多仓油罐运输车设计

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）摘要油罐车是罐式车的一种，主要用于液体油品的异地转移运输和实现车辆飞机的流动加油。油罐车技术含量不太高, 而且制造工艺相对于其他橄式专用车而言比较简单, 生产企业相对较多, 市场竞争非常激烈。企业最重要的战略任务之一就是保障其长久的生存能力。目前市场上汽车使用的燃料主要以汽油与柴油为主（汽油又有93和97两种标号，柴油又分为0、-10、-30号等）设计出两种或两种以上的多仓燃料运输车能够满足不同用户对燃料的需求。能够适应工地、矿山、农场等多种型号车辆的需要。汽车材料轻量化是汽车发展的必然趋势。所谓汽车轻量化，就是降低汽车产品自身重量，达到减重、降耗、环保、安全的综合目标。用科学方法和手段对汽车产品进行优化设计，在确保汽车综合性能指标的前提下，通过使用新型材料，尽可能降降低运输成本，提高企业的运营效率。铝合金是具有广阔应用前景的轻型材料，采用该材料生产的油罐半挂运输车自身质量轻，不仅可以完全满足运输油料的强度和刚度要求，而且可以显著降低运输成本，提高企业的运营效率。关键词： 油罐 多仓 半挂车 运输 铝合金AbstractOf all the tank cars,the oil-tankers mainly for the transfer of liquid pet-roleum transportation and off-site movement of vehicles to achieve airrefueling.The market is very competitive because the technology of thetank is not so much high and the manufacturing process is more simple compared with the other olivine-type special purpose vehicles.One of the most important strategic task to a company is to ensure its long term viability.Currently on the market the car use fuel to gasoline and diesel ( gasoline and mainly 93 and 97 two grade, diesel was divided into 0, - 10, - 30, etc.) to produce two or more than two kinds of multi chamber fuel transport vehicle can meet different users demand for fuel. To adapt to the site, mines, farms and other types of vehicle needs.Lightweight automotive materials is the inevitable trend.The so called lightweight vehicles is to reduce weight of the product itself,to achieveweight loss, energy saving,enviromental protection,safty and the other comprehensive goals. Using scientific methods and means to optimise the design of automotive products, under the premise of ensuring the cars comprehensive performance indicators,through the use of new materials,reduce the transport costs as much as possible and improve operational efficiency. Aluminum is a broad prospect of lightweight materials. The oil-tank semi-trailer