【文章內(nèi)容簡介】 化的裝卸、運輸?shù)冗\輸作業(yè)，作為專用車，背罐車大大的提高運輸效率，減少人工裝卸的時間與人力，在建筑運輸方面背罐車是十分重要而有效的專用車。 根據(jù)目前國內(nèi)情況，背罐車應滿足目前使用 最大儲料罐，同時向下兼容體積更小的儲料罐。根據(jù)所選底盤的最大總質(zhì)量和整備質(zhì)量來確定罐體可裝載的物料質(zhì)量，同時要滿足底盤的最大總質(zhì)量的要求。 背罐車改裝設計的基本原則 (1)必須保證改裝部分結(jié)構(gòu)及改裝部分與底盤大梁連接的合理性與可靠性 (2)在工藝上必須要考慮對原底盤進行加工的合理性 (3)改裝后，整車總質(zhì)量不得超過原底盤允許的最大總質(zhì)量，各軸載質(zhì)量不得超過允許的最大軸載質(zhì)量； (4)載荷分布左右基本均勻，靜載時最大偏差不得超過 3％； (5)重心位置應盡可能低，但必須 留有車輪彈跳高度所需的空間； (6)改裝后車輛外形尺寸不得超過限值，車輛后懸不得超過標準限值； (7)應避免專用裝置引起載荷集中： (8)應盡量減少整車的整備質(zhì)量，提高裝載質(zhì)量； (9)改裝后車輛必須滿足國家現(xiàn)行的道路、安全、環(huán)保、節(jié)能等法規(guī)要求； (10用外購件、標準件必須滿足標準化、系列化、通用化的要求； (11 試制過程中必須嚴格遵守其他各種行業(yè)標準、技術(shù)及工藝要求。 總體布置設計 專用汽車總體布置原則 專用汽車總體布置的任務是正確選定整車參數(shù)，合理布置工作裝置和附件。使取力裝置、專用工作裝置、其 它附件與所選定的汽車底盤構(gòu)成相互協(xié)調(diào)和匹配的整體，達到設計任務書所提出的整車基本性能和專用性能的要求。在進行總體布置時應按照以下原則： (1)盡量避免對汽車底盤各總成位置的變動 因為一些總成部件位置的變動，不僅會增加成本，而且也可能影響到整車性能。但有時為了滿足專用工作裝置的性能要求，也需要作一些改動，如截短原汽車底盤的后懸、燃油箱和備胎架的位置作適當調(diào)整等。但改變的原則是不影響整車性能。 5 (2)應滿足專用工作裝置性能的要求，使專用功能得到充分發(fā)揮 例如氣卸散裝水泥罐式汽車的專用功能是利用壓縮空氣使水泥流態(tài) 化后，通過管道將水泥輸送到具有一定高度和水平距離的水泥庫中。氣卸水泥的主要性能指標是水泥剩余率或?；衣?，為了降低這一指標，可將罐體布置成與水平線成一定角度，如圖 21 所示。但這樣布置會使整車質(zhì)心提高，減少了側(cè)傾穩(wěn)定角，因此也可以水平布置。所以在進行總布置時，要從多方面綜合考慮。 圖 21 斜臥式粉罐汽車總體布置 1裝料口； 2排氣閥； 3空氣壓縮機； 4慮氣器； 5安全閥； 6進氣閥； 7二次噴嘴閥；8壓力表； 9卸料口； 10調(diào)速器操縱桿； 11卸料軟管； 12進氣管道 (3)裝載質(zhì)量、軸載質(zhì)量分 配等參數(shù)的估算和校核 為適應汽車底盤或總成件的承載能力和整車性能要求，在總布置初步完成后應對某些參數(shù)其中最主要涉及的是裝載質(zhì)量的確定和軸載質(zhì)量的分配進行估算和校核，這些參數(shù)對整車性能有很大影響。若不滿足要求．應修改總體布置方案。 (4)應避免工作裝置的布置對車架造成集中載荷 例如在圖 22 混凝土攪拌運輸車的布置方案中，圖 (a)的布置形成了明顯的集中載荷，而在圖 (b)的布置中、由于采用了具有足夠剛性的副車架，因而可將這種集中載荷轉(zhuǎn)化成均布載荷，有利于改善主車架縱梁的強度和壽命。 