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混凝土泵车底架设计及制造技术浅析<2>

来源: 作者:不详 日期:2005/10/11 访问:
  意大利CIFA公司在这方面进行了很好的探索,该公司采用了厚座圈板整体铸钢的方案,使简体与座圈板的焊缝整体下移,既保证了回转区域的高刚性,又有效解决了座圈板焊接变形的问题。
  为了使底架中支腿结构的抗疲劳性能更强,在支腿结构的设计中广泛使用了超高强度钢材诸如WELDOX700、WELDOX960等新材料,同时其主要受力焊缝大多处理成坡口角形凸焊缝,增强了焊缝因震动而引起的疲劳特性,使应力集中的程度降至最小。所以支腿结构主受力焊缝如何处理应作为一个重点来把握。

  回转底座与支腿铰点的连接区域,是底架结构的最危险区域,因此,回转底座与支腿连接铰点的结构设计是底架结构设计的又一个重点。由于受计算方法、经验及实验手段的影响。在底架结构铰点的设计上呈现出多样化及个性化的趋势:意大利ANTONELLI公司在铰点的设计方面就倾向于箱形结构,这种设计思想与制造难度比较符合国内厂家的思路,成为众多厂家模仿的篮本。意大利CIFA公司则采用了厚板对接的连接结构,由于这种结构有其折叠空间小的优点,仍然有不少厂家采用。这种结构形式在焊接中就需要很好的处理厚板与薄板件的对接、厚板焊前预热问题。德国PM公司在铰点结构的处理上最有特色一博采众长,多样化,其42米以下级别系列采用了厚薄板对接的连接方式,42米以上级别系列则采用了箱形的连接结构,可见其设计及制造技术研究的具体化、深入化。

  三、设计优化理论和计算方法在设计、制造中的应用。

  混凝土泵车设计所使用的计算理论和计算方法,对底架中支腿及回转底座结构设计的影响也非常大。知名企业都有自己的科研机构,对混凝土泵车的底架的计算理论、制造工艺等都有深入的研究,早已广泛使用FEM(有限元法)等新的计算方法,大大减轻了整机的重量。我国许多企业也使用FEM等计算方法,但一般都只是验算。所使用的计算理论基本上还是按照七八十年代起重机车架的计算方法,许多局部结构的设计都是凭经验或简单的计算。另外,我们对焊接、弯形等工艺所产生的内应力、变形等的研究也很少,许多研究只是停留在理论上,很少在产品设计中使用,致使我们的许多产品在技术水平、实物质量上有很大的差异。

  底架结构由于承受了整车的倾覆弯距及泵送系统的震动,其局部的损坏多是以局部结构的疲劳破坏为主。由于混凝土泵车工作工况的恶劣性及复杂性,所以深入研究底架结构特别是铰点区域等高应力区域的疲劳特性、开展底架结构的优化研究,将是设计工作的重中之重;有效减少焊接应力,如何避免油箱、水箱等焊接区域延时裂纹的产生将是制造工作中所面临的重要课题。

  底架结构是混凝土泵车的重要组成部分,它的外观造型、重量、直接影响整机的造型和性能。新材料的出现、液电技术和制造工艺的快速发展,为混凝土泵车的发展提供了巨大的催化剂,统一造型风格的系列化混凝土泵车支腿结构形式为参数化设计提供了可能。为了减少我国产品同国外先进水平的差距,首先,我们应该加强对计算理论、制造工艺、支腿结构形式对整车的稳定性的影响等方面的优化研究,对产品在使用过程中出现的问题进行总结,并上升为理论高度;其次,不断完善工装、工艺,提高员工的技术水平,变粗糙生产为精细化生产,提高产品的实物质量;最后,在新产品的设计过程中讲求实用性和经济性,并富有创造性和赋予新意,当产品发展到一定程度,创造性和新意更能提高客户的购买欲,更能体现自己产品差异性和核心竞争力。

  四、混凝土泵车底架结构的发展趋势。

  从BAUMACHINA2004国际博览会及各种大型展览会上也可以得出:各厂家为了显示自己的技术实力,纷纷推出更长的布料臂架泵车,42米以上级别系列由于受结构尺寸、整车高度、稳定性等方面的影响,各厂家又趋与一致,基本上都采用了前后摆动型支腿结构的连接方式。

  由于新材料的应用、计算方法及实验手段的更加完善,底架结构的设计更加灵巧化、艺术化、制造更加简便。

  德国Waitzinger公司推出的完美造型与艺术风格的“飞龙”式支腿结构的36米泵车,体现了设计及艺术的完美统一。施维英推出的超级X弧形支撑系统,其整体化的稳定装置避免了反跳现象,且在节约泵车施工空间和减重两方面都有较大突破,使使用功能与造型设计又取得了巨大飞跃。

  单边支撑系统等专有技术的应用,使其在狭小街道或受限制的工地上的施工成为现实。如德国SCHWING公司的EASY系统及德国PM公司的OSS系统等,均采用安全锁定装置控制布料杆的回转范围,实观支腿的单侧支撑。

  随着机电液技术的发展,底架结构形式的灵活设计,使泵车适应多种工地工况成为可能。为了实现产品的差异性和争取到更大的卖点,在底架的结构设计中各厂家纷纷推出自己的特色,向多样化、个性化、专有化发展。

 
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