is produced by the use of the material ,not only can fully meet the strength and stiffness of the transportation,but also can reduce transportation costs significantly and improve operational efficiency of enterprises.Keywords： Tank Multi-chamber Semi-trailer Transport Aluminum目录摘要I第1章 绪论11.1铝合金11.2半挂车的发展状况31.3半挂车的分类41.4 油罐汽车的结构与设计61.4.1 油罐汽车61.4.2 油罐汽车结构与设计6第2章 铝合金油罐半挂车的设计82.1 本次设计的主要参数82.2 半挂车的总体设计92.3 半挂车的车架设计92.4 纵梁的设计112.5 横梁的设计122.6 牵引销座板的设计132.7 罐体的设计14第3章 取力器的设计243.1取力器的工作原理243.2取力器的分类253.3取力器的参数33结 论34致 谢35参考文献3636第1章 绪论油罐车又称流动加油车，主要用作石油的衍生品，如：汽油、柴油、原油、润滑油及煤焦油等油品的运输和储藏。根据不同的用途和使用环境有多种加油或运油功能，具有吸油、泵油，多种油分装、分放等功能。 目前市场上汽车使用的燃料主要以汽油与柴油为主（汽油又有93和97两种标号，柴油又分为0、-10、-30号等）设计出两种或两种以上的多仓燃料运输车能够满足不同用户对燃料的需求。能够适应工地、矿山、农场等多种型号车辆的需要。半挂车是车轴置于车辆重心（当车辆均匀受载时）后面，并且装有可将水平或垂直力传递到牵引车的联结装置的挂车。它的类别分为全挂车（ 载货部位为栏板结构的全挂车，下分厢式全挂车 载货部位为封闭厢体结构的全挂车）罐式全挂车（载货部位为封闭罐体结构的全挂车）平板全挂车（载货部位的地板为平板结构且无栏板的全挂车）集装箱全挂车（载货部位为框架结构且无地板，专门运输集装厢的全挂车）自卸半挂车（载货部位具有自动倾卸装置的半挂车）。它的特点，半挂车是主要运输体积大,且不易拆分的大件货物,比如挖掘机等等,栅栏式比较适合拉鲜活类的货物,比如蔬菜,水果等等.厢式比较适合拉散货及防湿较贵重货物。图1.1 半挂车1.1铝合金汽车材料轻量化是汽车发展的必然趋势。所谓汽车轻量化，就是降低汽车产品自身重量，达到减重、降耗、环保、安全的综合目标。用科学方法和手段对汽车产品进行优化设计，在确保汽车综合性能指标的前提下，通过使用新型材料，尽可能降降低运输成本，提高企业的运营效率。铝合金是具有广阔应用前景的轻型材料，采用该材料生产的油罐半挂运输车自身质量轻，不仅可以完全满足运输油料的强度和刚度要求，而且可以显著降低运输成本，提高企业的运营效率。在工业生产中铝及其合金的应用量仅次于钢铁，据有色金属的首位，其最大的特点是质量轻、比强度和比刚度高、导热导电性能好、耐腐蚀，广泛用于食品、电力和制造业，是航空工业的主要材料。以铝为基的合金相图大多属于共晶型，如图1.2所示。根据铝合金的成分和生产加工的方法不同，可以把铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两类。图1.2 二元铝合金分类示意图1.2半挂车的发展状况近年来，随着汽车工业的发展，世界汽车产量和保有量与日俱增。汽车在给人们出行带来方便的同时也产生了油耗、环保、安全三大问题。着眼于长远的可持续发展, 降低燃油消耗和减少排放污染显得尤为迫切,在市场日益竞争激烈的情况下，采用新技术，新方法成为提高产品竞争力的主要方法。减少汽车自身质量( 汽车轻量化) 是汽车降低燃油消耗及减少排放污染的最有效措施之一。据国际权威部门统计, 汽车所用燃料约60% 消耗于汽车自重, 汽车质量每减轻10%, 可降低油耗6% 8%。测试表明, 在经济行驶速度下, 汽车质量每减少1kg, 1L 汽油可多运行1.1m 。实现汽车轻量化的途径主要有两种: 一是优化汽车框架结构; 另一个是在汽车制造上采用轻质材料，而目前汽车上使用量最大的轻质材料为轻合金，铝、镁、钛等金属的密度小, 分别为2.7g/cm3、1.7g / cm3 和4.5g / cm3 , 因此, 这几种金属通常被称为轻金属, 其相应的铝合金、镁合金、钛合金则称为轻合金。