【正文】 、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平 方便性 安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結(jié)構(gòu)緊湊 安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結(jié)構(gòu)緊湊 安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結(jié)構(gòu)緊湊 價(jià)格 較便宜 比較便宜 便宜 供貨來源 市場擁有量多 市場擁有量多 市場擁有量較多 噸位 各種噸位車型 各種噸位車型 輕、中型載貨車型 10 通過調(diào)研與 分析，并結(jié)合本次改裝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，選用東風(fēng)系列底盤相對較合理。采用二類汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)工作重點(diǎn)是整車總體布置和工作裝置設(shè)計(jì)，對底盤僅作性能適應(yīng)性分析和必要的強(qiáng)度校核，以確保改裝后的整車性能基本與原車接近。所謂二類底盤，就是指在基本型整車基礎(chǔ)上去掉貨廂。如圖 21 所示。它的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：出料口開設(shè)在罐體下部中央的多孔板和罐體殼上，與出料管的一端焊接。 出料裝置方案的選擇 出料裝置有上吸式和下排式兩種形式： 本次設(shè)計(jì)采用上吸式出 料裝置。這里初步定為取力器從變速器側(cè)端取力，以驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 空氣壓縮機(jī)的布置方案 空氣壓縮機(jī)工作所需要的動(dòng)力通過取力器獲得。而擺桿式應(yīng)不需要潤滑油來潤滑，故排出的壓縮空氣比較潔凈，對粉料無污染，是一種比較理想的空氣壓縮機(jī)。 空氣壓縮機(jī)選擇及布置方案 空氣壓縮機(jī)的分類 常用的空氣壓縮機(jī)有回轉(zhuǎn)滑片式和擺桿式兩種。 液壓系統(tǒng)的布置難度較大，自身質(zhì)量較大，卸料對穩(wěn)定性要求比較高。 自卸式是利用粉料的自身重力進(jìn)行卸料，這個(gè)過程依靠液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。 8 卸料裝置的選擇 卸料方式分類 卸料方式可以分為氣卸和自卸兩種。 綜上所述，本設(shè)計(jì)中選擇雙錐內(nèi)傾臥式粉罐，如圖 21 所示。 斗式粉罐汽車通常不設(shè)置流態(tài)化床，利用粉料的重 力自動(dòng)卸料，具有結(jié)構(gòu)簡單，使用范圍廣，剩余量小，罐內(nèi)易于清掃等優(yōu)點(diǎn)。臥式粉罐汽車僅在出料口處設(shè)置流態(tài)化床，卸料時(shí)罐體呈傾斜狀態(tài)，粉料在重力作用下自動(dòng)下滑，具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，卸料性能穩(wěn)定和質(zhì)心低的優(yōu)點(diǎn)，但適用性受到限制，一般僅用于流態(tài)化性能較好的散裝粉料運(yùn)輸。若罐體內(nèi)的流態(tài)化床與水平面成一個(gè)傾角， 稱為 內(nèi)傾臥式粉罐汽車。 臥式粉罐汽車是目前使用最為廣泛的一種罐式車型。立式罐汽車適用范圍廣，能用于粉料、顆粒料等多種粉粒物料的散裝運(yùn)輸。 6 圖 15 技術(shù)路線 罐體總成的設(shè)計(jì) 氣卸裝置設(shè)計(jì) 方案選擇 二類底盤選擇 整車性能的確定 氣卸粉罐車 7 第 2 章 方案的選擇與分析 罐體型式的選擇 粉罐汽車按其罐體型式不同可分為立式粉罐汽車、臥式粉罐汽車、舉升式粉罐汽車和斗式粉罐汽車 [7]。 課 題研究的主要內(nèi)容與技術(shù)路線 本課題研究的主要內(nèi)容有： （ 1）通過初步確定載重來對二類底盤進(jìn)行選型； （ 2）重 點(diǎn)對罐體進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包含對罐體材料選擇，罐體內(nèi)部流化板，多孔 板 的設(shè)計(jì)； （ 3）對氣卸及輸料裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)； （ 4）對整車性能進(jìn)行分析，看其是否合理； （ 5）對罐體總成內(nèi)部各元件的連接，及罐體總成與車架之間的連接進(jìn)行研究。所以，具有結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍廣，剩余量少，罐內(nèi)易于清掃等優(yōu)點(diǎn)。 