圖 22 主車架縱梁載荷 狀態(tài)比較 (5)應盡量減少專用汽車的整車整備質(zhì)量，提高裝載質(zhì)量 6 由于專用汽車工作裝置的增加，使得專用汽車的整備質(zhì)量比同類底盤的普通貨車要增加。據(jù)統(tǒng)計，一般自卸車要增加耗材 5％～ 10％，一般罐式車要增加耗材 15％～ 25％，因此，減少整備質(zhì)量，充分利用底盤的裝載質(zhì)量，增大質(zhì)量利用系數(shù)，是專用汽車改裝設計過程個要追求的主要指標之一。 (6)應符合有關(guān)法規(guī)的要求 例如對整車的長、寬、高、后懸等尺寸在相關(guān)法規(guī)中部有明確的規(guī)定，一定不能超出標準的要求。 背罐車底盤 的選擇 目前改裝專用汽車選用的底盤主要是二 類或三類汽車底盤，也有為某些專用汽車設計的專用底盤。汽車底盤的選擇或設計專用底盤主要根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標、專用設備或裝置的外形尺寸、動力匹配等來決定。 目前我國對于常規(guī)的廂式車、罐式車、自卸車等通常是采用二類汽車底盤改裝設汁。這是目前專用汽車設計中選用底盤型式最多的一種。所謂二類汽車底盤，即在基本型整車的基礎上。去掉貨箱。在改裝設計的總布置時，在沒有貨箱的汽車底盤上，加裝所需的工作裝置或特種車身。采用二類汽車底盤進行改裝設計工作的重點是整車總體布置和工作裝置設計。 在設計時若嚴格控制了整車總質(zhì)量、軸載質(zhì)量分配、質(zhì)心高度位置等，則基本上能保持原車型的主要性能。但是，還要對改裝后的整車重新作出性能分析和計算。 客車、客貨兩用車、廂式貨車等則通常采用三類汽車底盤改裝設計。所謂三類汽車底盤， — 般是在基本型車的基礎上，去掉貨箱和駕駛室。近年來，我國乘用車發(fā)展很快，對乘用車使用性能的要求也在不斷提高，再用原來的三類汽車底盤改裝的客車已越來越不受歡迎。因此，各類專用客車底盤應運而生。這些專用客車底盤的基本特點是利用基本型總成，按客車性能要求更新進行整車布置，更新設計懸架系統(tǒng)。這種底 盤不僅在質(zhì)心位置、整車性能特別是平順性方面有很大的變化，而且在傳動系統(tǒng)和動力匹配、以及制動系統(tǒng)等總成方面也有較大的改裝設計。 目前在用普通汽車底盤作改裝設計時．把更換了發(fā)動機的底盤，如將汽油發(fā)動機改換成柴油發(fā)動機．亦當作三類底盤處理。 選用二類或三類汽車底盤，很難完全滿足某些專用汽車的性能要求。例如用普通汽車底盤改裝廂式貨車、存在質(zhì)心過高，軸荷分配不合理的問題；改裝消防車，首先是底盤車速就達不到要求；改裝客廂式專用車，存在平順性差的問題。因此，可以這樣說，若要使我國的專用汽車上質(zhì)量、上檔次，一定要開發(fā)出一些 具有特點的專用汽車底盤。 在專用汽車底盤或總成選型方面，一般應滿足下述要求： (1)適用性 對貨運車用的總成應適應貨運要求，保證貨運安全無損；對乘用車用的總成應適于乘客 7 的需要．達到乘座安全舒適；對各種專用改裝車的總成應適于專用汽車特殊功能的要求，并以此為主要目標進行改裝選型設計，例如各種取力器的輸出接口等。 (2)可靠性 所選用的各總成工作應可靠，出現(xiàn)故障的幾率少，零部件要有足夠的強度和壽命，且同一車型各總成零部件的壽命應趨于均衡。 (3)先進性 所選用的底盤或總成．應使整車在動力性、經(jīng)濟性、制動性、操縱穩(wěn) 定性、行駛平順性及通過性等基本性能指標和功能方面達到同類車型的先進水平。而且在專用性能上要滿足國家或行業(yè)標準的要求。 (4)方便性 所選用的各總成要便于安裝、檢查、保養(yǎng)和維修。處理好結(jié)構(gòu)緊湊與裝配調(diào)試空間合理的矛盾。在選用專用汽車底盤時，除了上述因素外，還有以下兩個很重要的方面：一是汽車底盤價格，它是專用汽車購置成本小很大約部分，一定要考慮到用戶可以接受。這也涉及到專用汽車產(chǎn)品能否很快地占有市場、企業(yè)能否增加效益等問題。二是汽車底盤供貨要有來源，要同生產(chǎn)汽車底盤的主機廠有明確的協(xié)議或合同，無論汽車底盤滯銷或 緊俏，一定要按時將底盤供貨。 本文設計的東風 EQ1168 背罐車是在 EQ1168 的基礎上改裝而成，故其底盤選用 EQ1168的底盤，根據(jù)底盤的型號及企業(yè)的標準該背罐車的型號為 HLJ516ZBG 型。 表 東風 EQ1168 底盤參數(shù) 底盤型號 EQ1168KJ2 發(fā)動機型號 C26020 外形尺寸 (mm) 92502 5103000 總質(zhì)量 (kg) 16000 整備質(zhì)量 (kg) 7805 額定載質(zhì)量 (kg) 8000 駕駛室準乘人數(shù) 3 最高車速 (km/h) 90 接近角 /離去角 (176。 ) 32/18 前懸 /后懸 (mm) 1 150/2260 軸數(shù) 2 軸距 (mm) 5830 前輪距 (mm) 1940 后輪距 (mm) 1860 8 輪胎數(shù) 6 輪胎規(guī)格 排量 (ml) 5900 功率 (kw) 191 軸荷 6000/10000 二類底盤裝載質(zhì)量的初步校核 東風 EQ1168KJ2 裝載質(zhì)量為 8000kg，由于罐體材料 16MnR 的密度為 7 900 kg/m3，則罐體直段質(zhì)量 m1 。 m1=? dLh? = 由《 JBT473795 橢圓形封頭標準》得封頭質(zhì)量 m2 。 m2 =2? = 則整個罐體的質(zhì)量 M= m1+ m2 =1 。 初步計算裝載質(zhì)量為 6000kg+1 =，東風 EQ1168KJ2 二類底盤滿足要求。 表 發(fā)動機參數(shù) 型式 直列六缸、四沖程水冷柴油增壓發(fā)動機 型號 C26020 額定轉(zhuǎn)速 r/min 2 200 額定功率 KW (2200r/m) 191 最大轉(zhuǎn)矩 NM (1400r/min) 1 025 最低燃油消耗率 g/(KWh ) 200 缸徑?jīng)_程 mm 114 135 排量 L 8 壓縮比 ： 1 工作順序 153624 燃油：夏季： 0 號輕柴油：冬季：根據(jù)氣溫選用合適的輕柴油 表 變速器傳動比 9 一檔 二檔 三檔 四檔 五檔 六檔 整車總體參數(shù)的選取和確定 主要尺寸參數(shù) 背罐車尺寸參數(shù)主要有：軸距、輪距、外廓尺寸 (車輛長、寬、高 )等，如圖 23所示 由于 背罐車 車多在二類貨車底盤上改裝而成，因此其軸距 L、輪距 B、前懸 LF、接近角 γ 1等參數(shù)，改裝前后均保持不變。罐體 與駕駛室的間距 C＝ 100～ 250 mm。罐體 長度 LH應根據(jù)額定裝載 質(zhì)量和主要運輸?shù)呢浳锩芏?，并參照同類車型罐體 尺寸確定。 圖 23 自卸汽車的主要尺寸參數(shù) 外廓尺寸即指整車的長、寬、高，由所選的汽車底盤及工作裝置確定，但最大尺寸要滿足法規(guī)要求。例如在我國 GB1589— 79“汽車外廓尺寸的界限”中，明確規(guī)定：車輛高不超過4m；車輛寬 (不包括后視鏡 )不超過 ；外開窗、后視鏡等突出部分距車身不超過 250mm，車輛長：貨車不超過 12m，半掛汽車列車不超過 ，全掛汽車列車不超過 20 m。