铝是人们最熟悉的金属之一, 在纯铝中加入Cu、Mg、Zn、Si、Mn、稀土等合金元素配制成各种铝合金, 再用强化措施来提高其强度、硬度、疲劳性能等材料综合性能, 以满足工程应用的需要。与钢铁相比, 铝合金具有质量轻、导热性好、耐腐蚀性好、易于加工等特点。而且铝材几乎可以全部回收, 重新加工使用, 有利于环境保护; 有些铝合金材料的物理性能已与车用钢材相似, 具有相当的强度和刚度。铝合金零部件的应用, 可以大大减轻整车质量, 根据美国铝学会的报告, 汽车上每使用0. 45kg 铝就可减轻车重lkg, 理论上铝制汽车可以比钢制汽车减重40%左右。因为铝合金具有以上优点, 所以铝合金成为近二十年来在国内外汽车上使用最多的轻量化材料。铝合金罐车自重轻, 满载时可以多装成品油, 空载时则可以节省燃油和减少轮胎磨损。实验和统计的结果表明, 不管在何种运行状况下, 铝合金罐车的营业收入比碳钢罐车要高出12% 左右。在美国, 每年生产5000 多台的成品油罐车, 几乎全部采用铝合金材料; 不锈钢材料用于其他化学品、液态食品等罐式车; 低合金高强度钢板仅用于低温高压液体的运输罐车。欧洲年销售各种罐式车40000 台以上。欧洲对危险品运输安全要求非常高。为防止超载, 在确保安全的前提下提高运输效益, 无论是油罐车或粉罐车, 罐体都采用铝合金材料, 甚至空气悬架的支架和钢圈也使用了铝合金制造, 以减轻自重。在日本, 每年新增成品油罐车约800 台,85% 以上采用铝合金材料进行生产, 其余15% 采用不锈钢和碳钢生产。中国的油罐车年需求量在10000 台以上, 目前,98% 以上采用普通碳钢罐体, 极少数采用铝合金罐体。国家发改委以关于部分专用车项目备案意见的函同意宁夏三特种汽车制造有限公司年产万辆特种专用汽车生产改装建设项目备案。该项目成为宁夏第一个获得国家发改委同意建设的专用车项目。据宁夏发改委工业处介绍，宁夏三庆特种汽车制造有限公司年产万辆特种专用汽车生产改装建设项目总投资亿元，项目建设地点为石嘴山经济开发区，建设规模为年产电石运输车、环卫泥水分离运输车、罐式危险品运输车、公安武警专用车、运钞车、工程运输车万辆。对于经济发达的国家，选择汽车工业作为国民经济的支柱产业是完全正确的。实现油罐车罐体轻量化的途径一般有两种一是从结构的设计入手, 通过有限元法和优化设计法对现有钢结构罐体进行结构分析和结构优化, 在保证承载能力和可靠性的前提下减轻其质量; 二是从材料入手, 通过采用轻材料或现代复合材料等低密度材料替代现有的钢材料, 达到罐体轻量化的目的。铝是最早用于汽车制造的轻质金属材料, 也是结构材料中最为经济实用、最具竞争力的汽车用轻金属材料。从生产成本、零件质量、材料利用率等方面, 铝合金具有多种优势, 如密度较小, 用其替代传统钢铁, 可减小整车重量的回收率高, 仅次于钢铁, 目前可达87, 符合环保要求。它还具有优良的抗腐蚀性、压力加工和铸造加工性, 也为专用汽车生产企业所认可。1.3半挂车的分类一、按半挂车车轴数分类 半挂车按车轴分类通常可以分为单轴、双轴、三轴和多轴四类（图1.3）。图1.3 半挂车按车轴数分类单轴半挂车是最简单的半挂车，国标GB642086规定半挂车总质量13.3t以及13.3t以下都为单轴。其整备质量小、制造方便，并且轮胎磨耗和燃油消耗较少。随着所要求的半挂车装载质量的增加，为了不超过轴负荷和总载量的规定，主要途径是增加半挂车轴数。二、按半挂车的结构特点分类半挂车按结构特点分类可以分为变轴距半挂车、车轴可提升的半挂车、多牵引销半挂车以及活动牵引销半挂车等。可变轴距半挂车可以是轮距相对半挂车车架移动的形式。我国的J10BZ、J15BZ和J140BZ转载质量分别为7t、8t和10t，纵梁可伸缩，货箱长度在7 11m内变化。车轴可提升半挂车，在提起轮轴后改变了附着条件，减少行驶阻力和轮胎磨耗，但结构复杂，其执行装置为气动或液压元件。多牵引销半挂车，一般有双牵引销和三牵引销式。三、按形式和用途分类半挂汽车列车的使用范围和广，按形式和用途分类实际上包含了所类别的专用汽车，在基本型即普通栏板式半挂车和低平台半挂车的基础上，可按GB642086分类如下：平板半挂车、低平板半挂车、凹式平板半挂车、箱式半挂车、自卸半挂车、集装箱专用半挂车、集装箱平板半挂车、集装箱栏板半挂车、液罐半挂车、粉状集装箱半挂车、牲畜家禽半挂车、预制件半挂车、长货半挂车、冷藏半挂车、横伸半挂车、纵伸半挂车和组合半挂车等。四、按半挂车驱动方式分类（1）自驱动半挂汽车列车，半挂车上装有发动机驱动，列车共装置两台发动机。