　粉粒物料运输车主要运输散装水泥、石灰石粉、电石粉和粉煤灰。发展粉料散装运输车具有节约资源,保护环境和减轻劳动强度等诸多优点。目前，粉粒物料运输车已经得到了广泛的应用，粉粒物料运输己经影响到我们生活的每一部分，对国民经济的发展有着重要的意义。文中介绍了举升式气卸粉罐汽车的改装设计说明。对粉罐罐体、流态化床、举升机构、气卸系统、人孔、卸料系统和附属机构进行了详细设计，并对不同方案进行了比较分析，保证了举升式气卸粉罐汽车的先进性及实用性。叙述了在改装举升式气卸粉罐汽车过程中容易出现的问题及相关专用设备的工作原理，并对整车性能进行了分析。

关键词：专用汽车；散装水泥罐；流态化床；前顶举升机构；粉粒物料运输

摘要I

AbstractII

第1章绪论1

1.1 改装举升式气卸粉罐运输车的目的和意义1

1.2 国内外现状及发展前景2

1.2.1 国内外发展现状2

1.2.2 散装水泥运输车的发展前景3

1.3 国外专用汽车产品的特点及其发展趋势4

1.3.1 国外专用汽车产品的特点4

1.3.2 国外专用汽车产品的现状及其发展趋势4

1.4 课题主要内容4

第2章方案设计分析与整车总布置6

2.1 方案设计与分析6

2.2 整车总布置6

2.2.1 粉罐罐体的布置及副车架外型尺寸的确定6

2.2.2 举升形式的选取与布置6

2.2.3 气卸装置的布置8

2.3 二类底盘选型8

2.3.1 二类底盘初选8

2.3.2 二类底盘装载质量的初步校核9

2.4 专业性能参数的确定10

2.4.1 卸料速度和剩余率10

2.4.2 工作压力11

2.4.3 压缩空气流量11

2.5 本章小结12

第3章粉罐装置设计计算选型13

3.1 粉罐外形尺寸设计13

3.1.1初步确定罐体尺寸及材料13

3.1.2 罐体总容积13

3.1.3 有效装载容积14

3.1.4 扩大容积14

3.1.5 装载容积14

3.2 流态化装置的设计14

3.2.1 流态化装置的类型和结构15

3.2.2 多孔板的设计15

3.2.3 流态化元件的设计15

3.2.4 流态化床主要参数计算15

3.3 进料装置17

3.4 出料装置、卸料软管和卸压装置17

3.4.1 出料装置17

3.4.2 卸料软管18

3.4.3 卸压装置19

3.5 本章小结19

第4章举升装置的设计计算20

4.1 举升角度的设计20

4.2 举升机构的布置20

4.2.1 确定上装重心位置20

4.2.2 确定反转点位置20

4.3 举升油缸的选取21

4.4 举升能力的校核22

4.4.1 初始位置状态时的校核22

4.4.2 第二和第三级油缸举升状态时的校核22

4.5 液压泵及液压控制阀的选择23

4.5.1 液压泵流量与排量的确定23

4.5.2 液压控制原理及控制阀的确定24

4.6 本章小结25

第5章气卸装置的设计计算及选型26

5.1 输送空气量的确定26

5.2输料管内径和气流速度的确定27

5.3输送系统压力损失27

5.3.1 动压损失27

5.3.2 静压损失28

5.4 流态化元件压力损失29

5.5 空气压缩机的选择29

5.6 本章小结30

第6章辅助系统设计31

6.1 取力机构的设计与选型31

6.2 液力马达的选型31

6.3 本章小结33

第 7 章整车性能分析34

7.1汽车动力性能分析34

7.1.1 基本参数的确定34

7.1.2汽车的行驶方程式35

7.1.3 汽车最高车速的确定38

7.2 燃油经济性计算38

7.3整车轴荷分配计算40

7.4 整车稳定性分析41

7.4.1空载质心高度的计算41

7.4.2 空载侧倾角的计算41

7.5 本章小结42

结论43

参考文献44

致谢45

附录46

　　　根据上装罐体尺寸参数及产品日常使用维护保养方便，再综合考虑产品造价，初步选择东风牌EQ1254G型二类地盘，其详细参数如表2.1。结合上装实际，需要对二类地盘尺寸进行修改。为使上装罐体举升后不与地面发生干涉，将后悬改短1 200mm后为1 535mm，其它尺寸不变。

