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混凝土搅拌运输车滚道和托轮常见问题及改善措施

文档作者：胡素云1 宋友发2 文档来源：湖南广播电视大学机电工程系三一重工股份有限公司		点击数：	更新时间： 2025年07月14日
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RM CM 蓬 ⋯。。⋯
混凝土搅拌运输车滚道和托轮常见问题
及改善措施
Comm on Problem s and Improvem ent Measures of Raceway and Riding
eel of C',onerete M ixer
胡素云 ，宋友发
HU Su—yun ．SONG You—fa
湖南广播电视大学机电工程系，湖南长沙410004
三一重工股份有限公司，湖南长沙410100
Depa rtm ent of M echanical and Engineering,．Hunan Radio and TV University，Changsha 41 0004，Hunan，China
SANY Heavy Industry Co．Ltd．，Changsha 41 01 O0，Hunan，China
【摘要】通过分析混凝土搅拌运输车常见问题产生的原因，提出了采取改进滚道的材料和制造工艺、优化滚动结构
等措施来改善滚道和托轮的工作状况，保证搅拌筒滚道和托轮接触处于最佳状态，从而延长滚道和滚轮的使用寿命，
降低搅拌筒滚道和托轮“运动副”的故障。
【Abstract】In terms of the analysis on the causes of common problems of concrete mixer，measures were pro—
posed to ameliorate the working conditions()f racew ay and riding w heel by applying better material and improving
the m anufacturing techniques，SO as to m ake sure they are in optim um status and avoid the m alfunctions．
【关键词】混凝土搅拌运输车；滚道；托轮；故障
【Key words】concrete mixer；raceway；riding wheel；failure
中图分类号：U[415．5 文献标志码：B 文章编号：1000-033X(2011)11-0094-03
0 引言
混凝土搅拌运输车是一种用于搅拌和运输混凝土的
专用设备，由汽车底盘、搅拌筒、搅拌筒驱动系统、供水系
统、操作系统以及进出料系统组成，此外，还辅之有副车
架、防护装置等⋯。其中搅拌筒横卧在底盘上，其体积庞
大，～ 般由三点定位支承．支承装置由减速机和两个托轮
装置组成。减速机为前支承点，两个托轮装置为后支承
点。搅拌筒的滚道与托轮装置的滚轮接触， 形成滚动支
承．搅拌筒在减速机的带动下转动。为了保证滚道和滚轮
相对转动的可靠性。滚道与滚筒之间的焊缝必须牢固，滚
道和托轮之间接触必须良好。根据使用情况来看，搅拌筒
滚道和托轮滚轮之间的“运动副”损坏的频率较高，常见
现象是：滚道与搅拌筒之间的焊缝开裂、转动异响、滚道
与滚轮的表面起皮、出现沟槽或刮伤等L2]。本文针对这些
常见的问题，进行原因分析，并提出改善措施，从而提高
混凝土搅拌运输车的质量。
1 混凝土搅拌运输车滚道和托轮的作用
混凝土搅拌运输车通过取力装置把汽车底盘发动机
的动力输入液压系统，并通过液压系统的变量泵把机械
能转化为液压能，再传递给定量马达． 由马达驱动减速
机，减速机驱动搅拌筒，从而对搅拌筒内的混凝土进行搅
拌。搅拌筒前端与减速机连接安装在上装副车架前台上．
后端通过滚道由安装在副车架后台上的两个托轮装置支
撑。滚道是焊接在搅拌筒后锥上的环形构件．是搅拌筒的
后支撑体，通过与之接触的托轮滚轮而转动，能实现搅拌
筒内混凝土的转动搅拌、进出料等功能。托轮是搅拌筒后
支承体，其中的滚轮与滚道接触组成“运动副”，结构如图
1所示。
．
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搅拌筒滚道
托轮
图1 滚道与托轮运动副