圖 13 臥式粉罐汽車 斗式粉罐汽車 斗式粉罐汽車的罐體由中心線呈水平位置的直圓筒或長方筒和與中心線垂直的錐筒組合而成， 如圖 14 所示。臥式粉罐汽車具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，卸料性能穩(wěn)定和質(zhì)心低的優(yōu)點(diǎn)。若罐體內(nèi)的流態(tài)化床與水平面成一個(gè)傾角，稱 為內(nèi)傾臥式粉罐汽車，如圖 13 所示。但整車質(zhì)心較高，采用多個(gè)罐體時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本也較高。車輛可載一個(gè)或多個(gè)立式罐。如圖 11所示。所以，罐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，容積效率 高，適用范圍廣，常用來裝運(yùn)流態(tài)化性能差的粉料。 以上，顆粒靠自重向下滾滑，從罐尾卸出。 近年來使用的粉罐汽車都是采用氣力卸料的氣卸散裝粉罐汽車；少數(shù)粉罐車按用戶要求，采用液壓或簡單的舉升卸料結(jié)構(gòu)。粉料散裝運(yùn)輸可以提高運(yùn)輸效率，節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用，降低產(chǎn)品成本，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)裝、運(yùn)、卸 、貯機(jī)械化。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，舉升式粉罐汽車的市場需求必定逐漸增加。 總之，當(dāng)前我國專用汽車行業(yè)已經(jīng)從起始階段進(jìn)入發(fā)展時(shí)期，向高層次、高水平、高技術(shù)、高效益方向發(fā)展的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，我國專用汽車面臨一個(gè)廣闊的發(fā)展前景 [2]。 氣卸粉罐車的現(xiàn)狀和趨勢 研究國內(nèi)外專用汽車的發(fā)展，都有一個(gè)共同的規(guī)律，這就是：隨著公路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，當(dāng)汽車保有量增大到一定程度時(shí)，必然會(huì)出現(xiàn)專用汽車，從改裝特種軍用車開始逐步發(fā)展到各國經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，成為各國汽車工業(yè)的重要組成部分。 隨著我國水泥行業(yè)的飛速發(fā)展，氣卸散裝水泥車得到了廣泛應(yīng)用 ,水泥散裝事業(yè)得到了蓬勃發(fā)展，但是散裝水泥車的卸料速度直接影響著運(yùn)輸效率，能源節(jié)約，汽車壽命以及經(jīng)濟(jì)效益 [3]。實(shí)踐證明，與袋裝水泥搬動(dòng)相比，其裝卸效率可提高 15倍以上，水泥損失減少約 4%，具有明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 [1]。因此，選擇合適的罐體是一項(xiàng)很重要的工作。氣力卸料是將具有一定壓力的壓縮空氣通過罐體底部的流態(tài)化裝置通入罐內(nèi)粉料中，使粉料和空氣混合，呈現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)，然后打開卸料閥，粉料與空氣混合物在罐內(nèi)外壓力差作用下排出，經(jīng)管道流入地面容器內(nèi) [2]。發(fā)展散裝水泥運(yùn)輸車也是其中關(guān)鍵一項(xiàng)。散裝水泥的比例與水泥工業(yè)發(fā)展速度顯得極不協(xié)調(diào)，與發(fā)達(dá)國家散裝水泥相比，相距甚遠(yuǎn) [1]。我國目前水泥產(chǎn)量已突破 2億噸，如果像美、日以及歐洲的 一些國家，水泥運(yùn)輸散裝率在 90%以上，則每年僅節(jié)約包裝費(fèi)達(dá) 50億元上，技術(shù)和高附加值的專用汽車在提高產(chǎn)值、利潤和節(jié)約外匯方面都有著極其重要的 作 用。 全套圖紙，加 153893706 散裝水泥以其顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 ， 已在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展 。 粉罐汽車用于散裝粉狀物料的運(yùn)輸，如裝運(yùn)水泥，面粉，滑石粉，煤粉等。 1 第 1 章 緒論 本課題研究的目的及意義 汽車工業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì) 效益不只是汽車本身，而是集中表現(xiàn)在汽車使用和流通的全過程中， 汽車工業(yè)的發(fā)展必然 帶動(dòng) 汽車運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。