混凝土搅拌运输车抖动分析及解决方法

白杨

唐山亚特专用汽车有限公司 河北唐山 063000

现代混凝土搅拌运输车主要采用重卡底盘配4点悬浮驾驶室，底盘悬架为多片钢板弹簧，前悬配阻尼减振器。车辆行驶时，路面激励经过底盘悬架和驾驶室悬置两级减振后传递至驾驶室，再经过座椅减振后传递给驾驶员。因此，影响混凝土搅拌运输车振动舒适性的主要参数为底盘悬架刚度、减振器阻尼、车架刚性、驾驶室悬置刚度和阻尼、座椅舒适度等。

1 混凝土搅拌运输车组成及结构

混凝土搅拌运输车主要包括搅拌装置、动力装置、传动装置和底盘行走装置四个主要部分。其中：搅拌筒、搅拌筒支撑装置、上料与出料装置及检修平台等属于搅拌装置；搅拌筒驱动装置、传动装置、清洗装置、压缩气体装置和操纵装置等属于动力装置和传动装置；底盘行走装置包括汽车二类底盘、车架与支撑平台等，如图1所示的混凝土搅拌运输车。

图1 混凝土搅拌运输车

在运输过程中，为保证混凝土在从搅拌站运往施工工地的途中不发生凝结，搅拌滚筒在运输途中必须保持一定的低速运转。根据搅拌筒的旋转方向可分为左旋和右旋，从车尾朝前看，右旋搅拌筒以顺时针方向旋转时对应的筒内双螺旋叶片为左旋；同理，左旋搅拌筒以逆时针方向旋转时对应的筒内双螺旋叶片为右旋。在几何设计上，各国的搅拌车的旋转方向是根据其在道路哪一侧行驶来决定的。鉴于我国道路交通安全行驶规定，车辆靠右行驶，因此大多数搅拌车在运输过程中搅拌筒均为右旋。这种搅拌车右旋搅拌筒的设计使得搅拌筒在旋转时车辆质心向左偏移整车中心线50～100mm，适应了我国道路中间高两边低的实际情况，平衡了整车的稳定性[1]。

2 混凝土搅拌运输车抖动分析

2.1 底盘悬架

①尽量降低悬架的偏频，使激励频率和悬架偏频的比值λ变大，超过姨2倍以上。如采用偏频低的空气悬架，空载时偏频低满载时偏频高的变刚度板簧等。②降低激励源振动，使输入的激励能力尽可能小，如降低轮胎径向力波动和动不平衡量。③共振区增大悬架减振器阻尼系数ξ，隔振区降低悬架减振器阻尼系数ξ，尽可能降低共振区和隔振区的振动放大系数β。

2.2 轮胎均匀性

平顺性试验测得三一搅拌车车桥上的周期性激励明显大于日野底盘搅拌车，路面激励造成的振动加速度与车速呈现线性关系，这说明轮胎对振动舒适性也存在一定影响。

2.3 驾驶室悬置

驾驶室悬置是载货汽车第二级减振系统，随着驾驶员对驾驶舒适性要求的逐步提高，驾驶室悬置的发展历经了橡胶硬点悬置-半浮悬置-4点全浮（弹簧+减振器）-4点全浮（空气气囊）的过程。现有主流混凝土搅拌车驾驶室均采用4点全浮（弹簧+减振器），该类悬置减振性能良好，技术成熟，可靠性高，适用于混凝土搅拌车等行驶路况较差的工程车辆。

3 解决办法与对策

3.1 叶片与筒体间结构改善

在对混凝土流态改善过程中发现搅拌过程中混凝土液面出现周期也；鼓泡现象，且混凝土鼓泡与车身抖动出现的时刻基本一致。因此，试验针对混凝土鼓泡位置处的叶片结构进行了改进，依照结果发现，当对位于搅拌筒中下部的叶片3、4、5进行割孔处理后，车身振动得以消除。固此，车身振动的直接原因是来源于混凝土鼓泡对搅拌叶片形成的冲击。

为了进一步了解混凝土鼓泡的原因，试验分析了搅拌筒筒体和叶片的结构分布。当混凝土装载量达到8m3时，混凝土液面处于叶片3和4顶部下端，此时前锥、封头、叶片和液面未能形成密团空苘S.当装载麗达到10m3时，液面淹没叶片3、4、5顶部，此时筒体、封头、叶片和液面怡好形成密闭空间。该密闭空间中空气腔随着搅拌筒筒体的转动周期的开放、封闭、压縮和消失。

3.2 封闭式设计

混凝土搅拌站的搅拌过程会产生大量粉尘，严重影响周围环境，不仅不环保，还给搅拌设备带来不可逆的影响。因此，在搅拌过程中，除尘设备的封闭式设计尤为重要。首先，要依照环保节能设计的原则，采用环保型搅拌设备，将输送作业结构中的输送带和提升装置设计成封闭式结构，尽量减少输送过程中的粉尘泄漏。这种输送装置应注意对环境的隔离。其次，可以采用钢结构的配料设备和除尘系统，采用封闭式包裹方式对钢结构进行包装设计，减少运行和输送过程中的漏料泄料情况。

3.3 建立全面质量管理制度

为了促进混凝土搅拌站设备技术质量管理向规范化、标准化方向发展，施工人员要重视对全面质量管理制度制定和完善。首先，为了最大限度提高混凝土搅拌站设备技术质量管理水平，施工单位要科学构建混凝土质量体系组织机构，并全面了解和把握影响混凝土质量体系组织机构制定的各个因素，并全面控制这些因素，不断提高相关人员的设备技术质量控制能力。其次，还要采用定期培训的方式，让一线生产人员学习和掌握混凝土行业相关知识，如技术规范标准、质量管控规章制度等知识。最后，还要重视对新型混凝土搅拌站设备技术的研发和应用，确保设备技术质量管理工作落实到位，从而提升设备技术的应用价值[2]。

4 结语

混凝土搅拌运输车在运行过程中车身的周期性抖动也属于常见故障之一，长期的车身抖动会引发搅拌筒轴承以及减速机的损坏等。由于混凝土搅拌运输车结构的复杂性，引发车身的周期性抖动的原因较多。因此，本文的研究也就显得十分的有意义。