輪胎式運梁車常見故障及其結構研究

常晨曦

（中交二航局第二工程有限公司，重慶 400042）

在橋梁施工中，由預制場生產預制梁（整孔箱梁、節段箱梁、T 型梁），架橋機在前場架設預制梁，已然成為一種成熟的施工工藝，符合裝配式施工的產業趨勢。預制梁生產完畢，度過養護期之后，需要運輸到施工前場，運梁車是銜接后場生產與前場架設的重要關鍵設備。

1 運梁車分類

鐵路橋梁主要采用整孔箱梁運輸，運梁車一般采用輪胎式；公路橋梁多用到節段箱梁和T 型梁運輸，運梁車采用輪胎式和軌道式。輪胎式運梁車為非標特殊場內運輸車輛，由專業廠家參照重卡標準生產制造，軌道式運梁車多采用簡易鋼結構支架配合軌道輪、三合一驅動（電機、減速機、制動器）裝置自制。文章主要討論輪胎式運梁車。

2 運梁車常見故障

經過工地現場實際使用情況反饋，整體式輪胎運梁車故障率普遍較高，有的甚至嚴重影響到了施工的安全和工效。

2.1 機械故障

運梁車常見機械故障如表1 所示。

2.2 操控困難

根據各個項目反饋的問題匯總，運梁車除了存在的機械故障問題之外，還普遍存在操縱困難問題，甚至出現過持有A 證駕駛執照的經驗豐富的司機接觸到運梁車之后就表示難以駕馭的情況。這表明運梁車的設計在人機工程學方面還有很大的提升空間，一些陳舊的技術工藝結構應被徹底擯棄，同時積極應用新技術、新工藝。雖然采購成本會有所提升，但是會提升企業形象、提高工效、保障安全。

表1 運梁車常見技術故障

3 運梁車結構分析

總的來看，運梁車采用的技術標準從重型卡車移植過來，大部分機械部件是通用的，只是在車身、駕駛室等方面有所區別。下面以某品牌的整體輪胎式120t 運梁車為例進行結構分析。

3.1 總體布置

120t 運梁車采用4 軸、雙向駕駛、底盤為2+2 布置方式，即2 橋轉向+2 橋驅動，車身整體高度比卡車要低，如圖1 所示。

圖1 常見輪胎式運梁車減速傳動

3.2 發動機

運梁車要求低速大扭矩，一般采用水冷式四沖程柴油發動機。目前有兩種主要結構的柴油發動機：傳統直列柱塞式和共軌高壓電噴式。共軌高壓是指高壓油泵、壓力傳感器和ECU 組成的閉環系統中，將噴射壓力的產生和噴射彼此完全分開的一種供油方式，由高壓油泵把高壓燃油輸送到公共供油管，通過對公共供油管內的油壓實現精確控制，使高壓油管壓力大小與發動機的轉速無關，可以大幅度減小柴油機供油壓力隨發動機轉速的變化，排放更符合環保的要求。

3.3 轉向系統

運梁車轉向系統類似于裝載機，沒有機械轉向機，采用液壓油缸驅動-鉸接轉向方式，屬于全液壓轉向方式。主要有普通全液壓轉向、同軸流量放大液壓轉向系統和負荷傳感液壓轉向，其特點如表2 所示。

3.4 變速箱

傳統的機械變速箱因為成本的緣故，在輪胎式運梁車得到廣泛運用，實際上隨著技術的進步，有更多的新型產品可以選擇。變速箱的類型及特點如表3 所示。

表2 轉向系統分類特點

表3 變速箱分類特點

3.5 傳動軸

傳動軸在不同軸心的兩軸間，甚至在工作過程中相對位置不斷變化的兩軸間傳遞動力，工作環境比較惡劣。臨界轉速是其一個重要參數，當傳動軸的轉速與它的彎曲振動的固有頻率相同時，傳動軸就會發生共振使傳動軸有折斷的危險。為減小傳動軸斷裂的可能性，在傳動軸長度及連接萬向節確定的情況下，需要盡可能提高傳動軸的臨界轉速，也就是只能提高E/? 模量系數，而復合材料彎曲模量可高達100Gpa，因此碳纖維傳動軸的應用是一個發展方向。