南京电子工程研究所、南京汽车研究所和705厂曾分别联合批量研制过自驱动半挂汽车列车。（2）自驱动半挂汽车列车通过性好，具有军事和野外作业的意义。由于减少了牵引车功率，因此使列车尺寸减小，提高了行驶稳定性、机动性和经济性。在半挂车上增加导向轮后还可以在摘挂后单独使用半挂车，但结构较复杂。（3）其他驱动半挂汽车列车即通常的半挂汽车列车，半挂车本身不装置发动机及其传动装置。1.4 油罐汽车的结构与设计1.4.1 油罐汽车油罐汽车按其功能不同可以分为运油汽车和加油汽车两种。运油汽车一般指运输轻质燃油、重油、润滑油、植物油等罐式汽车，也可作为储存油料用。加油汽车除能运油外，还有如下功能： 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，其移动泵站的作用。4.能抽回加油软管中的燃油。5.能把燃油在本车内循环、搅拌，即所谓倒油。1.4.2 油罐汽车结构与设计确定罐体形状时，应有利于降低整车质心高度，减少自身质量，增大容积效率，减少空气阻力，并与驾驶室外形相称，是整体造型美观等。一般罐内压力小于0.1MPa时，罐体横截面取椭圆形；压力大于0.1MPa时，多采用圆形横截面。图1.4椭圆形横截面罐体容积计算图椭圆形横截面罐体实际总容积V（m3）按下式计算（参见图1.4） 公式（1-1）式中 a、b -椭圆长、短轴长度 L-椭圆筒体长度 L1、L2-封头长度 -罐体附件的体积总和第2章 铝合金油罐半挂车的设计2.1 本次设计的主要参数原始数据：（1）牵引车参数：牵引车型号：CA4222P21K2T3A1E底盘厂家：一汽解放汽车股份有限公司准拖挂车总质量（kg）： 37900鞍座承载能力（kg） ： 14370最高车速（km/h） ： 105（2）材料参数：罐体材料：6005AT6型铝合金，其屈服强度为：厚度5mm时=225Mpa，5mm厚度10mm时=215Mpa。由罐体结构厚度可知，防波板处=225MPa，罐体处=215MPa。 车架材料：7005T6型铝合金，其屈服强度为：厚度40mm时=290MPaE=69000MPa，=0.34，=2.7g/cm3半挂车技术要求：载质量（kg）： 30000半挂车鞍座最大允许承载质量(kg)： 9500轴数： 3外型尺寸（长宽高）(mm)：1300025003750轴距（mm）： 3-4轴 65304-5轴 13105-6 轴 1310离去角 ()： 14最小离地间隙(mm)： 3102.2 半挂车的总体设计半挂车的主要结构形式有平板式、阶梯式和凹梁式。平板式半挂车：整个货台是平直的，且在车轮之上，适于运输钢材、木材及大型设备（如图2.1所示）。图2.2 阶梯式半挂车图2.1 平板式半挂车阶梯式半挂车：半挂车车架呈阶梯形，货台平面在鹅颈之后，最早的阶梯式平板半挂车，其鹅颈均为弧形结构，在鹅颈上端形成第二货台平面。由于阶梯式结构货台平面降低，从而适合运输各种大型设备、钢材等（如图2.2所示）。图2.3 凹梁式半挂车凹梁式半挂车：其货台平面呈凹形具有最低的承载平面。凹型货台平面离地高度一般根据用户要求确定，适合超高货物运输（如图2.3所示）。2.3 半挂车的车架设计车架是车辆的骨架，是车辆的重要承载部件，连接着各个主要总成，承受着复杂空间力系的作用。一般，车架应该具有足够的强度、合适的刚度，在保证刚度和强度的前提下质量最小，以及结构应尽量简单等。随着高速公路的发展，车速不断提高，因而要求车架要具有足够的抗弯曲变形和抗扭转变形的能力。半挂车车架的特点，主要是车架的前部要安装牵引销及其底板，并通过牵引销与牵引车的牵引座连接。这样，车架的上面就高出牵引车车架许多。为了使货物的装载质心降低，保证起初列车必要的行使稳定性，就必须使车架后部的货箱底板平面尽量低一些。下述三种车架结构形式都与这一特点相关。同时，半挂车的轴距一般都较长，为了减轻挂车车架的总质量，有时便在纵梁的副板上打一些孔。这些圆孔或方（长方）孔，也为（制动）管、（电）线的通过提供了方便，同时也为了车架的装配、维护和修理提供了某些便利。因此，车架设计时应满足以下要求：（1）满足总布置要求：牵引车车架的前端宽度最大值受转向轮最大转角的限制，最小值取决于发动机的外廓尺寸；车架的后端宽度的最大值则需要根据轮胎和钢板弹簧的宽度和安装情况而定。（2）必须有足够的强度：要保证车架在各种复杂的工作条件下长期使用时不至发生严重的损坏。