专用汽车结构与设计 卞学良 第三章 罐式汽车的结构与设计新

1、在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网第三章罐式汽车的结构与设计第一节概述第二节液罐汽车的结构与设计第三节液化气体运输车的结构与设计第四节粉粒物料运输车的结构与设计第五节混凝土搅拌运输车的结构与设计第一节概述一、罐式汽车定义及其特点二、罐式汽车分类三、罐体支承座一、罐式汽车定义及其特点(1) 提高了运输效率由于罐体是装载物料的容器，可以采用机械化装卸方式，大大地缩短了装卸时间，加快了车辆周转，提高了运输效率。(2)保证物料在运输途中不变质罐体通常是个密封容器，罐内物料不受气候条件影响，若物料对温度有要求，还可做成隔热罐体和加热罐体等特殊结构的罐体来保护物料，所以物料不易变质

2、，也不易污染和泄漏。(3)改善装卸条件，减轻劳动强度罐式汽车运输可实现装、运、卸机械化，且都在封闭状态下进行，大大地减少了装卸工人人数，减轻了劳动强度，减少了粉尘飞扬和异味的散发。(4)节省包装材料、降低运输成本物料散装运输，节省了包装材料，增加了装载质量，运输成本下降。(5)有利于安全运输由于是密封运输，物料不会泄漏，即使是有毒物质，也不会污染环境。二、罐式汽车分类(一)按运输货物种类和作业性质分类(二)按罐体能承受的内压力大小分类(三)按罐体与汽车或挂车的连接方式分类(一)按运输货物种类和作业性质分类图3-1轻质燃油加油汽车图3-2气卸散装电石粉罐式汽车图3-3液化石油气罐式汽车1汽车底盘

3、2罐体3入孔4安全阀接管5扶梯及平台6液位指示器接管7后保险杠8接地链9阀门箱10液泵图3-4混凝土搅拌运输车(二)按罐体能承受的内压力大小分类1) 低压罐体0.1p1.6MPa。2) 中压罐体 1.6p10.0MPa。3) 高压罐体 10p100MPa。4) 超高压罐体 p100MPa。(三)按罐体与汽车或挂车的连接方式分类图3-5罐式汽车a)半承载式b)承载式 三、罐体支承座(一)整体式支承座(二)分置式支承座(三)罐体支承座固定装置图3-6整体式支承座示意图1支承座纵梁2弹性连接块3U形连接螺栓4封板上托板5支承座横梁6横梁上托板7纵梁上托板8止推板9封板10刚性连接块11汽车车架12罐

4、体图3-7刚性固定装置a)刚性连锁b)U形螺栓连锁1衬架2垫块3支承座4车架图3-8弹性固定装置a)弹性垫板连锁b)弹性连锁c)弹性铰接式连锁d)球面铰接式连锁e)全浮动式连锁1橡胶弹性块2车架3弹性胶垫4罐体5支承座6连接块7弹簧8铰轴9轴套座10弹性胶轴套11副车架12球面铰座13球形钢套14一弹性橡胶块15中轴螺栓16弹性垫圈17前立板18座套19胶芯20下罩盖21上罩盖第二节液罐汽车的结构与设计一、油罐汽车二、化工液体运输车一、油罐汽车1) 能为本车油罐加油。2) 能将本车的燃油加给其他容器。3) 能不经本车油罐将一个容器的燃油注入另一容器内，起移动泵站作用。4) 能抽回加油软管中的燃

5、油。5) 能把燃油在本车内循环、搅拌，即所谓倒油。(一)运油汽车(二)加油汽车(一)运油汽车图3-9半挂运油汽车列车1油罐2、4加油口3扶梯5连通气管6输油软管7接地链条8放油阀9排气管及消声器10灭火器图3-10半挂运油汽车列车油罐结构示意图1罐体2呼吸阀3加油口4连通气管5接地链条6防波板7隔板8接地导线9放油软管10放油阀11底阀图3-11非承载式罐车的罐体典型结构1罐体2入孔3呼吸阀4液位报警器5底阀及导静电导线6液位器7沉淀槽8支承座9放出管10垫木11走台12扶手图3-12半挂运油车入孔盖上的加油孔盖和呼吸阀1连通气管接头2呼吸阀3观测框4入孔盖5加油导管6橡胶密封垫7加油孔盖8压

