車輛制造工藝學(xué)

1、第四章第四章 罐式汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)罐式汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)本章主要內(nèi)容：o 概述概述o 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)o 粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 概述一、罐式汽車定義及其特點(diǎn)一、罐式汽車定義及其特點(diǎn) 罐式汽車是指裝有罐狀的容器，并且通常帶有工作泵，用于運(yùn)輸液體、氣體或粉粒狀物質(zhì)以及完成特定作業(yè)任務(wù)的專用汽車和專用汽車列車。其特點(diǎn)：二、罐式汽車分類二、罐式汽車分類(一)按運(yùn)輸貨物種類和作業(yè)性質(zhì)分類1.液罐汽車2.粉罐汽車3.顆粒罐汽車4.氣罐汽車5.其他專用罐式汽車第一節(jié)第一節(jié) 概述(二)按罐體能承受的內(nèi)壓力大小分類(三)按罐體與汽車或掛車的聯(lián)接方式分類1半承

2、載式罐車 2承載式罐車第一節(jié)第一節(jié) 概述三、罐體支承座三、罐體支承座 罐體與汽車架的聯(lián)接是通過罐體底部的支承座和固定裝置來完成。支承座有整體式和分置式兩類，分置式又分縱粱分置式、橫梁分置式和縱橫梁分置式三種。它們都是焊接在罐體的底部，與罐體成一體。通常在焊接處加有補(bǔ)強(qiáng)鋼板。(一)整體式支承座第一節(jié)第一節(jié) 概述(二)分置式支承座1縱梁分置式支承座：它是由左、右兩根縱梁分別焊于耀體底部?jī)蓚?cè)相互不直接連接。 與整體式支承座一樣，需用固定裝置和止推板等與汽車車架聯(lián)接。2橫梁分置式支承座：橫梁常與罐體連結(jié)成長(zhǎng)方形封閉截面，用U型螺栓和聯(lián)極裝置與車架聯(lián)接。這種支承座常采用前、后橫梁支承于立式罐體下部。3縱

3、橫梁分置式支承座：它由二根縱梁和一根橫梁組成，用U型螺栓和聯(lián)接裝置與車架聯(lián)接，也常用于立式罐體上。(三) 罐體支承座固定裝置 第二節(jié)第二節(jié) 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)第二節(jié)第二節(jié) 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 液灌汽車是指裝運(yùn)液態(tài)物品的罐式汽車總稱。它主要用于裝運(yùn)油類、化工液體以及食用液體等多種液態(tài)物質(zhì)。一、油罐汽車 油罐汽車按其功能不同可以分為運(yùn)油汽車和加油汽車兩種。運(yùn)油汽車一般指運(yùn)輸輕質(zhì)燃油、重油、潤(rùn)滑油、植物油等的罐式汽車，也可作儲(chǔ)存油料用。加油汽車除能運(yùn)油外，還有如下功能：能為本車油罐加油；能將本車的燃油加給其它容器；能不經(jīng)本車油罐將一個(gè)容器的燃油注入另一容器

4、內(nèi)，起移動(dòng)泵站作用能抽回加油軟管中的燃油；能把燃油在本車內(nèi)循環(huán)、攪拌，即所謂倒油。第二節(jié)第二節(jié) 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(一) 運(yùn)油汽車1.總體結(jié)構(gòu)：2.罐體結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)：第二節(jié)第二節(jié) 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 確定罐體形狀時(shí)，應(yīng)有利于降低整車質(zhì)心高度，減少自身質(zhì)量，增大容積效率，減小空氣阻力，并與駕駛室外形相稱，整體造型美觀等。一般罐內(nèi)壓力小于0.1MPa時(shí)，罐體橫截面取橢圓形；壓力大于0.1MPa時(shí)，多用圓形橫截面。常用罐體橫截面形狀如圖所示。圓形橫截面罐體容積計(jì)算：第二節(jié)第二節(jié) 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)橢圓形橫截面罐體容積計(jì)算：3.其它裝置的

5、結(jié)構(gòu)及工作原理(1) 呼吸閥：呼吸閥能根據(jù)罐內(nèi)氣壓的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)、并與大氣保持平衡。其作用是減少油料蒸發(fā)，防止罐體變形。調(diào)定壓力(表壓力)一般高壓為14.724.5kPa，低壓為-4.99.8kPa。第二節(jié)第二節(jié) 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(2) 油、水裝滿報(bào)警器： 當(dāng)油或水加入罐體內(nèi)時(shí)，罐內(nèi)氣體經(jīng)排氣、雙音哨排出時(shí)，雙音哨發(fā)出警聲，表示罐內(nèi)液面還未到達(dá)額定位。可繼續(xù)加液；當(dāng)液面到達(dá)額定液面高度4時(shí)，浮球1隨液面升起堵住徘氣管2的進(jìn)氣口，哨聲停止，表示罐體己裝滿，應(yīng)停止裝液。報(bào)警器安裝在人孔蓋上。第二節(jié)第二節(jié) 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(3) 液位指示器：油量標(biāo)尺(