　　　考虑到动力性、经济性及满足环保法规的要求，发动机选用东风康明斯发动机有限公司生产的C26020型柴油增压发动机，其参数见表2.2。变速器选择DF6S750，六档手动变速器，该采用双杆远距离操纵，传动比见表2.3。

表2.1 东风EQ1254G参数

外型尺寸(长宽高)(mm)9 630×2 470×2 980

货厢栏板内尺寸(长宽高)(mm)7 200×2 294×550

总质量(Kg)25 000

整备质量(kg)9 055

额定载质量(kg)1 5750

接近角/离去角(°)32/18

前悬/后悬(mm)1 460/2 500

轴距(mm)4 350+1 300

轴数3

最高车速 (km/h)90

发动机型号C26020

发动机功率(kw)191

发动机排量8 300

发动机生产商东风康明斯发动机有限公司

底盘依据标准GB3847-1999 GB17691-2001第二阶段

轮胎10.00R20

2.3.2 二类底盘装载质量的初步校核

第1章绪论

1.1 改装举升式气卸粉罐运输车的目的和意义

　　　粉粒物料运输车主要运输散装水泥、石灰石粉、电石粉和粉煤灰。随着国民经济的迅速发展，粉粒物料由袋装改为散装，这既是粉粒物料供应和运输的变革，也是发展其生产，实行增产节约的一项经济措施。加上全社会对环保的重视，以及我国工业的蓬勃发展,散装粉粒物料运输车将会得到更加广泛的应用。

　　　通过对举升式气卸粉罐汽车改装设计，满足市场对此种类型专用汽车的需求，在满足基本使用性能的基础上，对市场上现有产品进行研究改进，增强产品竞争力。

所谓散装运输，就是对粉末、颗粒装等货物，无需进行任何包装措施，而采用专用散装运输车进行运输，它具有以下意义。

（1）运输效率高。采用散装运输可以省去多道包装程序,缩短装卸时间, 并且有利于机械化的实现, 从而提高其运输效率；

　　　（2）有利于安全运输。一般散装运输车都是封闭式车厢,使得运输和装卸时发生事故的可能性减小,安全性提高；

　　　（3）保持货物的完好率。由于封闭式车厢内受外界环境和气候条件的影响较小, 并有利于对车厢内的温度、湿度等进行调节控制, 从而使货物在运输中不会变质和损坏, 完好率大大提高；

　　　（4）减轻装卸强度,改善装卸条件。粉末状、颗粒状货物采用箱、袋等包装,装卸时需要大量的人力,且装卸时粉尘飞扬或散发出异味,有碍装卸工人的身体健康。而采用散装运输,基本上实现机械化装卸,大大减轻和改善了装卸时的劳动强度和环境条件；