6、杆9锁扣柄图3-13罐体横截面各种形状图3-14圆形横截面罐体容积计算图图3-15椭圆形横截面罐体容积计算图图3-16呼吸阀结构图1阀体2空气阀3密封圈4蒸气阀5铜丝网6固定螺钉7、8弹簧9、10弹簧座11缩紧螺母12开口销13防尘罩图3-17油水装满报警器1浮球2排气管3双音哨4液面图3-18浮球式液位计结构原理图1浮球及浮球杆2锥齿轮副3轴4、5形磁铁6指针7刻度盘8壳体9罐体图3-19消静电管结构1管体2外有机玻璃管3内有机玻璃管4钨针5放气塞6定位销7螺钉图3-20放油阀及操纵机构1阀套2压圈3弹簧4阀座5阀芯6阀座圈7密封垫8衬套9套圈10底盖11O形密封圈12顶杆13连接板14操纵

7、手柄支架15操纵手柄16定位板(二)加油汽车图3-21普通加油汽车外形图图3-22大型加油汽车罐体内部结构1横向隔板2纵向防波板3入孔盖4加油口5呼吸阀6防护栏7侧防护架8立柱图3-23大型加油汽车的输送管路1软管接头2放油阀3放油口盖4操纵手柄5四通阀6油泵7油管8底阀滤网9底阀装置10放油管11紧急关闭阀操纵杆12紧急关闭阀操纵杆锁扣13固定板图3-24底阀装置示意图1底阀操纵机构2罐体3底阀4紧急关闭阀5紧急关闭阀操纵机构(1)油路系统要求与组成根据加油汽车实际性能要求，通常是按上述的加油汽车五种功能，确定一个最佳油路系统，满足作业需要，并力求结构简单、工作可靠、工艺性良好、容易实现“三

8、化”、管路较短。(2)油路系统的布置油路系统在汽车上布置时，为充分利用汽车上的空间位置和方便操纵，通常将整个油路系统分为两大部分。图3-25气动底阀图3-26气动操纵阀结构图3-27大型加油汽车油路系统1油罐2底阀3滤清器4、5、6、7、9、10、13、16、17、18、19阀8绞盘总成11流量计12仪表板14安全阀15油泵图3-28大型加油车车架油路1接操纵室油路2操纵室3油罐4底阀5球阀6车架7油泵8输油管9、11阀10安全阀12回油管13纵梁图3-29软管绞盘配置形式a)整体式b)分置式1滤清器2绞盘3球阀4流量计5消静电管6链轮(1) 油路压力损失计算油路压力损失是确定油泵压力和选择油

9、泵的依据之一。(2)油泵的选择加油汽车的油泵大多采用压力较低、流量较大的自吸式涡流泵。(3)油路的工作压力、试验压力、设计压力根据油路系统的压力损失和所选油泵的压力，确定油路的工作压力。(4)管道内径计算(5)管道壁厚的确定(1) 绞盘的驱动形式绞盘是用于卷绕加油软管的部件，主要由卷筒、转动油管、进油管、大小轴承及轴承座、支架等组成。(2)卷筒尺寸的确定(3)转动轴管设计转动轴管是转动油管与小轴管(参见图3-30)的合称，为绞盘总成的重要部件。图3-30软管绞盘结构图1小轴承座2小轴管3弯管4卷筒5转动油管6大轴承座7密封圈8进油管9锁紧装置图3-31卷筒计算图1进油管2密封圈3轴承4转动油管