6、直觀式液位指示器)浮球式液位計(jì)油量表和油量傳感器(4) 靜電消除措施接地限定油液流速高電導(dǎo)涂層中和靜電第二節(jié)第二節(jié) 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(5) 放油閥第二節(jié)第二節(jié) 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(二) 加油汽車:加油汽車根據(jù)受油對(duì)象的不同，分為普通加油車和飛機(jī)加油車兩種.1 .加油車結(jié)構(gòu):加油汽車的罐體與運(yùn)油汽車的罐體相似，也具有運(yùn)油汽車罐體的基本 裝置。下圖為大型加油車罐體結(jié)構(gòu)示意圖。 加油汽車為了具備給受油 設(shè)備加油、自吸裝油、循環(huán)攪油、移動(dòng)泵站作用、吸回加油軟管中的油液等五種功能，輸油管路也較運(yùn)油汽車復(fù)雜，并設(shè)有油泵。第二節(jié)第二節(jié) 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽

7、車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)2加油汽車油路系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1)油路系統(tǒng)要求與組成根據(jù)加油汽車實(shí)際性能要求，通常是按上述的加油汽車五種功能，確定一個(gè)最佳油路系統(tǒng)，滿足作業(yè)需要，并力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，工藝性良好，容易實(shí)現(xiàn)“三化”，管路較短。(2)油路系統(tǒng)的布置 油路系統(tǒng)在汽車上布置時(shí)，為充分利用汽車上的空間位置和方便操縱，通常將整個(gè)油路系統(tǒng)分作為兩大部分。車架油路的布置。車架油路布置通常隨油泵位置而定，。油路一般沿車架平 面布置，力求管路短，彎曲少。操縱室油路的布置。操縱室油路布置時(shí)，要使常用的主要閥門便于操縱，儀 表便于觀察，過濾器便于拆裝和維修，絞盤便于軟管卷繞。第二節(jié)第二節(jié) 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽車的

8、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)3.油路系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算(1)油路壓力損失計(jì)算(2)油泵的選擇(3)油路的工作壓力、試驗(yàn)壓力、設(shè)計(jì)壓力：為了檢驗(yàn)管路的耐壓強(qiáng)度和密封性而作的耐壓試驗(yàn)中采用的壓力稱為試驗(yàn)壓力，一般取工作壓力的1.251.5倍。在進(jìn)行管路設(shè)計(jì)時(shí)采用的壓力稱為設(shè)計(jì)壓力，它必須大于試驗(yàn)壓力，通常取工作壓力的1.32倍。第二節(jié)第二節(jié) 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(4)管道內(nèi)徑計(jì)算(5)管道壁厚的確定第二節(jié)第二節(jié) 液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)液罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)4、飛機(jī)加油汽車(1)飛機(jī)加油汽車的特殊要求：加油壓力穩(wěn)定性要求高。為此在加油管路上加裝壓力調(diào)節(jié)器、穩(wěn)壓器和壓 力加油接頭。油料的潔凈度高。油路上要

9、用高性能的過濾分離器。罐體和管道必須采用 鋁合金制造。絕對(duì)保證加油安全性。應(yīng)安裝消靜電裝置、聯(lián)鎖控制系統(tǒng)、電氣防爆器、 滅火器等。裝有高精度、大流量的計(jì)量器。油罐總?cè)萘看?，給飛機(jī)加油要一次完成。(2)飛機(jī)加油汽車特殊要求的主要部件旁通穩(wěn)壓閥過濾分離器 第三節(jié)第三節(jié) 粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)一、概述一、概述(一)粉罐汽車定義、組成和分類 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。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。 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

10、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(cè)儀表及安全裝置等。粉罐汽車按其園體型式不同可分為下列四種：立式粉罐汽車臥式粉罐汽車舉升式粉罐汽車斗式粉罐汽車第三節(jié)第三節(jié) 粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)（二）粉料流態(tài)化的基本知識(shí)1.粉料特性：(1)顆粒粒度一般把粒徑在一定范圍內(nèi)的顆粒定為個(gè)粒組，粒組的平均粒徑 稱為粒度。粉料中的粒度分布直接影響粉料的性質(zhì)。(2)密度密度是指單位體積粉料的質(zhì)量。由于粉料的空隙率、粒度分布等的不同，因而又可分為：真密度；表觀密度；顆粒密度；堆積密度(3)安息角在散堆粉料時(shí)形成的錐體母線與底面的夾角稱為靜態(tài)安息角；當(dāng)堆放 時(shí)還受到振動(dòng)而形成的

