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  自动上料搅拌车的两大结构件主要为承担容器功能的搅拌罐体与承担容器支撑作用的副车架。搅拌罐体作为实现湿式混凝土装载、运输及反向出料的主要部分,其质量与可靠性尤其重要。在搅拌罐体各项失效形式中滚道开裂是为恶性的,因其一旦出现将导致整车无法继续作业。因此,如何保证搅拌罐体滚道处的连接强度,已成为较多从事搅拌运输车设计与制造人员的重要攻关课题。

自动上料搅拌车搅拌罐滚道焊缝开裂失效分析与改进

  1、拌罐体结构与滚道设计
  现今市场上占主体销量的搅拌罐体均为梨型结构,在搅拌罐体设计的过程中对后锥段与轨道处的连接强度起到关键性的影响因素主要有以下3个方面。
  (1)罐体后锥段的设计方法
  在梨型结构中为保证罐体的承载方量、运输过程中的防离析及溢料性控制,一般搅拌罐体的后缀设计尺寸较长,尤其体现在大方量搅拌车上。因此在后锥段设计时一定要考虑拼板、纵缝焊接后的后锥段长度及分瓣的均匀性与焊接卷圆成型设备的匹配性,优化焊道对圆度的影响,保证此锥段与机加工后滚道的贴合。
  (2)叶片倾角及叶片高度的设计
  搅拌罐体在工作时不仅要承受混凝土重量造成罐体的弯矩,同时也要承受罐体回转运动引起的沿圆周和轴向的作用力,而沿圆周和轴向的作用力大部分均来自于叶片的传递,因此在混凝土自搅拌站搅拌主机出料IZl卸料入搅拌罐时,后锥的叶片承受着相应的作用力(此时作用力相对较小),而当搅拌罐体进行反转出料时后锥段的叶片同样承受着相应的作用力(此时作用力相对较大),在如此反复复杂的交变作用力下,导致后锥叶片与罐体与滚道连接处受力更为复杂。
  2、焊接方法的选择
  传统的搅拌罐体环缝焊接方法为手工焊接,随着焊接自动化技术不断成熟,适用于环缝焊接的半自动化焊接专机广泛应用,现行业内普遍使用的焊接专机。此种焊接方式与手工焊接对比具有较大的优势,但受限于罐体结构与专机旋转机构前后支撑位置高度的不可调性,此种焊接方式中罐体的环形焊缝结构并非处于好的船型焊接位置,尤其滚道与罐体接触处的焊缝更加难以保证焊接质量。由此,我公司在焊接专机变位功能实现上采用在滚道回转支撑处四轮驱动旋转秋千式结构,封头法兰连接处在y轴方向可以升降,同时在x轴向可前后滑移,以此满足罐体多条焊缝处于好的船型焊缝焊接的空间位置及满足多产品型号使用需求。此种焊接专机的结构设计很好地保障了环形焊缝的焊接质量。

  滚道与罐体的连接方式,多为外部接触处两侧多层多道焊接。随着罐体滚道焊缝开裂失效现象的出现,相应的出现了塞焊工艺以及内部加强板焊接方式。加强板塞焊工艺的出现,有效地增加了滚道与罐体连接区域罐体的刚性及滚道与罐体焊接焊缝的强度,成为抑制罐体滚道开裂失效为有效的防范措施。

自动上料搅拌车搅拌罐滚道焊缝开裂失效分析与改进

  3、接参数的优化
  鉴于滚道与罐体焊接的环缝多层多道焊接特性,采用双丝焊接方式,以此减少焊接过程热输入过大造成罐体咬边烧损情况。同时,对环形焊缝焊接参数进行强度测试试验,针对不同的材质及焊缝形式建立标准工艺参数库,以此保障焊道成型质量。
  搅拌车罐体中后锥段罐体的设计方法、叶片倾角及叶片高度的设计、滚道尺寸设计及材质的选择等均为从设计源头防止罐体滚道焊缝开裂失效的重要前提。
  罐体外环缝焊接过程中优船型焊缝焊接变位技术是保障焊接质量的有效手段;加强塞焊工艺的出现,有效地增加了滚道与罐体连接区域罐体的刚性及滚道与罐体连接焊缝的强度,成为抑制罐体滚道开裂失效为有效的防范措施。

  焊接过程中焊接参数的选择及焊接节拍的控制同样是防止罐体滚道开裂失效为有效的手段。

自动上料搅拌车搅拌罐滚道焊缝开裂失效分析与改进

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