70t抱罐车后车架受力分析

杜宝凤 李静 杨桂龙

（秦皇岛天业通联重工科技有限公司河北省重型装备工程技术研究中心，河北秦皇岛 066000）

抱罐车又名抱罐运输车主要用于冶金钢渣的运输及后期处理。高温钢渣的转运是钢铁行业至关重要的一个环节，越来越受到钢铁企业的重视。因此，抱罐车有着非常广阔的发展空间，其市场前景令人瞩目。然而，钢渣、钢水的温度高达1300℃，故抱罐车的环境温度局部会很高[1]。抱罐车同时具有抱罐、运罐、翻罐以及放罐等功能，并可作 180°倾翻渣罐动作。所以，抱罐车需要保证整机工作可靠性高、操作安全。抱罐车的整机设计至关重要[2]。70t抱罐车的整体技术在国内同行业，处于领先水平，具有相当高的市场认可度。同时，已经走出国门，走向了世界，收到外国友人的一致好评。国产抱罐车站稳了国内抱罐车市场，并已走出国门，拓展海外市场。随着我国在抱罐车设计、应用上不断深入，国产抱罐车的性能将更加完善和提高。

70t抱罐车主要结构由大臂机构、车桥结构、支腿结构、前车架总成、后车架总成、转向总成、液压系统、自动集中润滑系统、安全防护系统及电控系统组成。其中，70t抱罐车的主要承力部件为后车架总车及大臂机构。也是抱罐车设计最为关键的受力部件。本文根据70t抱罐车的使用工况，通过动力学分析和静力学分析对后车架进行受力分析[3]。并且利用 ANSYS 仿真软件对70t抱罐车后车架进行有限元分析。通过多方面考虑计算校核，70t抱罐车后车架的设计是安全可靠的。

70t抱罐车的后车架如图所示，其结构形式采用了C型结构，安装了后桥、后支撑以及与转向部分通过铰接形式相连接。以下从抱罐车的抱罐过程、翻罐初始、翻罐140° 3个受力时刻分别对后车架进行受力分析介绍。

1.后车架在抱罐初始过程中的受力情况（图1～图2）

图1 后车架抱罐初始形变云图

图2 后车架抱罐初始载荷云图

通过分析结果显示，后车架在抱罐初始时，最大应力出现在限位块上，其最大应力为 167MPa，最大变形10mm，满足设计使用要求。

2.后车架在翻罐初始过程中的受力情况（图3～图4）

图3 后车架翻罐初始形变云图

图4 后车架翻罐初始载荷云图

通过分析结果显示，后车架在翻罐初始时，最大应力出现在大臂油缸连接处上，其最大应力为 114MPa，最大变形3mm，满足设计使用要求。

3.后车架在翻罐140°过程中的受力情况（图5～图6）

图5 后车架翻罐140°形变云图

图6 后车架翻罐140°载荷云图

通过分析结果显示，后车架在翻罐140°时，最大应力出现在后支撑位置上，其最大应力为 168MPa，最大变形4mm，满足设计使用要求。

4.结语

本文介绍了70t抱罐车的主要组成部分，关键受力部件以及后车架在不同使用运输工况的有限元分析。发现了后车架在不同受力情况，在机械结构设计上的存在不同部位的薄弱点，并且整个仿真分析结果显示，后车架能够满足承载能力，设计要求，是安全可靠的。通过用理论研究、计算机仿真以及试验研究相结合的研究方法对70t抱罐车后车架的受力分析，充分证明了后车架的安全性，最终达到满足整车安全性的要求。70t抱罐车的安全性、可靠性得到了充分的认证。