三橋50米泵車支撐部件的開發(fā).pdf

1、臂架式混凝土泵車簡稱混凝土泵車，是在載重汽車底盤上安裝動力裝置、泵送和攪拌裝置、臂架裝置以及其他輔助裝置的機器。由于混凝土泵車的臂架具有可伸縮、回轉(zhuǎn)等功能，同時汽車底盤可以自行移動、轉(zhuǎn)場，具有泵送施工高效靈活的特點。因此，在現(xiàn)代混凝土施工中大都采用混凝土泵車進(jìn)行泵送施工作業(yè)。二十世紀(jì)八十年代我國開始進(jìn)行混凝土泵車的生產(chǎn)，當(dāng)時的湖北建筑機械廠從日本引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行泵車的生產(chǎn)，成為我國首家生產(chǎn)混凝土泵車的廠家，開啟了我國混凝土泵車的制造進(jìn)程。至

2、今經(jīng)過了三十余年的發(fā)展，我國臂架式混凝土泵車已經(jīng)日臻成熟，產(chǎn)品的設(shè)計水平、生產(chǎn)制造能力、產(chǎn)品質(zhì)量及全球市場占有率等都有了很大的提高。國內(nèi)大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及商品混凝土的蓬勃發(fā)展，促進(jìn)了混凝土輸送機械的高速發(fā)展。國內(nèi)混凝土機械企業(yè)也因此從產(chǎn)值及產(chǎn)量上躍居世界工程機械企業(yè)前列。在展示各自技術(shù)實力的同時，國內(nèi)市場主流廠家也投入大量的資金和精力在結(jié)構(gòu)輕量化的研究與應(yīng)用、碳纖維臂架技術(shù)、關(guān)鍵件的耐磨技術(shù)、臂架及整機的主動減震技術(shù)、系統(tǒng)的智能控

3、制技術(shù)、結(jié)構(gòu)疲勞研究等一批重大關(guān)鍵技術(shù)上，并取得了巨大的突破。在臂架系統(tǒng)方面，近幾年三橋49米、50米泵車，四橋56米泵車相繼推出，受到用戶的普遍歡迎，并且銷量增長迅速。泵送系統(tǒng)方面，輸送缸的直徑呈逐漸增大的趨勢，從直徑230mm到260mm再到280mm，同時理論泵送方量目前最大已經(jīng)達(dá)到200m3/h。同時通過采用新的耐磨材料、新制造工藝以及新的產(chǎn)品技術(shù)，解決了泵送系統(tǒng)易損件磨損過快、產(chǎn)品使用壽命過短、易損件更換過于頻繁等產(chǎn)品質(zhì)量問題

4、，大大提高了產(chǎn)品的使用壽命。在混凝土泵車的節(jié)能技術(shù)方面，通過計算機自動根據(jù)負(fù)荷情況設(shè)定匹配的耗油模式，使泵送時整機的油耗進(jìn)一步降低，從而為用戶節(jié)約大量的產(chǎn)品使用成本。在產(chǎn)品的智能化及自動化方面，混凝土泵送系統(tǒng)的自動高低壓切換技術(shù)、泵送排量無級調(diào)節(jié)技術(shù)、功率匹配技術(shù)、防傾翻控制技術(shù)以及自動退活塞技術(shù)等已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。未來，混凝土泵車將朝著智能臂架、防傾翻保護(hù)、故障自診斷等高智能及可靠性方面持續(xù)發(fā)展。
　　本文以三橋50米泵車支

5、撐部件的開發(fā)為例，首先介紹了目前行業(yè)內(nèi)幾種常見的支腿結(jié)構(gòu)形式，并逐一分析了各種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)劣勢，最終選擇了前X后擺式支腿結(jié)構(gòu)。然后對臂架折疊狀態(tài)、全伸狀態(tài)的合重心進(jìn)行了計算，計算了下車部分的合重心，進(jìn)行了臂架折疊狀態(tài)時整車合重心的計算，確定了支腿的展開長度尺寸。通過對臂架全伸狀態(tài)整車穩(wěn)定圓的求解，確定了泵車的前后跨距及縱跨距。通過圖示法對支腿最大支反力的工況進(jìn)行了分析，并在此工況下求解前、后支腿的最大支撐反力，并進(jìn)行了支腿內(nèi)力的分析以及

6、剪力、彎矩的計算，做出剪力、彎矩圖。
　　其次，依據(jù)已知的圖紙、數(shù)據(jù)，利用PROE建立三維模型，將模型導(dǎo)入Ansys有限元分析軟件中，然后對曲面模型進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定。通過ANSYS Workbench模塊直接對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。在約束時，將支腿與底架連接處采用鉸點約束來代替底架對支腿產(chǎn)生的作用，用一根彈簧來代替支腿與底架聯(lián)接的油缸，把前面計算得到的支腿反力加載到垂直油缸安裝孔處，然后通過ANSYS Workbench求解，得到該工況

7、下支腿整體應(yīng)力分布云圖、變形云圖和屈曲云圖。然后對計算結(jié)果進(jìn)行分析，最終前、后支腿的應(yīng)力、變形及屈曲均符合產(chǎn)品設(shè)計要求。
　　然后依據(jù)QC/T718-2008《混凝土泵車》及GB/T26409-2011《活動式混凝土泵》中的試驗要求，分別進(jìn)行整車全支撐抗傾翻穩(wěn)定性試驗、整車右單側(cè)支撐抗傾翻穩(wěn)定性試驗、整車抗傾翻穩(wěn)定性試驗時活動支腿抬起量測量。對上面三個試驗所測結(jié)果進(jìn)行記錄并分析，最終得出結(jié)論:該款泵車的抗傾翻穩(wěn)定性符合國家驗證規(guī)范