轮胎式运梁车常见故障及其结构研究

常晨曦

（中交二航局第二工程有限公司，重庆 400042）

在桥梁施工中，由预制场生产预制梁（整孔箱梁、节段箱梁、T 型梁），架桥机在前场架设预制梁，已然成为一种成熟的施工工艺，符合装配式施工的产业趋势。预制梁生产完毕，度过养护期之后，需要运输到施工前场，运梁车是衔接后场生产与前场架设的重要关键设备。

1 运梁车分类

铁路桥梁主要采用整孔箱梁运输，运梁车一般采用轮胎式；公路桥梁多用到节段箱梁和T 型梁运输，运梁车采用轮胎式和轨道式。轮胎式运梁车为非标特殊场内运输车辆，由专业厂家参照重卡标准生产制造，轨道式运梁车多采用简易钢结构支架配合轨道轮、三合一驱动（电机、减速机、制动器）装置自制。文章主要讨论轮胎式运梁车。

2 运梁车常见故障

经过工地现场实际使用情况反馈，整体式轮胎运梁车故障率普遍较高，有的甚至严重影响到了施工的安全和工效。

2.1 机械故障

运梁车常见机械故障如表1 所示。

2.2 操控困难

根据各个项目反馈的问题汇总，运梁车除了存在的机械故障问题之外，还普遍存在操纵困难问题，甚至出现过持有A 证驾驶执照的经验丰富的司机接触到运梁车之后就表示难以驾驭的情况。这表明运梁车的设计在人机工程学方面还有很大的提升空间，一些陈旧的技术工艺结构应被彻底摈弃，同时积极应用新技术、新工艺。虽然采购成本会有所提升，但是会提升企业形象、提高工效、保障安全。

表1 运梁车常见技术故障

3 运梁车结构分析

总的来看，运梁车采用的技术标准从重型卡车移植过来，大部分机械部件是通用的，只是在车身、驾驶室等方面有所区别。下面以某品牌的整体轮胎式120t 运梁车为例进行结构分析。

3.1 总体布置

120t 运梁车采用4 轴、双向驾驶、底盘为2+2 布置方式，即2 桥转向+2 桥驱动，车身整体高度比卡车要低，如图1 所示。

图1 常见轮胎式运梁车减速传动

3.2 发动机

运梁车要求低速大扭矩，一般采用水冷式四冲程柴油发动机。目前有两种主要结构的柴油发动机：传统直列柱塞式和共轨高压电喷式。共轨高压是指高压油泵、压力传感器和ECU 组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射彼此完全分开的一种供油方式，由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，排放更符合环保的要求。

3.3 转向系统

运梁车转向系统类似于装载机，没有机械转向机，采用液压油缸驱动-铰接转向方式，属于全液压转向方式。主要有普通全液压转向、同轴流量放大液压转向系统和负荷传感液压转向，其特点如表2 所示。

3.4 变速箱

传统的机械变速箱因为成本的缘故，在轮胎式运梁车得到广泛运用，实际上随着技术的进步，有更多的新型产品可以选择。变速箱的类型及特点如表3 所示。

表2 转向系统分类特点

表3 变速箱分类特点

3.5 传动轴

传动轴在不同轴心的两轴间，甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传递动力，工作环境比较恶劣。临界转速是其一个重要参数，当传动轴的转速与它的弯曲振动的固有频率相同时，传动轴就会发生共振使传动轴有折断的危险。为减小传动轴断裂的可能性，在传动轴长度及连接万向节确定的情况下，需要尽可能提高传动轴的临界转速，也就是只能提高E/ñ 模量系数，而复合材料弯曲模量可高达100Gpa，因此碳纤维传动轴的应用是一个发展方向。

3.6 轴间差速器

为了适应各驱动桥所处的不同路面情况，使各驱动桥有可能具有不同的输入角速度，可以在各驱动桥之间装设轴间差速器。轴间差速器类型及特点如表4 所示。

表4 轴间差速器分类特点

3.7 主减速器

主减速器集成在驱动桥桥壳内，接受传动轴传递过来的扭矩，通过主从动锥形齿轮（俗称角齿、盆齿）改变旋转方向，进一步降速增扭，再传递给半轴。单级主减速器一般采用锥形齿轮和双曲面齿轮作为啮合副进行传动。双级主减速器第一级为锥形齿轮减速，第二级为普通斜齿轮减速，如果要实现比较大的传动比，将会大大增加驱动桥的体积和重量，离地间隙变小，通过性变差。

3.8 轮边减速器

运梁车要求有较高的动力性，而车速相对较低，因此其传动系的低挡总传动比很大。为了使变速器、分动器、传动轴等总成不致因承受过大载荷及质量过大，应将传动系的传动比以尽可能大的比率分配给驱动桥。而驱动桥传动比过大又会导致主减速器体积过大，离地间隙变小，通过性变差，因此又将传动比分摊到车轮上的轮边减速器上。轮边减速器类型及特点如表5 所示。

表5 轮边减速器分类特点

3.9 制动器

制动器是汽车非常重要的安全件，它使行驶的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动。此外，重型汽车还必须有应急制动器及辅助制动器。制动器类型及特点如表6 所示。

表6 制动器分类特点

3.10 缓速器

《机动车运行安全技术条件》（GB 7258-2012）规定了车长大于9m 的客车（对专用校车为车长大于8m）、总质量大于等于12000kg 的货车、专项作业车、所有危险货物运输车，应该装备缓速器或其他辅助制动装置。缓速器是一种辅助制动系统，通过给传动轴是施加一个相反方向的转动力矩从而使车辆减速，可以在长下坡过程中大幅减少汽车刹车装置的使用，从而避免因长时间制动引起制动效果热衰退刹车失灵的重大安全问题，大大提升行车安全性，同时可以缓解司机紧张的情绪和驾驶疲劳强度。缓速器类型及特点如表7 所示。

表7 缓速器分类特点

并联式液力缓速器占用空间小，在欧美的重卡上已经得到普遍的应用，加装到运梁车上、配合气压盘式制动，反应最突出的刹车问题将会得到完全彻底完美解决。

3.11 悬挂系统

汽车悬架是连接车身与车桥的力传动部件总成，其主要作用是将来自路面的横向、纵向和垂直方向的力以及力矩传递给车身使车辆能够正常稳定地运行。悬挂类型及特点如表8 所示。

表8 悬挂分类特点

空气悬挂在欧美卡车上基本上已经是标配，是橡胶悬挂的升级产品。目前国内空气悬挂车型多是精密仪器运输、烟草运输、危化运输、高价值玻璃陶瓷易碎品运输等对车辆的稳定可靠性要求高的行业，正在逐渐普及到重卡上。结合运梁车的实际工况，采用空气悬挂是最优的选择。

4 结束语

传统的轮胎式运梁车因为受到成本的限制，在配置上作了一定程度的妥协，但是在实际应用中，用户的体验并不好，故障频出，工效低下，如果制造厂商能够走优质优价的线路，给用户带来更好的体验，相信良性循环会促进产品更好的进步。