一种新型混凝土搅拌车液压驱动方式

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发布时间：2021-09-03

资料介绍

5搅拌筒驱动系统的改进
在混凝土搅拌运输车的工序分析中可以看到，装料工序与卸
料工序搅拌筒均以l0N12 r／min的速度正转或反转，并且消耗功率
比较接近。运输工序与空载返回工序搅拌筒均以2N4 r／min的速度
正转，消耗功率也比较接近。而换向工序，搅拌筒从正转，转换
为以10N12 r／min的速度反转卸料工序，力矩陡然上升，所消耗的
功率为58 kW，也是各工序中消耗功率最大的笔者以此为出发
点，对搅拌筒驱动系统进行改进。如图2、3Ffi示，图2为改进前的
搅拌筒驱动系统，图3为改进后的搅拌筒驱动系统，通过利用两个
定量齿轮泵在不同工序下的使用，从而达到取代柱塞变量泵的目
的。
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图2 改进前的搅拌筒驱动系统
图3 改进后的搅拌面驱动系统
如图3所示，在运输工序与空载返回工序，车辆处于行驶状
态，搅拌筒的转速、消耗功率比较接近，并且均为正转，此时只需
让齿轮泵1单独工作，即发动机飞轮取力器带动齿轮泵1工作，齿轮
泵1输出高压油使液压马达转动，液压马达驱动减速器及搅拌筒转
动。在装料工序与卸料工序，车辆处于静止状态，搅拌筒的转速、
消耗功率比较接近，但转向相反，此时需要齿轮泵1和齿轮泵2同时
工作，即发动机飞轮取力器带动齿轮泵1工作，变速器取力器带动
齿轮泵2工作，在齿轮泵1、齿轮泵2共同驱动下，经液压马达、减
速器将力矩传递给搅拌筒，使搅拌筒转动工作。同时可通过换向
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阀，控制搅拌筒的正转与反转来实现装料工序与卸料工序。
为方便对齿轮泵1和齿轮泵2的操控，在驾驶室内安装了两个
取力器开关，在驾驶室内即可完成操作。
6 齿轮泵的选定原则
在整个搅拌筒驱动系统中，齿轮泵1和齿轮泵2的选定最为关
键。从混凝土搅拌运输车的工序分析中得知，换向工序中搅拌筒
所消耗的功率最大，并且搅拌筒的容积及转速均已知。根据功率
传递递减原则：P >P >P臧 >Pj觉，可推导出齿轮泵l、
齿轮泵2的总输出功率。以同样方式可求得混凝土搅拌运输车在运
输工序与空载返回工序中齿轮泵1的输出功率，同时即可确定齿轮
泵2的输出功率。考虑到能量损耗等因素，在选定液压泵时，输出
功率应略大一些，使得在使用中留有一定的裕量。
7 结语
目前国内市场上，某些3N611"1 的混凝土搅拌运输车采用发动
机飞轮取力或变速器取力的单取力、单齿轮泵的驱动型式，这种
驱动方式不但不能满足搅拌筒在不同工序下的转速，而且车辆在
运输过程中存在换挡困难的弊端。笔者对此弊端进行改进，采用
双取力、双齿轮泵的驱动型式，不仅满足了搅拌筒在不同工序下
的转速，同时解决了车辆在运输过程中换挡困难的问题。
此项技术改进将原有的柱塞式变量液压泵、柱塞式定量液压
马达等进口液压元件替换为价格低廉的国产件，降低了生产成
本，增加了用户可选性。经过近几年的验证与使用，已得到用户
的认可。此项技术已申报实用新型专利，专利号：ZL 2011
203 19771．9。
参考文献
[1]冯晋祥．专用汽车设计[M]北京：人民交通出版社，2007
收稿日期：2012—04．11
f上接第87页)
图12 优化后自卸应变图
5结语
通过对伸缩臂模型的有限元分析及样机的试验，结果表明：
a．文中所采用的有限元模型是可靠、合理的，运用有限元分
析软件对伸缩臂进行模拟仿真的方法是切实可行的，不仅能够提
高伸缩臂结构的可靠性，更能有效地指导实际设计过程，降低投
产前产品的失误率，减少不必要的返工现象，大大缩短了产品的
设计周期，降低了整个产品的成本费用。
b．通过对伸缩臂的有限元分析发现：伸缩臂的根部，即L形
处属于应力较容易集中的地方，发生拉裂的可能性较大，是属于
比较危险的区域，这与理论分析是一致的，在以后的拉臂设计
中，需根据分析进行加强处理，并在加工时注意焊接质量。
c．本文仅对拉臂装置伸缩臂进行了有限元优化设计，旨在提
供一种设计思路，运用这一优化设计方法和思路，还可对拉臂装
置其他结构件进行优化，从而实现整车的结构优化，同时为同类
拉臂产品的设计提供一定的参考。
参考文献
[1]毕文斌，李玉贵．整装整卸时伸缩式拉臂钩的受力分析[ 专用汽车，2009(11)：
63．64
[2]吕洋波，胡仁喜UG动力学与有限元分析[M]．北京：机械工业出版社，2010