（3）要有合适的刚度：一方面，在各种使用条件下车架不能有很大的变形，要使固定在车架上面的各总成和部件在车架上的相对位置变化不大，保证它们能正常工作而不发生运动干涉或运行噪声；另一方面，车架的刚度，尤其是扭转刚度不宜过大，以免在通过不平道路时使车架发生不必要的断裂现象，同时，还要与车辆的悬架角刚度相匹配。（4）节省材料、减轻质量：在保证车架具有足够的刚度和必要的强度的前提下，应尽量简化车架的结构，减少材料的消耗，以降低生产成本。同时，车架还应便于制造和维修。车架设计时，应注意以下问题：（1）车架的各个构件几乎都是冲压件，因此，各构件的形状要尽量符合冲压工艺的要求，拉深量不能太大，余料也不能过多，以节省材料；（2）由于在每个截面上的扭转应力总是在上、下翼面的翼缘处最大，因此在车架上、下翼面上应尽可能不要钻孔、开口或有其他工艺缺陷。在前后轴之间车架纵梁的下翼面、后悬架部分纵梁的上翼面等都禁止钻孔。在车架纵梁的腹板及横梁上钻孔时，孔间距和孔大小都应符合规定。（3）在车架上焊接零件时，应该采用与车架材料焊接性能相同的材料进行焊接。不能随意地在车架上进行焊接。必须焊接时，应注意车架的圆角等处不允许焊接。（4）对于承受扭转应力的构件，应尽量采用抗扭刚度高的箱形和圆管等闭口截面来制造。（5）为了避免材料折弯时产生破裂，车架的内圆角半径应比板材的厚度大一些。（6）纵梁的扭转应力是按不同位置的横梁分段的，每段与横梁连接处扭转应力或为最大或为最小，如果在两根横梁之间加装一根横梁，则车架的扭转应力提高、加装横梁处的扭转应力增加，而纵梁在与原来两根横梁连接处的扭转应力反而下降，布置横梁时应注意这个问题。（7）对车架需要加强的地方，可采用这样的加强方式：将槽形断面的加强板附加在纵梁的内侧或外侧，加强效果十分显著；采用L形断面的加强板附加在纵梁承受拉伸应力的一侧；将纵梁的加强成为箱形断面，方法简单，加强效果也较好，但对其扭转刚度有一定的影响；在翼板上加强，但效果不明显。2.4 纵梁的设计平板式车架的纵梁结构是根据货台形式要求，相应的有平板式、阶梯式、凹梁式或桥式等三种，如图2.4所示。阶梯式纵梁截面有工字形和槽形, 纵梁截面有工字形和槽形,为防止上凹梁式下翼缘受拉伸和压缩作用而破裂,图2.4车架纵梁的形式按薄板理论进行校核,其弯曲应力不应超过临界弯曲应力。翼缘最大宽度一般不超过16(为钢板的厚度)，对于大吨位半挂车多采用工字形截面梁。纵梁截面高度根据吨位不同有较大的差异。可参考以下尺寸：载质量15t，主截面高300mm左右；载质量2030t，主截面高350450mm；载质量4050t，主截面高450550mm。半挂车车架纵梁沿其长度方向截面尺寸的变化，主要根据弯曲强度计算和总体布置确定。车架纵梁均采用高腹板结构，主截面的高和翼板宽度之比为2.74.2。本车主截面的高和翼板宽度之比为3.125。本次设计的纵梁腹板与翼板的厚度均为10mm，采用的的材料为7500AT6型铝合金。（其主要结构见图2.5）。图2.5 纵梁主截面的高度为500mm，上翼板尺寸为16510，下翼板的尺寸为50010。在纵梁上所有的焊缝应无夹杂、气孔、漏焊咬边等焊接缺陷。2.5 横梁的设计 横梁是连接左右纵梁组成车架的主要构件。横梁本身的抗扭性能及横梁在车架上的分布，直接影响车架的内应力和车架的刚度，合理的设计横梁可以保证车架具有足够的扭转刚度。横梁在布置时其间距应在700-1200mm，视具体情况也可以不遵循。（横梁的具体结构见图2.6和图2.7）。 图2.6 横梁一图2.7 横梁二2.6 牵引销座板的设计 牵引连接装置是汽车的重要组成部分。它把牵引车和挂车机械地连接起来，传递并承受两者之间的连接力和其他作用力，并使挂车实现转向。商用汽车列车的运输特点要求牵引连接装置具有完全的互换性。由于汽车列车的牵引连接装置差不多都以标准化和系列化，因此汽车列车牵引连接设计的任务，就是根据列车的类型、总质量和使用条件等，根据制造企业提供的部件系列的型号和承载能力以及价格等其他因素进行选择和使用。（牵引销座板的主要的结构如图2.8） 图2.8 牵引销座板2.7 罐体的设计罐体罐体主要由圆桶体、封头和防波板等组成。在罐体上还设有呼吸阀、油水装满报警器、液位指示器、油量指示表、油量传感器和放油阀等。罐内都设有若干块横向防波板，以加强罐体刚度及减弱车辆行驶中油料对罐壁的冲击。防波板可以直接旱灾罐体内，也可以做成可拆卸的。罐体上部的入孔直径不小于500mm，便于工作人员出入检查和维修。本次设计的罐体的长度为12260mm，小径为2070mm，大径为2497mm，厚度为5mm。