10、5卷筒6软管7支架图3-32转动轴管结构1进油管2密封圈3、4球轴承5、10支架6转动油管7小轴管8交筒辐盘9双列球轴承二、化工液体运输车(一)硫酸液运输车(二)盐酸液运输车(一)硫酸液运输车图3-33气压排放硫酸液运输车1空气软管2排液管3直通截止阀4安全阀5压力夹6贮气筒7空气压缩机8油水分离器9、11、12、18、19浮动球阀10入孔及注液装置13排液橡胶软管14、16防护栏15集油槽17、20防护架21侧向防护架22扶梯图3-34气压排液系统1取力器2传动轴3空气压缩机4油水分离器5、8、10直通截止阀6气压表7安全阀9贮气筒11空气软管12空气道管13卧式升降止回阀14、15、16、

11、20、21、22、23、29、31浮动球阀17、24呼吸阀18、26入孔19、25注液孔27、28排液导管30、33排液橡胶软管32排液管图3-35浮动球阀图3-36卧式升降止回阀图3-37弹簧式安全阀1阀体2螺母3定位螺钉4阀门5、9弹簧座6顶杆7外壳8调压弹簧10锁紧螺母11调整螺钉12盖帽13泄气口图3-38玻璃钢罐体1入孔2注液孔3罐体4防波板5液位计盖6液位计7扶手8放液孔9衬里10罐壁11封头12聚酯胶泥图3-39蜂窝型玻璃钢罐体局部结构图3-40单向透气阀图3-41气压排放罐体结构1进气接头2入孔3吊环4防液板5罐体6排液管7副车架8泄水管9防护架10支架图3-42气压排放系统1

12、空气压缩机2直通式截止阀3油水分离器4贮气筒5气压表6安全阀7空气软管8空气管道9旋启式止回阀10屋脊式隔膜阀11注液孔12入孔13排液橡胶软管图3-43屋脊式隔膜阀1阀体2螺栓3阀盖4手轮5定位销6阀杆套7阀杆8压板9隔膜图3-44旋启式止回阀1阀盖2、8密封圈3阀体4圆柱锁5螺母6、13、16垫圈7阀门9压盖10螺栓11摇臂12、17销轴14螺栓及螺母15螺栓第三节液化气体运输车的结构与设计一、液化石油气运输车总体结构与设计二、罐体的结构与设计三、管道系统和主要部件的选择一、液化石油气运输车总体结构与设计(一)总体结构(二)液化石油气主要成分的密度和罐体最大充装量图3-45半挂式液化石油气

13、运输车1、19压力表2全容积40%指示阀3全容积85%指示阀4全容积80%指示阀5入孔6罐体7安全阀8液位计9接地链10紧急切断卸压阀11紧急切断阀12球阀13、17排放阀14液相接口15液泵16气相接口18截止阀20温度计二、罐体的结构与设计(一)罐体的结构(二)罐体的壁厚计算图3-46液化石油气罐体示意图1安全阀凸缘2吊耳3气相管4隔板5液位报警器凸缘6温度计接口7液相紧急切断阀口8气相紧急切断阀口9液位计凸缘10入孔11整体式支承座12满罐液吊位13空罐吊位图3-47圆筒体示意图1安全阀口2液相紧急切断阀口3气相紧急切断阀口4液位计法兰口5温度计套口6入孔图3-48有限尼孔的防波板图3-

14、49内置全启式安全阀1导向套2阀杆3弹簧4阀体5垫圈6下调整环7密封垫8反冲盘9上罩10防护罩11顶紧螺栓(二)罐体的壁厚计算(1) 椭圆形封头壁厚椭圆形封头(图3-50)推荐采用长、短轴比值为2的标准型封头，其有效厚度应不小于封头内径Di的0.15，其他椭圆形封头的有效厚度应不小于封头内径Di的0.30。(2)碟形封头碟形封头(图3-51)球面部分的内半径应不大于封头的内径，通常取0.9倍的封头内径。图3-50椭圆形封头图3-51碟形封头三、管道系统和主要部件的选择(一)管道系统组成和设计要求(二)管道系统主要部件(一)管道系统组成和设计要求1) 系统能完成密封装卸作业。2) 液化石油气在管