　　　（5）降低运输成本。实行散装运输便于货物的装卸、运输、贮存、加工等的全面机械化,从而节省了大量的人力、物力和财力，使其运输成本大大降低[1]。

　　　大力发展使用散装水泥，也有如下重要意义。

　　　（1）发展散装水泥有利于节约资源，提高经济效益。

　　　2002年我国生产袋装水泥5.3108t，采用纸袋包装，浪费的包装纸折合优质木材1 749万m3，加上使用袋装水泥5%的损失来计算，去年我国的直接经济损失高达239亿元；（2）发展散装水泥有利于促进和提高工程质量。散装水泥在生产过程中严格控制水泥质量，尤其是要求安定性100%合格，确保了水泥生产质量；在运输过程中采用专用运输工具从生产厂（或中转站）直接送用户，流通渠道正规明确，杜绝掺假或以次充好，从而保证了质量；在储存过程中，散装水泥在储存罐达13个月不变质，而袋装水泥存放12个月后，强度降低30—50%，且易受潮、受湿，结块变质；在使用过程中，散装水泥计量准确，无损耗（袋装水泥损耗率为5%）保证了水泥用量，更加保证了混凝土质量和工程质量；（3）发展散装水泥有利于降低噪音污染，改善施工环境，提高劳动效益。袋装水泥从水泥厂包装到工地拆包使用，中间环节多，占用劳动力多，劳动生产效率低下。特别是现场搅拌，噪音污染严重，影响施工周围环境。而发展散装水泥，推广预拌混凝土（商品混凝土），能有效提高效率，减轻工作强度，大大降低噪音污染，改善施工环境和工人劳动条件，有利于健康；（4）发展散装水泥有利于减少粉尘，改善大气环境质量和二氧化硫的排放。水泥尘污染大气的主要途径主要有两方面，一是在袋装水泥运输过程中以及装卸和储存过程中产生的破损，一般破损率在5%。。二是袋装水泥在拆袋搅拌时产生的粉尘，还有包装物回收时产生的粉尘，都会产生严重的污染。如果采用散装水泥，从水泥厂内装运开始，在运输、储存、使用过程中全部在密闭状况下进行，同时配合预拌混凝土的推广，可以大量减少甚至消除水泥粉尘排放，净化空气，减轻污染；（5）发展散装水泥有利于维护生态平衡，具有显著生态效益。发展散装水泥，每年至少使这3.6104公顷森林被保护下来，约等于全国荒漠化面积减少21%。同时森林砍伐减少，有利于维护生态平衡，调节全球气候，具有显著的生态效益[2]。

　　　因此,开发应用和发展散装运输车辆,无论是从经济效益上,还是从社会效益上,都具有很重要的意义。1.4 课题主要内容

粉粒物料运输车是通过安装在车上的空压机排出压缩气体，通过罐体内的气化床，使气化床上的粉粒物料流态化，经输送管道将罐体内的粉粒物料输送到一定距离和高度的粉仓内。流态化就是压缩气体透过气化床，使气化床上的粉粒物料相互分离悬浮于空气中，具有一般流体的特性。

由于粉粒物料的堆密度和安息角偏大，流化态性能差，若采用举升式方案，除了后端封头部位有小流化床外，罐体内侧无流化床，可节约刚才1t左右，容积利用率大于99%，卸料速度和剩余率也较好，所以采用举升式设计是国内外的发展趋势[5]。

　　　参考我国现阶段国情可见，基础设施建设及房地产建设发展迅猛，作为主要建材之一的水泥需求量巨大，在国家大力推行节能减排的政策指导下，散装水泥运输车具有广大的市场前景和可观的收益回报，因此本文只对气卸散装水泥运输罐车进行改装设计。

　　　具体设计包括以下内容。

　　　（1）二类底盘选择；

　　　（2）专用汽车的总体布置，绘制总布置草图；

　　　（3）粉罐总成的设计；

　　　（4）举升系统的设计；

　　　（5）气卸系统的设计；

　　　（6）辅助系统的设计；

　　　（7）整车性能计算分析。

设计时尽量满足以下四点:

　　　（1）要加强环保意识, 要求运输车辆在装卸料的环境中尽可能的减少对环境的污染或尽可能的减少中转环节, 在方便装却的情况下, 保证输送管路的密封性；

　　　（2）为节能的要求改进输送管路的结构, 尽量减少每吨水泥输送的能量需用；

　　　（3）降低车辆的自重, 增加车辆的载重, 设计大容量的重载车辆；

　　　（4）提高车辆结构性能, 适应货车高速长距离运输的要求。2.2 整车总布置

2.2.1 粉罐罐体的布置及副车架外型尺寸的确定

为使前后轴荷分配合理，整车质量分配均匀，车辆重心低稳定性高，罐体的位置为封头前端面距驾驶室前端3 400mm处，底面与副车架接触，副车架外型尺寸为 5 850860200mm，材料型号为20的热轧槽钢（GB/T707-1988），中间设置加强梁。