封头的纵向宽度为40mm，厚度为5mm，防波板的小径为2060mm，大径为2487mm，厚度为35mm。对于罐体提出技术要求如下：1. 焊缝不得有气孔、砂眼、夹渣、咬边、焊穿、未焊透等焊接缺陷。外观应均匀一致、美观。2. 罐体应进行盛水试验，60分钟后不得有渗漏现象。3. 油漆涂层应符合QC/T484-1999汽车油漆涂层要求。图2.9 罐体总成图2.9 罐体总成 图2.10 封头图2.11 防波板图2.12 罐体托撑（1）隔板：当罐体的容量不大时，整个容器作为一个单室；若罐体的容量较大，容器内部需用隔板将其分隔成几个独立的单室，每个单室均设有人孔盖、底阀总成。因为车辆行驶时，液罐中留有一定的空隙或未装满，液体在容器中前后、左右波动，若容器的容量很大，则波动的动能就很大，质心的变化也就很大，将引起车辆轴荷的剧烈变化，严重影响汽车行驶的稳定性。特别是液罐半挂汽车列车上坡行驶时，若容器较大而无隔板，液体流向容器的后部，结果使牵引汽车驱动轴的轴荷大大减少，降低了汽车列车的通过性，使牵引汽车的牵引力得不到充分的发挥，而下坡行驶时，又使液体流向容器的前部，同样也造成牵引汽车的轴荷变化。将大容量的液罐罐体分隔成几个单室，可以改善上述情况，还可以在同一辆液罐车上同时装运几种不同的液态货物。罐体的每个单室容量的大小尚无统一标准，它取决于货物的性质及整个容器的总容量。当容器总容量小于20米时，每个单室的容量应小于4米。 图2.13 隔板（2）防波板：为了减轻汽车行驶中液体在容器内的波动，罐体的每个单室中一般都设有防波板。纵向防波板是沿汽车纵轴线方向布置的，以减轻液体在容器内左右波动；横向防波板是沿汽车横截面布置的，以减轻液体在容器内的前后波动。为了便于维修，横向防波板上还开有直径不小于550毫米的人孔，为了提高横向防波板的防波效果，同一单室的两个或两个以上防波板上的人孔应交错布置。（3）防护框：防护框设在罐体的上部，其高度应高于顶端50毫米以上，以便于对加注油口、安全阀等上部装置起保护作用；同时能使防护框内的雨水或加注油时溅出的油料汇集起来，通过罐体前端的溢流管口流出，以免污染整个罐体外表面。罐体底部的底阀座孔可以与放油管路连接形成运油车，也可以与油泵及连接管路连接形成加油车。2.人孔盖人孔盖装在罐体上部人孔盖孔上，大都采用螺栓固定，如图所示。人孔盖上设有加注口盖，呼吸阀、连通气管接头、加油导管、装满报警器和观察孔等。平常人孔盖是不打开的，只有检修内部时才卸下紧固螺栓，拆下人孔盖，便于工人出入检修或清洗。（1）加注口：图所示的人孔盖上两个加注口盖，每个加注口盖均由各自的铰链，加注口与其盖之间垫有耐油橡胶垫圈，两个加注口盖内侧各焊有一个压块，盖住加注口时，两个压块相对但不相碰，靠压杆压住压块，进而压紧加注口盖，使之密封，并用锁扣和锁扣柄锁住。锁扣与锁扣柄通过一根轴固定在一起，并与压杆的活动端铰接。在使用过程中，由于橡胶密封垫的磨损或破裂造成漏油时，可以更换耐油橡胶密封垫。当锁件等磨损造成密封不严时，可在压杆与压块在接触处，用一块能消除磨损间隙并保证压紧橡胶密封垫的钢板钢板焊在压杆的下方，也可改变有关铰支点位置的方法来修复。（2）通气管：通气管又称排气管，其一端用铰接头固定在罐体上部单室的前端或后端，其另一端用铰接头固定在人孔盖上，从而通气管便连通了每个单室两端和人孔盖。通气管的作用是当向容器的每个单室加注液体时，排出单室两端角部位的空气，也可将两个单室连通起来，使两个单室共用一个呼吸阀。该通气管一般是用无缝钢管焊上铰接头制成的。（3）加油导管：加油导管装在加注口的下方，它是作用是缩短加注口与罐体底之间的距离，当燃油进入罐体内使加油导管淹入油液中，避免加油时的飞溅现象，从而减少或消除加油时所产生的静电。（4）呼吸阀：呼吸阀又称安全阀，如图2-7-6所示。该阀能自动调节容器内的压力，使压力保持在一定范围之内。这样既能保护液罐，又能减少易挥发油液的挥发损失。呼吸阀由吸气阀和排气阀两部分组成。吸气阀2和排气阀4为两个安装方向相反的单向阀。吸气阀受气体的作用面积小，其弹簧7的刚度也小，开启的压力较低，一般为4.9千帕9.8千帕；排气阀受气体的作用面积大，其弹簧8的刚度也大，开启的压力较高，一般为14.7千帕24.5千帕。当容器内的气体压力低于4.9千帕9.8千帕，吸气阀在容器内外压差得作用下，克服弹簧7的弹力而打开，吸入部分空气，使容器内的压力升高到正常值，吸气阀关闭；当容器内的气体压力由于挥发量增大或温度升高而超过14.7千帕24.5千帕时，排气阀在容器内外压差的作用下，克服弹簧8的弹力而打开，排出容器内的部分气体，使容器内的压力降至正常值。