15、道中的流速不得超过5ms。3) 必须实行罐底装卸或将上装管插入罐底灌注，避免高速冲击。4) 应设置气相平衡装置，当无气相平衡时，泵的每分钟流量应限在罐体总容量的2.5左右。5) 监测仪表、控制元件应齐全，工作可靠，动作灵活。6) 液化石油气温度不得超过设计值，环境温度不允许超过紧急切断易熔合金的熔融温度为705。图3-52管道系统原理图1进泵阀2进罐阀3直排阀4过流阀5自流阀6气相阀7、11排气阀8、9泄压阀10切断阀(二)管道系统主要部件图3-53紧急切断阀1摇臂2阀体3小弹簧4大密封圈5过流阀6小密封圈7先导阀8大弹簧9阀杆10液压缸11活塞12易熔塞13易熔合金塞14回位弹簧15轴16轴

16、套17O形密封圈图3-54气相管1气相管2操作箱图3-55吸入口径与流量的关系第四节粉粒物料运输车的结构与设计一、粉粒物料运输车定义、组成和分类二、气卸散装粉粒物料运输车总体结构与设计三、粉粒物料运输车罐体总成结构与设计四、气力输送系统结构与设计一、粉粒物料运输车定义、组成和分类图3-56立式粉粒物料运输车图3-57卧式粉粒物料运输车1汽车底盘2备胎3空气压缩机4调整装置5转速表6、13单向阀7外接气源装置8安全阀9进气阀10压力表11进气阀12二次进气阀14卸压阀15卸料蝶阀16进料装置17平台18罐体19盖枕20梯子21卸压阀图3-58举升式粉粒物料运输车二、气卸散装粉粒物料运输车总体结构

17、与设计(一)典型总体结构(二)专业性能和主要参数的确定三、粉粒物料运输车罐体总成结构与设计(一)罐体结构特点(二)罐体容积计算(三)流态化装置(四)进料装置(五)出料装置、卸料软管和卸压装置(一)罐体结构特点图3-59立式罐体总成图3-60立式罐体卸料原理图3-61双锥内倾卧式罐体总成1底架2工作平台3进料口4圆柱筒5锥筒6封头7滑料板8多孔板9气体分布板10螺栓11压条(二)罐体容积计算Va(m3)b(m3)d(m3)c图3-62卧式罐体卸料原理简图图3-63罐体横断面图图3-64卧式罐体容积计算图1椭圆封头2斜锥筒体3圆柱筒体4出料口5气体分布板6滑料板图3-65罐体中部横截面(三)流态化

18、装置图3-66单一流态化装置a)圆形b)长方形1锥筒2气室壳体3多孔板4气体分流板5进气管6流态化元件7压框8压圈9压块10下出料管11支撑管12压紧螺栓13压条14滑料板15气室16罐筒17支承板图3-67复合流态化装置a)长方形与长方形组合b)长方形与圆形组合1滑料板2流态化元件3多孔板4气室5气室壳体(四)进料装置(五)出料装置、卸料软管和卸压装置(1)上吸式出料装置上吸式出料装置具有卸料平顺、吸嘴高度可调、不易产生堵塞的特点，目前应用较广。(2)下排式出料装置图3-72所示为下排式出料装置，具有结构简单、维修方便等优点，但易产生堵塞。图3-69杠杆式外压密封进料装置1进料口补强2压臂支座3销轴4杠杆压臂5叉式压块6丝杠7丝杠螺母8拨叉销轴9进料口盖10密封圈11进料口12进料口盖铰接架13拨叉14铰接架支座图3-70内压自封式进料装置1进料口补强2支座3活动销轴4内压自