由于社會(huì)對汽車的運(yùn)物效率和經(jīng)濟(jì)性，以及各種功能和性能的要求也越來越高，從而使汽車運(yùn)輸工具向?qū)Ｓ没l(fā)展成為必然趨勢。粉料散裝運(yùn)輸可以提高運(yùn)輸效率，節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用，降低產(chǎn)品成本，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)裝 、 運(yùn) 、 卸 、 貯機(jī)械化。 散裝水泥車 每運(yùn) 100 萬噸水泥可節(jié)約袋裝紙 6000 噸，不僅節(jié)約了造紙?jiān)虾湍茉矗€節(jié)約了近 40萬人 的 勞動(dòng)力。 我國水泥產(chǎn)量居世界首位 ，但散裝率卻很低，約為 %。顯然，要加速我國散裝水泥的發(fā)展，除了需要制定有關(guān)的經(jīng)濟(jì)政策 給予 經(jīng)濟(jì)扶持外，還要從散裝水泥的工業(yè)技術(shù)方面進(jìn)行改善和發(fā)展，才能使散裝水泥發(fā)展速度同形勢相適應(yīng)。 2 近年來使用的粉罐汽車都是采用氣力 卸料的氣卸散裝粉罐汽車，它由六大部分組成，即：汽車底盤、罐體總成、空壓機(jī)及空氣管道、卸料管道系統(tǒng)、取力傳動(dòng)裝置、監(jiān)測儀表及安全裝置等。 罐體是氣卸散裝水泥車裝載水泥的容器，其流態(tài)化床，有效容積和總?cè)莘e等直接影響 氣卸散裝水泥車的兩個(gè)重要專業(yè)性能指標(biāo) —— 卸料時(shí)間和剩余率 [3]。 使用 氣卸散裝水泥運(yùn)輸車不僅可以提高水泥裝卸的機(jī)械化水平，節(jié)約勞動(dòng)力，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作條件，而且可以減少水泥損耗，降低施工成本，保證水泥質(zhì)量。在目前我國木材資源匱乏，能源緊張的情況下，推廣使用氣卸散裝水泥運(yùn)輸車有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 改進(jìn)散裝水泥車的卸料速度是我們所要迫切解決的問題。國外專用汽車的發(fā)展概況及未來發(fā)展趨勢是： 底盤生產(chǎn)向?qū)Ｓ没较虬l(fā)展 ；向大型、重型及半掛汽車列車方向發(fā)展；注重專用汽車的經(jīng)濟(jì)性；品種日益繁多，分工愈來愈細(xì)，并向著精尖產(chǎn)品發(fā)展； 零部件專業(yè)性生產(chǎn)程度不斷提高；多品種、系列化、小批量的 趨勢越來越明顯。 舉升式粉罐汽車 是專用罐式汽車的一種，目前在我國市場具有一定的需求量，但生產(chǎn)量小，不能滿足市場的需求，在國內(nèi)還處于不成熟階段。粉罐汽車 是指運(yùn)輸散裝粉料，如水泥、煤粉、粉煤灰、滑石粉、面粉等粉料的專用罐式汽車。近年來使用的粉罐汽車都是采用氣力卸料的 3 氣卸散裝粉罐汽車 [4]。粉料顆粒的運(yùn)送，多靠自重從罐體底部錐形口卸出，或是將罐體舉升 30176。粉罐汽車按其罐體型式不同可分為下列四種： 舉升式粉罐汽車 舉升式粉罐汽車的罐內(nèi)底部通常僅在出料口處設(shè)置流態(tài)化床，卸料時(shí)罐體呈傾斜狀態(tài)，粉料在重力作用下自動(dòng)下滑，集中到出料口處后卸出。但由于增加了舉升機(jī)構(gòu)，使用、維修復(fù)雜。 立式粉罐汽車 圖 11 舉升式粉罐汽車 立式粉罐汽車的罐體中心線呈鉛垂方向，如圖 12 所示。立式粉罐汽車適用范圍廣，能用于粉料、顆粒料等多種粉粒體物料的散裝運(yùn)輸。 4 圖 12 立式粉罐汽車 臥式粉罐汽車 罐體中心線呈水平方向，罐體可以是單個(gè)艙，也可分隔兩個(gè)艙。若罐體中心線與水平面成一個(gè)不大的傾角，則為外傾臥式粉罐汽車。但適用性受到限制，一般僅用于流態(tài)化性能較好的粉料散裝運(yùn)輸。斗式粉罐汽車通常不設(shè)置流態(tài)化床，利用粉料的重力自動(dòng)卸料。 5 圖 14 斗式粉 罐汽車 隨著我國水泥行業(yè)的飛速發(fā)展，散裝水泥車新產(chǎn)品的開發(fā)也顯得迫切需要，氣卸散裝水泥車將成為散裝水泥車市場上新的寵兒 [6]。 本課題研究的主要技術(shù)路線如圖 15所示。 立式粉罐汽車的罐體中心線呈鉛垂 方向 ，車輛可載一個(gè)或多個(gè)立式罐。但整車質(zhì)心教高，采用多個(gè)罐體時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高。其特點(diǎn)是罐體中心線呈水平方向，罐體可以是 單個(gè)倉也可以分隔兩個(gè)倉。若罐體中心線與水平面成一個(gè)不大的傾角，則為外傾臥式粉罐汽車。 