11、安息角稱為動(dòng)態(tài)安息角。(4)摩擦角摩擦角表示物料與固體壁面之間摩擦力的大小，摩擦角的正切值即是粉料與壁面間的摩擦系數(shù)。(5)粘附性粘附性是指粉料之間、粉料與壁面之間的粘附現(xiàn)象。(6)含水率物料的水分包括附著在顆粒表面的自由水和結(jié)合在顆粒內(nèi)部的化學(xué)水。第三節(jié)第三節(jié) 粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)2物料的懸浮速 度和沉降速度 懸浮速度是指在鉛垂管道中使物料顆粒處于懸浮狀態(tài)時(shí)的氣流速度，懸浮速度是粉料的主要?jiǎng)恿W(xué)性能，表示氣力輸送的難易程度。沉降速度是指物料顆粒在靜止空氣中自由下落時(shí)，h于重力作用，下降速度逐漸增大，顆粒受到的空氣阻力也同時(shí)增大。3物料的流態(tài)化現(xiàn)象第三節(jié)第三節(jié) 粉罐汽車的結(jié)

12、構(gòu)與設(shè)計(jì)粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)4流態(tài)化床粉料的似液性第三節(jié)第三節(jié) 粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)二、氣卸散裝粉罐汽車總體結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)二、氣卸散裝粉罐汽車總體結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)（一）典型總體結(jié)構(gòu) (二)專業(yè)性能和主要參數(shù)的確定1.卸料速度和剩余率：粉罐汽車卸料時(shí)，所卸下的粉料質(zhì)量與卸料時(shí)間的比值稱為平均卸料速度。卸料作業(yè)完畢后，罐內(nèi)剩余粉料的質(zhì)量與粉罐汽車額定裝載質(zhì)量的比值稱為剩余率。2工作壓力3. 壓縮空氣流量：壓縮空氣流量應(yīng)滿足三方面 的要求：一是能實(shí)現(xiàn)粉料流態(tài)化，二是管道 輸送順利，三是平均卸料速度水平要求。第三節(jié)第三節(jié) 粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)三、粉罐汽車罐體總成結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)

13、三、粉罐汽車罐體總成結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(一)罐體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：目前常用的罐體有臥式罐體、立式罐體和舉升式罐體。前兩種罐體的支承座與汽車車架緊固聯(lián)接舉升式罐體的支承座與車架為鉸接。如果臥式罐的罐體由圓柱體和兩個(gè)封頭構(gòu)成，流態(tài)化裝置為單向傾斜，稱為內(nèi)傾臥式罐；如果罐體中間段為圓柱體，前后段為錐臺(tái)(正錐臺(tái)或料錐臺(tái))，兩端是封頭，流態(tài)化裝置為雙向傾斜(組合式)，則稱為雙錐內(nèi)傾臥式罐，目前常采用這種型式罐體。1.立式罐體總成結(jié)構(gòu)及工作原理第三節(jié)第三節(jié) 粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)2.臥式罐體總成結(jié)構(gòu)及工作原理(二)罐體容積計(jì)算1.總?cè)莘e2.有效裝載容積有效裝載容積指用于裝載粉料的罐內(nèi)容積，用下式計(jì)算第三

14、節(jié)第三節(jié) 粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)3.擴(kuò)大容積由于粉料的內(nèi)摩接力，進(jìn)料口的數(shù)目、位置等原因，裝料時(shí)粉料不能充滿罐體上部的所有空間；在上部留出的空間稱為擴(kuò)大容積，按右式確定：4裝載容積有效裝載容積與擴(kuò)大容積之和叫做裝載容積，即氣體分布板和滑料板以上的罐內(nèi)容積。按右式：5.氣室容積第三節(jié)第三節(jié) 粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)(三)進(jìn)料裝置：進(jìn)料裝置由進(jìn)料口蓋、密封圈、鎖緊裝置和進(jìn)料口等組成。(四)出料裝置、卸科軟管和卸壓裝置(五)流態(tài)化裝置：流態(tài)化裝置也稱流態(tài)化床，主要由流態(tài)化元件、多孔板、壓板、螺栓等組成，是氣卸粉罐車的重要部分，它直接影響粉罐車的專業(yè)性能。流態(tài)化裝置的

15、作用： 一是與滑料板、罐體壁構(gòu)成氣室； 二是使壓縮空氣形成微細(xì)、均勻的氣流進(jìn)入粉料中，使粉料流態(tài)化。1類型和結(jié)構(gòu)：目前普通采用的流態(tài)化裝置有兩類：?jiǎn)我涣鲬B(tài)化裝置和復(fù)合流態(tài)化 裝置。第三節(jié)第三節(jié) 粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)粉罐汽車的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)2多孔板 多孔板的作用是支承流態(tài)化元件及其上面的粉料，保證壓縮空氣均勻穿過。多孔板與水平而的夾角一般取粉料靜止安息角的三分之一，常取10-15，現(xiàn)有提高的趨勢(shì)。多孔板常采用4mm厚的鋼板制造，上面均勻分布直徑為20一30 mm的孔，孔距大小與孔數(shù)多少以有利于均勻布?xì)?、支承?qiáng)度和節(jié)約鉆孔工時(shí)來確定。3流態(tài)化元件：流態(tài)化元件的作用是使壓縮空氣透過而形成均勻、細(xì)微的氣流，又稱氣