呼吸阀的阀体1用镍镉不锈钢制造，其余零件也均用不锈耐酸钢制造，以防生锈。中小型油罐一般各个单室共装一个呼吸阀，而大型油罐每个单室各装一个呼吸阀。呼吸阀的吸气压力和排气压力分别由调整螺母9和10来调整。密封圈3破损或发胀可以更换。铜丝网5沾满油污时可以清洗或更换，保证其通气。应经常检查呼吸阀的工作情况，确保其工作灵敏可靠。 图2.14 呼吸阀（5）装满报警器：装满报警器也装在人孔盖上，如图2-7-7所示。当罐体内的液面高度变化较快时，气体便由排气管2通过双音哨3而发出响声。当液面达到额定高度时，浮球1随液面浮起面堵住排气管2，哨声停止，从面起到装满报警的作用；当罐体内的液体卸空时，哨声也停止。 图2.15 装满报警器底阀是液体排出或吸入液罐的控制阀，罐体的每个单室的底部都装有一个底阀，底阀的结构型式与罐车的类别（如运油车或加油车）及所装运的货物有关。底阀的操纵形式有手动、起动、电动和液动等。手动的简单可靠，大都选用这种操纵形式。罐体的底部还设有沉淀槽和排污阀，可根据情况不定期地打开排污阀，放掉沉积在沉淀槽中的污物。3.静电消除装置为了消除油罐车在加油、放油和运油过程中产生的静电，防止静电引起火灾，保证安全生产，油罐车均设有多种静电消除装置。拖地胶带或链条：拖地胶带或链条均设在油罐车的尾部，是随车必备装置，常称接地链。其一端与罐体相连接，另一端拖地，在使用过程中绝对不允许将拖地胶带或链条离开地面，以消除油罐车在行驶过程中产生的静电。当拖地胶带或链条使用一段时间而被磨短时，可将车架后段的固定螺栓松开，将拖地胶带拉出一段，或将拖地链条放出几节。如果拖地胶带或链条使用到不能再延长时，应及时更换或再接上几节链条。4.防火消音器油罐车装用的防火消音器直接装在汽车前保险杠的下面，使发动机的排气经过该防火消音器，确保油罐车安全防火。若使用普通汽车所装用的消音器，使用时必须在排气口加装防火帽。第3章 取力器的设计3.1取力器的工作原理取力器就是一组变速齿轮，又称功率输出器，一般是由齿轮箱、离合器组合而成，与变速箱使用齿轮连接，与举升泵是轴连接，是变速箱里的一个单独的档位，挂上这一档，一加油门，举升泵就可以运转了。举升泵是一个液压装置，举升车箱，实现自卸功能。自卸车、消防车、水泥搅拌车、制冷等需要额外动力的专用车辆，是通过取力器获取的，取力器是装在变速箱外侧的附加装置（水泥搅拌车的取力器是在离合器外壳上），它从变速箱的某个齿轮获取动力。这个动力的接通或断开是通过驾驶室内的一个电磁伐来控制的。由取力器带动高压油泵供自卸车；带动水泵供消防车；带动压缩机供制冷车；带动液压马达旋转搅拌罐。 取力器一般是连接传动轴或者直接跟齿轮泵相连，在国内一般是接传动轴，很少有人设计跟齿轮泵直接连接，在 欧洲、北美，由于取力器的设计多样，种类繁多。取力器生产厂家（例如：意大利 Hydrocar、PZB公司、美国Muncie公司等）在取力器输出端设计了不同的接口，满足不同类型的接口需求。常用的输出接口形式有：DIN 5462、SAEB2&4、SAEC2&4等，输出法兰形式一般是：DIN20、DIN10、SP1300、SP1400等。在欧洲DIN 5462接口非常常见，齿轮泵的生产厂家都会按照这个接口来设计，为了和取力器完美相接，省了中间的传动轴，减少了空间。 国内的取力器多数用在自卸车上，所以对取力器的要求比较单一。在欧洲、北美,由于特种车对取力器的要求很高，取力器生产厂家会设计多输出端的取力器,或者带离合器的取力器，取力器的控制方式也多样，有：机械控制、液压控制、气控、真空源控制、电控等，其中气控比较常见。 近年来，由于中国商用车市场的迅猛发展，一些国际上专业的取力器制造商，如：意大利英特帕普也登陆到了中国。随着时间的发展，中国的取力器也会越来越多样化，专业化。取力窗口通过变速箱中间轴上的高挡齿或倒挡轴上的倒挡齿取力。在汽车取力器中使用最为广泛。 总体结构：有一轴式、两轴式、三轴式、带副箱式、单操纵双输出式和双操纵双输出式等几种形式。其中以两轴式结构最为普遍；一轴式结构最为简单；三轴式主要用于输出有双速异向用途的取力器，如越野车绞盘取力器；也有原为一轴式或两轴式后为改变输出轴旋向而增加一轴新成为两轴式或三轴式；带副箱式主要是在原取力器基础上进一步增速或减速，以扩展其使用性能；单操纵双输出式的两输出可同轴也可不同轴，但由同一操纵机构同时控制；双操纵双输出式的两输出可同轴也可不同轴，但由不同的操纵机构独立控制。 