2 滚道和托轮常见问题分析
2．1 搅拌筒与滚道焊缝开裂
工作过程中搅拌筒与滚道之间焊缝开裂可能由下面
几种原因造成
(1)搅拌筒与滚道分别采用不同材料，造成焊缝开
裂。搅拌筒一般采用厚度为6 mm的Q345B~ 板，滚道采用
铸造的ZG310—570或ZG35，通常宽度为80 mm、最薄处厚
度为50 mm。因滚道与搅拌筒后锥两种材料的含碳量相
差较大，在组焊时容易出现焊接裂纹。
(2)焊后没有及时采取消除应力的措施，导致使用
寿命缩短。焊接后焊缝本身就存在缺陷，如果不采取措施
消除内应力．使用时焊缝开裂的问题就会很快显现。
(3)搅拌筒承载时应力变化复杂，会加速焊缝开裂。
搅拌车在使用过程中，由于搅拌筒内混凝土的重量，以及
车辆在复杂路面上行驶引起的颠簸使其产生复杂受力，
引起搅拌筒旋转抖动，受力不均匀，加速焊缝开裂。
(4)滚道截面的径向高度(即内外半径差)尺寸小、
挠度小，加上搅拌筒的刚度低，在使用过程中易产生弹性
变形，这时搅拌筒与滚道会承受连续的交变应力，导致焊
缝开裂
(5)滚道与搅拌筒厚度相差太大，焊接工艺不恰当，
也会导致焊缝开裂。
2．2 滚轮转不动、强行转动时发生异响
正常情况下，托轮滚轮在滚道的带动下作均匀转动，
当发生异常时滚轮转不动，滚道在滚轮上产生滑动摩擦，
从而产生异响．其原因分析如下。
(1)滚轮位于搅拌筒的进出料口下方，混凝土砂、石、
水泥极易沿滚轮的端盖与轴间的间隙进入滚轮体内，导致
该装置内的轴和轴承损坏。
(2)没有对搅拌车做正常保养。按保养要求要定期
对托轮加注润滑油脂，保证托轮有效润滑，否则会影Ⅱ向滚
轮转动
2．3 滚轮和滚道表面起皮或划伤、出现沟槽
滚道与滚轮这对“运动副”的理想状态是：在使用～
周左右时间里．摩擦表面形成光亮表面，由于冷作硬化效
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果，其表面硬度应大于HB230。但由于对搅拌车使用操作
的不规范，加之制造过程留下的缺陷，使得滚道与滚轮这
对“运动副”运动过程中总是达不到理想的状态．会出现
表面起皮或划伤、或出现沟槽。具体分析如下。
(1)使用初期未按使用说明书要求涂抹耐磨润滑油
脂，导致滚道与滚轮滑动摩擦，产生拉伤。此后，若再不采
取补救措施．继续使用就会产生沟槽
(2)由于焊接时工装有缺陷，造成搅拌筒和滚道焊
接不同心．在滚轮上转动时产生轴向摆动，导致摩擦面拉
伤．当摆动偏差大时还会发出“咚咚”声。
(3)滚道与滚轮的硬度匹配不合适，无论哪一个先
磨损，都会对滚道与滚轮运动副产生影响。
3 改善措施
3．1 搅拌简与滚道焊缝开裂的改善措施
3．1．1 改进材料及制造工艺
(1)一般来说，钢材含碳量越低其焊接性越好。滚道
原来采用的铸钢属中碳钢。中碳钢虽具有较高的强度、塑
性和韧性，但因其含碳量较高，焊接性差，焊接后易出现
焊接冷裂纹．当时不易察觉，用户使用后有可能出现延迟
焊接裂纹【3l。而滚道材料采用Q345B低碳合金结构钢时，
由于Q345B的含碳量较低，具有良好的焊接性能，与搅拌
筒为相同材质．配焊性好。
(2)铸件是液态金属在型腔里凝固形成的零件，不
可避免存在偏析、缩孔、砂眼、疏松等铸造缺陷，加之铸件
本身的综合机械性能较低，无法满足大方量搅拌车的要
求[4]。锻件是把钢铁加热到奥氏体状态下，利用模具将其
锻打成形的零件．不仅杜绝了气孔、疏松等缺陷，而且锻
造是塑性变形过程，能够改变金属材料的内部组织，提高
其塑性、韧性等综合性能。搅拌筒上滚道为关键零件，焊
接在搅拌筒上后． 一旦发生质量问题，不容易维修或更
换 基于上述原因，将滚道的制造工艺由铸造改为锻造
更为合理
3．1．2 改进滚道的结构
滚道内锥面理论上与搅拌筒后锥外表面应该是完全
贴合焊接．但现实中搅拌筒在成型过程中因厚度薄、直径
大．失圆现象不可避免，滚道与滚筒在组焊时贴合往往不
尽人意。有时采用人为外力强制贴合而焊接，也存在着内
预应力的隐患；再者因为搅拌筒和滚道厚度相差很大，截
面突变处会产生相当大的应力集中。如果将滚道结构改
为图2(b)所示，在滚道双侧加TU形坡口，虽然减少了搅
拌筒锥面与滚道的接触面积，但能使搅拌筒锥面外表面
与滚道内表面的贴合更紧密，有利于提高其焊接质量|5_。
RM CM 。 。⋯
(a)改善前 (b)改善后
图2 搅拌筒滚道结构改善前后对比
3．1．3 滚道结构尺寸系列化
不同方量搅拌车滚道尺寸不同，但结构可相近。滚道
