车辆制造工艺学

第四章

罐式汽车的结构与设计本章主要内容：概述液罐汽车的结构与设计粉罐汽车的结构与设计第一节概述一、罐式汽车定义及其特点

罐式汽车是指装有罐状的容器，并且通常带有工作泵，用于运输液体、气体或粉粒状物质以及完成特定作业任务的专用汽车和专用汽车列车。其特点：二、罐式汽车分类(一)按运输货物种类和作业性质分类1.液罐汽车2.粉罐汽车3.颗粒罐汽车4.气罐汽车5.其他专用罐式汽车第一节概述(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联接方式分类1．半承载式罐车

2．承载式罐车第一节概述三、罐体支承座

罐体与汽车架的联接是通过罐体底部的支承座和固定装置来完成。支承座有整体式和分置式两类，分置式又分纵粱分置式、横梁分置式和纵横梁分置式三种。它们都是焊接在罐体的底部，与罐体成一体。通常在焊接处加有补强钢板。(一)整体式支承座第一节概述(二)分置式支承座1．纵梁分置式支承座：它是由左、右两根纵梁分别焊于耀体底部两侧．相互不直接连接。与整体式支承座一样，需用固定装置和止推板等与汽车车架联接。2．横梁分置式支承座：横梁常与罐体连结成长方形封闭截面，用U型螺栓和联极装置与车架联接。这种支承座常采用前、后横梁支承于立式罐体下部。3．纵横梁分置式支承座：它由二根纵梁和一根横梁组成，用U型螺栓和联接装置与车架联接，也常用于立式罐体上。(三)罐体支承座固定装置

第二节

液罐汽车的结构与设计第二节

液罐汽车的结构与设计

液灌汽车是指装运液态物品的罐式汽车总称。它主要用于装运油类、化工液体以及食用液体等多种液态物质。一、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、植物油等的罐式汽车，也可作储存油料用。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它容器；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油；⑤能把燃油在本车内循环、搅拌，即所谓倒油。第二节

液罐汽车的结构与设计(一)运油汽车1.总体结构：2.罐体结构与设计：第二节

液罐汽车的结构与设计

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，减小空气阻力，并与驾驶室外形相称，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，多用圆形横截面。常用罐体横截面形状如图所示。圆形横截面罐体容积计算：第二节

液罐汽车的结构与设计椭圆形横截面罐体容积计算：3.其它装置的结构及工作原理(1)呼吸阀：呼吸阀能根据罐内气压的大小自动调节、并与大气保持平衡。其作用是减少油料蒸发，防止罐体变形。调定压力(表压力)一般高压为14.7~24.5kPa，低压为-4.9~9.8kPa。第二节

液罐汽车的结构与设计(2)油、水装满报警器：

当油或水加入罐体内时，罐内气体经排气、双音哨排出时，双音哨发出警声，表示罐内液面还未到达额定位。可继续加液；当液面到达额定液面高度4时，浮球1随液面升起堵住徘气管2的进气口，哨声停止，表示罐体己装满，应停止装液。报警器安装在人孔盖上。第二节

液罐汽车的结构与设计(3)液位指示器：①油量标尺(直观式液位指示器)②浮球式液位计③油量表和油量传感器(4)静电消除措施①接地②限定油液流速③高电导涂层④中和静电第二节

液罐汽车的结构与设计(5)放油阀第二节

液罐汽车的结构与设计(二)加油汽车:加油汽车根据受油对象的不同，分为普通加油车和飞机加油车两种.1.加油车结构:加油汽车的罐体与运油汽车的罐体相似，也具有运油汽车罐体的基本装置。下图为大型加油车罐体结构示意图。

加油汽车为了具备给受油

设备加油、自吸装油、循环搅油、移动泵站作用、吸回加油软管中的油液等五种功能，输油管路也较运油汽车复杂，并设有油泵。第二节

液罐汽车的结构与设计2．加油汽车油路系统设计

(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作为两大部分。①车架油路的布置。车架油路布置通常随油泵位置而定，。油路一般沿车架平面布置，力求管路短，弯曲少。②操纵室油路的布置。操纵室油路布置时，要使常用的主要阀门便于操纵，仪

表便于观察，过滤器便于拆装和维修，绞盘便于软管卷绕。第二节

液罐汽车的结构与设计3.油路系统主要参数计算(1)油路压力损失计算(2)油泵的选择(3)油路的工作压力、试验压力、设计压力：为了检验管路的耐压强度和密封性而作的耐压试验中采用的压力称为试验压力，一般取工作压力的1.25~1.5倍。在进行管路设计时采用的压力称为设计压力，它必须大于试验压力，通常取工作压力的1.3~2倍。第二节

液罐汽车的结构与设计(4)管道内径计算(5)管道壁厚的确定第二节

液罐汽车的结构与设计4、飞机加油汽车(1)飞机加油汽车的特殊要求：①加油压力稳定性要求高。为此在加油管路上加装压力调节器、稳压器和压

力加油接头。②油料的洁净度高。油路上要用高性能的过滤分离器。罐体和管道必须采用

铝合金制造。③绝对保证加油安全性。应安装消静电装置、联锁控制系统、电气防爆器、

灭火器等。④装有高精度、大流量的计量器。⑤油罐总容量大，给飞机加油要一次完成。(2)飞机加油汽车特殊要求的主要部件①旁通稳压阀②过滤分离器

第三节

粉罐汽车的结构与设计一、概述(一)粉罐汽车定义、组成和分类

粉罐汽车是指运输散装粉料，如水泥、煤粉、粉煤灰、滑石粉、面粉等粉料的专用罐式汽车。粉料散装运输可以提高运输效率，节约运输费用，降低产品成本，同时能实现装、运、卸、贮机械化。