但有的國家已放寬某些限制，如英國、德國已有 高的廂式車 (見 圖 24)。 圖 24 奔馳 1838/4 2牽引車帶箱式半掛車 對于超重型或其它一些特種車輛屬于非公路運輸車輛，不在此規(guī)定的限制之內(nèi)。 由于 本課題 經(jīng) 東風 EQ1168 改裝而成，故其車高、寬及一些參數(shù)都沒有很大的變化，參考EQ1168 以及國內(nèi)外一些同額定總質(zhì)量，裝載質(zhì)量 背罐 車的尺寸參數(shù)，確定本課題設計的外廓尺寸如表 24： 10 表 EQ1168 的外廓尺寸 (mm) 長 寬 高 9250 2150 3000 軸距影響到車輛總長，最小轉(zhuǎn)向直徑、縱向通過半徑或縱向通過角、軸荷分配和質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù) ，也影響到車輛的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。同普通貨車相比；自卸汽車要求軸距變短。 輪距影響到車輛總寬、橫向通過半徑、轉(zhuǎn)向時的通道寬度以及車軸的橫向穩(wěn)定性。輪距要與車寬相適應，對汽車列車，要求掛車輪距和牽引車輪距一致。 HLJ516ZBG 底盤選用EQ1168 的底盤，其軸距和輪距應與 EQ1168 相同，故可確定 HLJ516ZBG 的軸距 L＝ 5830mm；前輪 輪距 B1＝ 1940mm；后輪輪距 B2=1860mm。 3. 前、后懸 汽車的前、后懸直接涉及到汽車的接近角和離去角，一般要求都在 25176。以上，至少不小于 20176。前懸應 滿足車輛接近角和軸荷分配的要求。前懸與駕駛室、發(fā)動機、轉(zhuǎn)向器、前保險杠等總成布置有關(guān)。后懸應滿足車輛離去角和軸荷分配的要求，同時還要滿足有關(guān)標準的規(guī)定，即對于客車和全封閉廂式車輛，后懸不得超出軸距的 倍；對于其它車輛，后懸不得超出軸距的 倍，但最長不得超出 。在實際改裝過程中，后懸變動比較多。對于 罐式 車，一般要將 后懸變長 。本文設計的 HLJ516ZBG 的前懸 LF＝ 1150mm， 后懸LB=2260。 質(zhì)量參數(shù) em 對裝載質(zhì) 量，要考慮以下兩方面： (1)用途和使用條件 如對于貨流大，運距長的運輸，則宜采用大噸位車輛，以便于提高生產(chǎn)率、降低運輸成本；而對于貨流多變、運距短的運輸，則宜采用中、小噸位車輛。 (2)合理分級 在裝載噸位級別上，要分布合理，以利于專用車產(chǎn)品的系列化、通用化和標準化。 對于同一底盤，在設計時應盡量提高裝載質(zhì)量。 額定裝載質(zhì)量是自卸汽車的基本使用性能參數(shù)之一。目前，中、長距離公路運輸趨向使用重型自卸汽車，以便提高運輸效率、降低運輸成本，額定裝載質(zhì)量一般為 9～ 19t；而承擔市區(qū)或市郊短途運輸?shù)淖孕镀囶~定 裝載質(zhì)量為 ～ 9t。同時，還應考慮到廠家的額定裝載質(zhì)量的合理分級，以利于產(chǎn)品系列化、部件通用化和零件標準化。此外．額定裝載質(zhì)量還必須與選用的二類貨車底盤允許的最大總質(zhì)量相適應。 HLJ516ZBG 是承擔市區(qū)或市郊短途運輸?shù)谋彻?汽車，綜合考慮其額定轉(zhuǎn)載質(zhì)量范圍和 11 HLJ516ZBG 的最大總質(zhì)量， 確定其裝載質(zhì)量 em ＝ 6500kg。 所謂整備質(zhì)量是指專用汽車帶有全部工作裝置及底盤所有的附