二.后端取力器 后端取力器是在变速箱后端通过变速箱副轴轴端来取力的取力器，它具有输出扭矩大等特点，在重型汽车变速箱上应用较普遍。 总体结构：有一轴式、两轴式、三轴式等几种形式。一轴式直接输出，结构简单可靠；两轴式可一定范围调整速比和输出位置，应用较广泛；三轴式主要用来调整输出位置，应用 不太普遍； 三.夹心式取力器 夹心式取力器又称前夹式取力器或一轴上取力器，系夹在变速箱壳与离合器壳之间并在变速箱一轴上取力的一种多轴齿轮箱，具有传输功率大、使用可靠等特点，用在轻、中、重型车底盘上，可改装消防车和高压清洗车等车型。 四.全功率取力器 全功率取力器又称传动轴取力器或分动器，系通过传动轴安装在变速箱与后桥之间并设有取力输出装置的一种多轴齿轮箱，它在使用时可通过变速箱档位调整取力输出转速，具有传输功率大、通用性较强、使用可靠等特点，用在轻、中、重型车底盘上，可改装混凝土输送车、高压清洗车和油田固井车等专用车。3.2取力器的分类少量专用汽车的工作装置因考虑工作可靠和特殊的要求而配备专门动力驱动外(例如部分冷藏汽车的机械制冷系统)，绝大多数专用汽车上的专用设备都是以汽车底盘自身的发动机为动力源，经过取力器，用来驱动齿轮液压泵、真空泵、柱塞泵、轻质油液压泵、自吸液压泵、水泵、空气压缩机等。取力器在专用汽车的设计和制造方面显得尤为重要。根据取力器相对于汽车底盘变速器的位置，取力器的取力方式可分为前置、中置和后置基本型式。1前置式（1）发动机前端取力发动机前端取力是一种常用的型式，一般都是由正时齿轮室或由风扇、水泵的皮带轮输出，例如气刹制动系统中的气泵，某些专用工作装置所用的液压马达等。由于该方式的取力器到专用装置的距离较长，且需要转换传动方向，若采用机械传动其结构就很复杂，因此一般采用液压传动。例如：长头式汽车底盘改装的大型混凝土搅拌运输车。图3.2 液压传动1-发动机，2-变速器，3-油泵，4-液压马达，5-减速器，6-链传动，7-滚筒（2）发动机后端取力 发动机后端取力一般都是在飞轮处。如图是一种飞轮取力的布置方案，在飞轮前端的齿轮，通过中间轴齿轮传动取力器齿轮，从而驱动取力器的输出轴。 这种取力方式的优点是不受主离合器控制，但因改变了曲轴末端的结构，对于平衡会有一些影响。这种布置在机场消防车上有所应用。图3.3发动机后端取力1-发动机，2-取力器，3-水泵离合器，4-水泵，5-变速器，6-主离合器3夹钳式取力器图3.4为夹钳式取力器独立总成结构图，安装在主离合器和变速器之间。由图中可以看出：原变速器中的第一轴被取力器中的长柄齿轮轴和连齿轴所代替。安装时，长柄齿轮轴7支承在发动机飞轮中心，而连齿轴9则作为改装后的变速器第一轴。这种取力方式在消防车上应用较多。图3.4 夹钳式取力器1-法兰，2-转速表涡轮，3-输出轴，4-齿轮，5-中间轴，6-齿轮，7-长柄齿轮，8-滚针轴承，9-连齿轮，10-主动齿轮，11-离合套，12-甩油盘，13-油底壳，14-冷却管固定螺栓，15-蛇形管2中置式（1）变速器上盖取力这种布置方案是改制原变速器的上盖，将取力器叠置于变速器之上，用一个惰轮和变速器 的第一轴输入齿轮常啮合，再由该惰轮将动力传给取力器的输出轴，如图所示。和前述的几种取力器一样，这种取力器同样有与发动机同转速输出的特点，因而适合于需要有高转速输入的工作装置。图3.5 变速器上盖取力1-齿轮轴，2-离合齿套，3-花键轴，4-蜗杆，5-涡轮，6-离合手柄，7-法兰，8-变速器第一轴，9-拨叉，10-拉杆，11-取力器壳体，12-惰轮，13-小齿轮（2）变速器侧盖取力变速器侧盖取力又可分为左侧盖取力和右侧盖取力。由于在设计变速器时已考虑了动力输出，因而一般在变速器左侧和右侧都留有标准的取力接口，也有专门生产与之配套的取力器厂家，因此这种取力器较常用。但这种取力形式一般都是从变速器的中间轴上的齿轮取力，因而在传动路线上经过了变速器一对常啮合齿轮的减速，所以取力器输出轴的转速总是低于发动机转速。图3.6 变速器侧盖取力1-气缸，2-活塞，3、4-O型密封圈，5-活塞杆，6-弹簧，7-拨叉，8-滑动齿轮，9-接齿轮，10-油封，11-输出轴，12-滚针轴承，13-中间齿轮，14-外壳，15-定位销，16-十字轴，17、21-传动轴，18-泵架，19-弹性柱销联轴节，20-液压泵，22-连接套筒（3）变速器后端盖取力图3.7为某种变速器后端盖取力器。动力由变速器输出轴取出。图3.7 变速器后端盖取力1-发动