3.6 軸間差速器

為了適應各驅動橋所處的不同路面情況，使各驅動橋有可能具有不同的輸入角速度，可以在各驅動橋之間裝設軸間差速器。軸間差速器類型及特點如表4 所示。

表4 軸間差速器分類特點

3.7 主減速器

主減速器集成在驅動橋橋殼內，接受傳動軸傳遞過來的扭矩，通過主從動錐形齒輪（俗稱角齒、盆齒）改變旋轉方向，進一步降速增扭，再傳遞給半軸。單級主減速器一般采用錐形齒輪和雙曲面齒輪作為嚙合副進行傳動。雙級主減速器第一級為錐形齒輪減速，第二級為普通斜齒輪減速，如果要實現比較大的傳動比，將會大大增加驅動橋的體積和重量，離地間隙變小，通過性變差。

3.8 輪邊減速器

運梁車要求有較高的動力性，而車速相對較低，因此其傳動系的低擋總傳動比很大。為了使變速器、分動器、傳動軸等總成不致因承受過大載荷及質量過大，應將傳動系的傳動比以盡可能大的比率分配給驅動橋。而驅動橋傳動比過大又會導致主減速器體積過大，離地間隙變小，通過性變差，因此又將傳動比分攤到車輪上的輪邊減速器上。輪邊減速器類型及特點如表5 所示。

表5 輪邊減速器分類特點

3.9 制動器

制動器是汽車非常重要的安全件，它使行駛的汽車減速或停車，使下坡行駛的汽車的車速保持穩定以及使已停駛的汽車在原地（包括在斜坡上）駐留不動。此外，重型汽車還必須有應急制動器及輔助制動器。制動器類型及特點如表6 所示。

表6 制動器分類特點

3.10 緩速器

《機動車運行安全技術條件》（GB 7258-2012）規定了車長大于9m 的客車（對專用校車為車長大于8m）、總質量大于等于12000kg 的貨車、專項作業車、所有危險貨物運輸車，應該裝備緩速器或其他輔助制動裝置。緩速器是一種輔助制動系統，通過給傳動軸是施加一個相反方向的轉動力矩從而使車輛減速，可以在長下坡過程中大幅減少汽車剎車裝置的使用，從而避免因長時間制動引起制動效果熱衰退剎車失靈的重大安全問題，大大提升行車安全性，同時可以緩解司機緊張的情緒和駕駛疲勞強度。緩速器類型及特點如表7 所示。

表7 緩速器分類特點

并聯式液力緩速器占用空間小，在歐美的重卡上已經得到普遍的應用，加裝到運梁車上、配合氣壓盤式制動，反應最突出的剎車問題將會得到完全徹底完美解決。

3.11 懸掛系統

汽車懸架是連接車身與車橋的力傳動部件總成，其主要作用是將來自路面的橫向、縱向和垂直方向的力以及力矩傳遞給車身使車輛能夠正常穩定地運行。懸掛類型及特點如表8 所示。

表8 懸掛分類特點

空氣懸掛在歐美卡車上基本上已經是標配，是橡膠懸掛的升級產品。目前國內空氣懸掛車型多是精密儀器運輸、煙草運輸、危化運輸、高價值玻璃陶瓷易碎品運輸等對車輛的穩定可靠性要求高的行業，正在逐漸普及到重卡上。結合運梁車的實際工況，采用空氣懸掛是最優的選擇。

4 結束語

傳統的輪胎式運梁車因為受到成本的限制，在配置上作了一定程度的妥協，但是在實際應用中，用戶的體驗并不好，故障頻出，工效低下，如果制造廠商能夠走優質優價的線路，給用戶帶來更好的體驗，相信良性循環會促進產品更好的進步。