2.2.2 举升形式的选取与布置

目前, 在自卸车行业有多种结构型式。举升机构的型式目前国内常见的有: 三角架放大举升机构( F 式、T 式)、双缸举升、前顶举升和双面侧翻。其中,中轻型自卸汽车多采用结构比较简单、布置尺寸较小的举升机构, 如加伍德机构(D 式)；中、大型自卸汽车多采用油压特性曲线较好的举升机构, 如马勒里机构(T 式)；大型自卸汽车多采用举升力系数较小的举升机构，如浮动油缸连杆放大组合式(F 式和Z 式)或者前顶举升式。

其中国际上尤其是欧美等国大都采用前举升自卸方式。这种自卸方式2003年在国内也得到了许多应用, 如解放的CA3260- 8×4、重汽的ZZ3382- 8×4、川汽的CQ3300- 8×4 等车型先后问世, 在市场也得到了用户的认可。

　　　1．结构组成。

前举升自卸汽车主要是由二类底盘、上装副车架、车厢及多级油缸等组成, 结构

非常简单。

　　　2．结构性能优点。

　　　1）整车重心低, 行车稳定性好, 只要后挡不干涉, 副车架纵梁可以做得很低, 最小可以与载货车相同。其结构简单、车厢底板与主车架上平面的闭合高度可以很小, 整车稳定性好, 液压系统压力较小；

　　　2）在机构式自卸汽车设计中经常会发生机构与底盘横梁干涉, 从而需对底盘横梁改制,很麻烦。而前举升方式则不必考虑上装与底盘干涉的问题,因而设计者不必再费劲地做很多的校核图了,大大地提高了产品的开发速度；

3）现在的用户对车厢的要求越来越大,自卸车的轴距也较原来大,传统的机构式举

B05-17-29 设计图纸集.gif

B05-17-29 -液压系统A2.gif

内容简介：: SY-025-BY-2毕业设计（论文）任务书学生姓名闫石系部汽车工程系专业、班级车辆工程指导教师姓名李涵武职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称RL5250GSNJ举升式气卸粉罐汽车改装设计一、设计（论文）目的、意义举升式气卸粉罐汽车能够将装载散装固体粉料货物举升，完成货箱倾斜以便用气卸方式卸下货物，这种专用汽车的使用可以减少散装货物的运输成本和货物损失，亦可大幅降低散装物的包装成本。本课题的选择充分考虑了研究课题对汽车车辆工程专业学生学习和工作的指导作用，对本课题的研究能够使学生了解专用汽车改装设计方法，通过本课题的研究学生可以完成理论课程的实践总结，获得一定的工程设计工作方法。二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）改装设计一种举升式气卸粉罐汽车。（装载质量8t），满足专用汽车相关设计要求。要求正确进行二类底盘的选择、主要参数数据齐备、进行二类底盘选型分析、产生具有实践意义的选型总结；要求进行车辆的总体布置，用总布置草图表达主要底盘部件的改动和重要工作装置的布置；要求进行举升粉罐的详细设计，在正确计算的基础上，完成部部件设计选型，要求工艺合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高；要求进行气卸装置设计计算选型；完成总装配图，清楚表达设计。要求完成整车性能分析计算，以评价和分析整车设计情况。针对性能分析结构如有必要进行设计改进。三、设计（论文）完成后应提交的成果全部图纸均要求计算机绘图；合计图量A0 4张以上；提交设计说明书1份，字数大于1.5万字；符合规范要求；四、设计（论文）进度安排1、调研、资料收集，完成开题报告 1、2周 2、方案设计与分析、二类底盘选型（调研与分析）第3、4周 3、总布置；第5周 4、粉罐装置设计计算选型第6周 5、举升装置设计计算；第7周6、气卸装置设计计算选型第8周 7、辅助系统设计第9周 8、完成设计图纸第10、11周 9、整车性能计算分析；整车设计修正；第12周 10、完成设计说明书的撰写第13、14周 11、设计审核、修改第15周、第16周 12、毕业设计答辩准备及答辩第17周五、主要参考资料1、期刊类：道路与公路类，筑路机械或工程机械类，交通工程类，有关大学学报等（五年内）。2、科技图书和教材：机械设计类、制图类、及相关专业书；推荐：徐达.专用汽车结构与设计.北京：北京理工大学出版社；3、设计手册：机械设计手册等；4、网络资源：检索关键词：粉罐汽车，专用汽车改装

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