，接觸面積減小，使?jié)L道和滾輪表面的局部應(yīng)力增大，從而造成滾道的焊縫開裂，托輪的軸承損壞，而且二者的接觸面會(huì)發(fā)生滑動(dòng)，造成滾輪表面磨損不均勻影響運(yùn)動(dòng)副的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 隨動(dòng)托輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)思路

考慮到車輛在空載和滿載時(shí)和在上下坡道時(shí)，攪拌筒的軸線都會(huì)發(fā)生小的偏斜，而目前使用的托輪是固定在車架上，托輪軸線方向不會(huì)改變，一方面使?jié)L道和滾輪的表面接觸面積會(huì)減小，造成滾道和滾輪表面的應(yīng)力增大，影響使用壽命，另一方面造成滾道與滾輪的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)不一致，使攪拌筒轉(zhuǎn)動(dòng)不平穩(wěn)，有抖動(dòng)。因此設(shè)計(jì)一種托輪結(jié)構(gòu)，可以使托輪軸線方向隨著滾筒的變形而相應(yīng)做出變化，使?jié)L道和滾輪表面始終保持良好的接觸。

3.2 托輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖2示意圖所示，是一種隨動(dòng)托輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括滾輪支架與底座，底座可以固定在車架上。

剖視圖見圖3，滾輪支架的下端為弧形凸面，該弧形凸面的兩側(cè)分別設(shè)有上限位臺(tái)階，底座上與弧形凸面相對(duì)的位置設(shè)有弧形凹槽，該弧形凹槽的兩側(cè)分別設(shè)有與上限位臺(tái)階相對(duì)的下限位臺(tái)階，并且上限位臺(tái)階與下限位臺(tái)階之間有擺動(dòng)間隙，這樣滾輪支架放置在底座里，可實(shí)現(xiàn)一定角度的擺動(dòng)。攪拌筒在載荷的作用下產(chǎn)生變形時(shí)滾輪支架可產(chǎn)生一定的擺動(dòng)，起到調(diào)節(jié)的作用，使?jié)L輪的軸線與攪拌筒的軸線方向保持一致，從而使攪拌筒轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，有效地消除抖動(dòng)，避免滾道與攪拌筒開焊及在滾道表面產(chǎn)生劃痕及拉傷。由于凸面和凹面都采用弧形，所以二者接觸面積較大，能保證接觸強(qiáng)度?；⌒瓮拱济骈g有加潤(rùn)滑油的裝置，可以加注潤(rùn)滑油，底座的上方設(shè)有防護(hù)罩，用于防止其他雜物進(jìn)入底座的弧形凹槽內(nèi)。

4 結(jié)論

對(duì)托輪和滾筒常出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)滾道與滾輪間不能保持正常接觸是一個(gè)主要原因，針對(duì)影響二者正常接觸的因素，設(shè)計(jì)了隨動(dòng)托輪結(jié)構(gòu)，可以保持滾道和滾輪的良好接觸，使受載合理，有效消除了由于滾筒軸線偏斜引起的接觸面減小，應(yīng)力增大，接觸面間的滑動(dòng)對(duì)滾輪表面的磨損等問題，具有實(shí)際的使用價(jià)值。

【1】吳虹飛．一種新型的雙托輪承載結(jié)構(gòu)［J］．專用汽車，2008(7):60－61．

【2】潘守江，盛成偉．一種新型的混凝土攪拌車單側(cè)雙托輪結(jié)構(gòu)［J］．商用汽車，2011(11):66 －68．

【3】王飛．混凝土攪拌運(yùn)輸車調(diào)心托輪的應(yīng)用分析［J］．商用汽車，2010(2):90－91．

【4】胡素云，宋友發(fā)．混凝土攪拌運(yùn)輸車滾道和托輪常見問題及改善措施［J］．筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2011(11):94－96．