混凝土泵车的底架大多由回转底座、支腿、摆动油缸、伸缩油缸组成.作为混凝土泵车的主要受力构件,其底架结构大多设计成箱形结构,其内部又兼有油箱和水箱,它的设计合理与否,直接影响着混凝土泵车的可靠性、整机稳定性和整机自重.在bauma China 2004国际博览会上,许多国际知名的国内外企业都展示出了自己的新产品或拳头产品,同时也显示出了底架的设计制造水平及造型风格.伴随着国内工程机械的快速发展,国内混凝土泵车底架的设计制造技术同国外先进水平的差距在越来越小,同时国内厂家在底架结构工艺性及设计方面的研究也取得了长足的进步.笔者结合多年来对泵车结构件设计制造方面的工作心得以及多次参加大型展览会的切身体会,谈谈我国当前混凝土泵车底架的设计制造技术,以及同国外先进水平所面临的差距.

以实际地下电力工作井为例,通过ABAQUS建立了两种三维模型,分析了其从施工到服役过程中在车辆移动荷载、土压力、地下水压力共同作用下的实际受力状况,并与箱涵平面框架计算方法进行了比较。分析结果表明,箱涵平面框架计算方法用于中小型整体现浇地下浅埋箱形结构设计时,计算弯矩值较为保守,承载力储备较大,说明市政管线工作井采用预制装配式具有较好的可行性,且箱涵平面框架计算方法可用于预制装配式地下浅埋箱形结构的设计。

为了解决液压支架正常工作寿命内由于底座柱窝周围焊缝开裂导致底座柱窝结构失效问题,通过统计某矿区近15 a液压支架质量问题,研究分析了底座柱窝结构失效原因及维修措施,对底座柱窝结构进行了优化及改进,指出底座柱窝增加箱形结构或者增加底座柱窝与主肋的焊缝数量以降低底座底板对柱窝受力的分担比例是提高柱窝结构使用寿命的有效措施,为工作寿命要求高的液压支架底座柱窝结构的设计提供了参考。

箱形结构是可以反映出铁路车辆的转向架典型焊接接头和真实约束度的实验试样。文中制造箱形结构试样并测量盖板对接焊缝周围的焊接残余应力。箱型结构有限元模型的残余应力分析使用的是顺序耦合热应力分析法，具体方法是首先设置整个模型的初始温度为20℃，再令焊缝区域温度升高到1700℃，其余区域的温度仍保持20℃，再让模型冷却到室温20℃，这样可以得到相应的温度场。然后再将得到的温度场作为热应力分析的已知条件，得到箱型结构焊接后的应力应变场，整个计算过程在Abaqus软件中实现。通过对比分析证明了测量得到的纵向残余应力值与通过有限元仿真得到的数值两者相似。