粉罐汽车都是采用气力卸料的气卸散装粉罐汽车，它由六大部分组成，即：汽车底盘、罐体总成、空压机及空气管道、卸料管道系统、取力传动装置、监测仪表及安全装置等。粉罐汽车按其园体型式不同可分为下列四种：立式粉罐汽车卧式粉罐汽车举升式粉罐汽车斗式粉罐汽车第三节

粉罐汽车的结构与设计（二）粉料流态化的基本知识1.粉料特性：(1)颗粒粒度一般把粒径在一定范围内的颗粒定为—个粒组，粒组的平均粒径

称为粒度。粉料中的粒度分布直接影响粉料的性质。(2)密度密度是指单位体积粉料的质量。由于粉料的空隙率、粒度分布等的不同，因而又可分为：①真密度；②表观密度；③颗粒密度；④堆积密度(3)安息角在散堆粉料时形成的锥体母线与底面的夹角称为静态安息角；当堆放

时还受到振动而形成的安息角称为动态安息角。(4)摩擦角摩擦角表示物料与固体壁面之间摩擦力的大小，摩擦角的正切值即是粉料与壁面间的摩擦系数。(5)粘附性粘附性是指粉料之间、粉料与壁面之间的粘附现象。(6)含水率物料的水分包括附着在颗粒表面的自由水和结合在颗粒内部的化学水。第三节

粉罐汽车的结构与设计2．物料的悬浮速

度和沉降速度

悬浮速度是指在铅垂管道中使物料颗粒处于悬浮状态时的气流速度，悬浮速度是粉料的主要动力学性能，表示气力输送的难易程度。沉降速度是指物料颗粒在静止空气中自由下落时，h于重力作用，下降速度逐渐增大，颗粒受到的空气阻力也同时增大。3．物料的流态化现象第三节

粉罐汽车的结构与设计4．流态化床粉料的似液性第三节

粉罐汽车的结构与设计二、气卸散装粉罐汽车总体结构与设计（一）典型总体结构

(二)专业性能和主要参数的确定1.卸料速度和剩余率：粉罐汽车卸料时，所卸下的粉料质量与卸料时间的比值称为平均卸料速度。卸料作业完毕后，罐内剩余粉料的质量与粉罐汽车额定装载质量的比值称为剩余率。2．工作压力3.压缩空气流量：压缩空气流量应满足三方面的要求：一是能实现粉料流态化，二是管道输送顺利，三是平均卸料速度水平要求。第三节

粉罐汽车的结构与设计三、粉罐汽车罐体总成结构与设计(一)罐体结构特点：目前常用的罐体有卧式罐体、立式罐体和举升式罐体。前两种罐体的支承座与汽车车架紧固联接．举升式罐体的支承座与车架为铰接。如果卧式罐的罐体由圆柱体和两个封头构成，流态化装置为单向倾斜，称为内倾卧式罐；如果罐体中间段为圆柱体，前后段为锥台(正锥台或料锥台)，两端是封头，流态化装置为双向倾斜(组合式)，则称为双锥内倾卧式罐，目前常采用这种型式罐体。1.立式罐体总成结构及工作原理第三节

粉罐汽车的结构与设计2.卧式罐体总成结构及工作原理(二)罐体容积计算1.总容积2.有效装载容积有效装载容积指用于装载粉料的罐内容积，用下式计算第三节

粉罐汽车的结构与设计3.扩大容积由于粉料的内摩接力，进料口的数目、位置等原因，装料时粉料不能充满罐体上部的所有空间；在上部留出的空间称为扩大容积，按右式确定：4．装载容积有效装载容积与扩大容积之和叫做装载容积，即气体分布板和滑料板以上的罐内容积。按右式：5.气室容积第三节

粉罐汽车的结构与设计(三)进料装置：进料装置由进料口盖、密封圈、锁紧装置和进料口等组成。(四)出料装置、卸科软管和卸压装置(五)流态化装置：流态化装置也称流态化床，主要由流态化元件、多孔板、压板、螺栓等组成，是气卸粉罐车的重要部分，它直接影响粉罐车的专业性能。流态化装置的作用：

一是与滑料板、罐体壁构成气室；

二是使压缩空气形成微细、均匀的气流进入粉料中，使粉料流态化。1．类型和结构：目前普通采用的流态化装置有两类：单一流态化装置和复合流态化

装置。第三节

粉罐汽车的结构与设计2．多孔板

多孔板的作用是支承流态化元件及其上面的粉料，保证压缩空气均匀穿过。多孔板与水平而的夹角一般取粉料静止安息角的三分之一，常取10°-15°，现有提高的趋势。多孔板常采用4mm厚的钢板制造，上面均匀分布直径为20一30mm的孔，孔距大小与孔数多少以有利于均匀布气、支承强度和节约钻孔工时来确定。3．流态化元件：流态化元件的作用是使压缩空气透过而形成均匀、细微的气流，又称气

体分布板。

对其要求是：

①具有一定的透