舉升式粉罐汽車罐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，容積效率高，適用范圍廣，常用來裝運(yùn)流態(tài)化性能差的粉料，但由于增加了舉升機(jī)構(gòu)，使用，維修復(fù)雜。但該型汽車整車質(zhì)量較大，制造成本也比較高，經(jīng)濟(jì)性較差。 圖 21 雙錐內(nèi)傾臥式粉罐結(jié)構(gòu)圖 二類底盤的選擇 本次設(shè)計(jì)所選的二類底盤為 CA1189P4K2L11T8 型 就可 滿足其相關(guān)要求，第三章將對其技術(shù)參數(shù)做詳細(xì)介紹。 氣卸式就是利用空氣壓縮機(jī)向罐體內(nèi)吹入 壓縮空氣，使罐內(nèi)的粉料迅速流態(tài)化，當(dāng)罐內(nèi)壓力達(dá)到一定值的時(shí)候，打開卸料閥，粉料隨著氣流流出，實(shí)現(xiàn)卸料。卸料前，液壓系統(tǒng)將罐體舉升到某一高度，然后打開卸料口，粉料在自身重力作用下實(shí)現(xiàn)卸料。 對于臥式罐體，氣卸式卸料更為便利，所以本設(shè)計(jì)選用氣卸式卸料系統(tǒng)?；剞D(zhuǎn)滑片式具有體積小，排量 大等優(yōu)點(diǎn)，但所排出的壓縮空氣含有油氣，須經(jīng)過過濾才能進(jìn)入罐體氣室。因此選擇擺桿式空氣壓縮機(jī)。取力器的布置方案將在第三章作詳細(xì)的闡述?？諝鈮嚎s機(jī)固定在汽車駕駛室與罐體之間的車架上，具體位置見整車結(jié)構(gòu)圖。 （ 1） 下排式出料裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，節(jié)約罐體有效容積等優(yōu)點(diǎn)，但易產(chǎn)生堵塞。 （ 2） 上吸式出料裝置具有卸料平順，吸嘴高度可以調(diào)節(jié)，不易產(chǎn)生堵塞等優(yōu)點(diǎn)，目前應(yīng)用較廣。 9 二類底盤選型 專用汽車性能的好壞對專用汽車性能影響很大，通常專用車輛采用的基本底盤按結(jié)構(gòu)分可分為二、三、四類底盤，而該 水泥運(yùn)輸 車是在二類底盤的基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。 專用汽車底 盤的選擇主要是根據(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(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形、尺寸、動(dòng)力匹配等決定，目前， 80%以上的專用車輛采用二類底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。 目前國內(nèi)市場上底盤的種類多、品種全，如解放、東風(fēng)、紅巖等系列底盤性能好，價(jià)格便宜，市場保有量大，選用的底盤也多為這些系列的產(chǎn)品 。確定東風(fēng) CA1189P4K2L11T8 底盤作為本次高壓清洗汽車的底盤，其主要技術(shù)參數(shù)見表 22 所示： 表 22 底盤技術(shù)參數(shù)列表 底盤型號(hào) CA1189 整 備 質(zhì) 量（ Kg） 8950 發(fā)動(dòng)機(jī) CA6DF2 額 定 載 質(zhì)量 (Kg） 16758 軸距（ mm） 4725+1350 廠定最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量（ kg） 8950 車架前懸 /后懸 1255/1858 規(guī)格（ mm） 680021402395 接近角 /離去角 24/ 輪胎規(guī)格 取力器的選擇 氣卸散裝水泥運(yùn)輸車上的專用設(shè)備 — 空氣壓縮機(jī)，是以汽車底盤自身的發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，經(jīng)過取力器取力來驅(qū)動(dòng)的。 取力器布置方案選擇 專用車取力總布置方案決定于取力方式。 從發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力的特點(diǎn)是采用液壓傳動(dòng)，適合于遠(yuǎn)距離輸出動(dòng)力。 從飛輪后端取力的特點(diǎn)是取力器不受主離合器影響，傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)直接相連，取 力器到工作裝置距離短、傳動(dòng)系統(tǒng)簡單可靠、取出的功率大、傳動(dòng)效率高。 從變速器 ? 軸取力的布置方案又稱變速器上置式方案。此方案應(yīng)用很廣，如自卸車、冷藏車、垃圾車等一般都從變速器上端取力。 11 本章小結(jié) 本章確定了 整車總體設(shè)計(jì)方案，即為設(shè)計(jì)一種采用擺桿式空氣壓縮機(jī)和上吸式氣卸式裝水泥運(yùn)輸改裝車。 圖 23 取力器布置結(jié)構(gòu)圖 取力方式分類