截面尺寸应呈系列变化． 尤其是径向高度应随方量的增
大而增大． 否则会因径向挠度不足而影响搅拌筒的整体
强度。而轴向尺寸(即宽度)大小与滚道的疲劳强度有关，
一般变化不需要很大。
3．1．4 搅拌筒与滚道焊缝开裂的修补
(1)清理开裂待焊部位的铁锈、油漆、油污等，打磨
待焊区域，直至露出金属光泽，将滚道与滚筒后锥开裂侧
的焊缝打磨平整。
(2)按加强环宽度打磨平滚筒后锥上的纵焊缝，将加
强环长边修割成45。坡口，短边修割成30。坡口．每两个加
强环对接焊缝与滚筒后锥的纵焊缝须间隔200 mm以上。
(3)使用气体保护焊丝ER50—6qo1．2GB81 10进行焊接，
焊接部位及周边母材预热至100℃～150℃ ，焊接层温度大
于150(℃，电流为120～150 A，电弧电压为18-22 V。
(4)焊接时尽可能保持较大熔深，同时趁焊缝呈红
热状态时边焊接边锤击。焊完后还应加热至1 500 oC～
2 000 oC，并保温10 min，然后缓冷，以消除应力(补焊示意
图见图3)。
加强环1滚道加强环11
图3 补焊 恿图
3．2 托轮异响、起皮、表面沟槽的改善措施
(1)滚轮的两端采用带骨架油封的密封结构密封，
并加密封罩
(2)规范滚轮装配过程中的调试工序，防止托轮运
转不灵活。托轮是承重部件，按8 m3的运输车计算 前台
和托轮要承受约19．6 t的重量，再加上搅拌筒自重，所以托
轮旋转的灵活性非常重要。增加托轮装配后的调试工序，
有利于及时发现问题并解决。
(3)强化滚道和托轮的硬度检查，保证运动副硬度
合理匹配。混凝土搅拌运输车的工作离不开搅拌筒的旋
转，而且滚道和托轮时常处于运动状态，因此，其表面要
有一定硬度。Q345B的含碳量较低，正火后其硬度合理范
围是HB140～170，因搅拌筒上滚道旋转1圈，托轮滚轮约
96
旋转8圈，所以滚轮的硬度要比滚道的硬度稍高一些，～
般为HB180～210。
(4)改进副车架和搅拌筒的焊接工艺，减少装配偏
差。搅拌筒横卧在副车架的前后台上，理论上讲副车架的
中心和搅拌筒的中心应在同一个竖直平面内，但在现实生
产中，副车架在焊接过程中变形较大，前后台中心线之间
易出现偏差。搅拌筒后锥在转圆过程中的失圆会导致搅拌
筒前端封头中心和滚道中心出现偏差。总装配时累计偏差
将造成滚道转动的不平稳，产生抖动、异响，损坏运动副。
(5)对驾驶员进行培训，严格设备保养的操作规程。
混凝土搅拌运输车，由于装重较大．搅拌筒不可避免会出
现一定的变形和向前小幅偏移的情况， 导致滚道和托轮
在运输途中出现偏移， 造成滚轮和托轮的相对运动不一
致。搅拌筒转动不平稳，会产生抖动、表面滑动的现象，容
易在滚道路表面产生划痕及拉伤． 同时造成托轮不均匀
磨损，异响．所以要求驾驶员按操作规程进行保养．延长
运动副的使用寿命。
4 结语
通过对滚道和托轮经常出现的如搅拌筒与滚道焊缝
开裂、滚轮转不动强行转动时发生异Ⅱ向、滚轮和滚道表面
起皮、出现沟槽等问题进行分析．提出了采取改变滚道材
料为Q345B的低碳合金结构钢、制造工艺由铸造改为锻
造、改进滚道的结构、滚轮两端采用带骨架油封的密封结
构形式并增加密封罩、加强对驾驶员进行培训等一系列
措施进行处理。实践证明，这些方法能改善滚道和托轮的
工作状况，延长滚道和滚轮“运动副”使用寿命，从而提高
混凝土搅拌运输车的质量，对提高商品混凝土生产效率
和安全作业具有重要意义。
参考文献：
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筑路机械与施工机械化，2010，27(1i)：78—81．
[2]符建章．混凝土搅拌运输车滚道使用中常见问题的分析[_I]．专用
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[3]孙萍，王仲珏ZG310—570铸钢与45钢异种材料的焊接[J]．电
焊机，2006，36(6)：68—69．
[4]黄政_离合器壳体铸造缺陷分析与改进[J]．中国铸造装备与技
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[5] 李清华，崔纪超混凝土搅拌车导轨的改进和修复[J]．金属加
工：热加工，2010(16)：64—66．
收稿日期：2011-06—19
[责任编辑：谭忠华]

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