粉粒物料運(yùn)輸車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 粉粒物料運(yùn)輸車車廂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 目錄 1緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 粉粒物料運(yùn)輸車國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 1.3粉粒物料運(yùn)輸車結(jié)構(gòu)及工作原理概述 3 1.2.1 粉粒物料運(yùn)輸車基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3 1.2.2粉粒物料運(yùn)輸車基本工作原理 4 1.4設(shè)計(jì)要求和目的 5 1.5論文主要結(jié)構(gòu) 5 2 粉粒物料運(yùn)輸車底盤結(jié)構(gòu)分析和選取 5 2.1專用汽車底盤的構(gòu)造分析 5 2.11底盤傳動(dòng)系統(tǒng) 6 2.12底盤行走系統(tǒng) 7 2.13底盤轉(zhuǎn)向

2、系統(tǒng) 8 2.14底盤制動(dòng)系統(tǒng) 8 2.2粉粒物料運(yùn)輸車底盤選定 8 3粉粒物料運(yùn)輸車總體結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 9 3.1粉粒物料運(yùn)輸車總體結(jié)構(gòu)的選擇 9 3.2專業(yè)性能和主要參數(shù)的確定 9 3.21平均卸料速度和剩余率 9 3.22工作壓力 11 3.23壓縮空氣流量 11 3.3粉粒物料運(yùn)輸車罐體總成結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì) 12 3.31臥式罐體總成結(jié)構(gòu)和工作原理 12 3.32罐體尺寸的確定和容積計(jì)算 12 3.33流態(tài)化裝置 12 3.34進(jìn)出料裝置和卸壓裝置 12 3.35簡要強(qiáng)度校核 12 3.4氣力輸送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 12 3.41輸送空氣量的確定 12 3.42輸料

3、管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 3.43壓力損失分析 12 3.44空氣壓縮機(jī)的選擇 12 4動(dòng)力和控制原理分析 12 4.1車輛的動(dòng)力性能分析 12 4.2取力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì) 12 4.3工作原理 12 5改裝的經(jīng)濟(jì)性分析 12 結(jié)論 13 致謝 13 參考文獻(xiàn) 13 1緒論 1.1研究背景 粉粒物料運(yùn)輸車又稱散裝水泥車，由專用汽車底盤、散裝水泥車罐體、氣管路系統(tǒng)、自動(dòng)卸貨裝置等部分組成。利用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)， 將壓縮空氣經(jīng)管道送入密封罐體下部的氣室，使氣室液態(tài)化床上的粉粒體懸浮成流態(tài)狀，當(dāng)罐內(nèi)壓力達(dá)到額

4、定值時(shí)，打開卸料閥，流動(dòng)化物料通過管道流動(dòng)而進(jìn)行輸送。 隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在環(huán)保以及高效率的要求下，對粉粒物料運(yùn)輸車的需求日漸增強(qiáng)。同樣，對粉粒物料運(yùn)輸車的高效率運(yùn)作能力和車身設(shè)計(jì)方案提出了更高的要求。 粉粒物料運(yùn)輸車主要運(yùn)輸散裝水泥、石灰石粉、電石粉和粉煤灰。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,粉粒物料由袋裝改為散裝,這既是粉粒物料供應(yīng)和運(yùn)輸?shù)淖兏?也是發(fā)展其生產(chǎn),實(shí)行增產(chǎn)節(jié)約的一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)措施;加上全社會(huì)對環(huán)保的重視,電廠排放脫硫的需要,鋼鐵廠為提高產(chǎn)品質(zhì)量,也要在鋼產(chǎn)品的冶煉過程中對其脫硫,因而加大了對粉粒物料如石灰石粉等的運(yùn)輸要求。 粉粒物料運(yùn)輸車是通過安裝在車上的空壓機(jī)排出的壓

5、縮氣體,透過罐體內(nèi)的氣化床,使氣化床上的粉粒物料流態(tài)化,經(jīng)輸送管道將罐體內(nèi)的粉粒物料輸送到一定距離和高度的粉倉內(nèi)。流態(tài)化就是壓縮氣體透過氣化床,使氣化床上的粉粒物料相互分離懸浮于空氣中,具有一般流體的特性。粉粒物料運(yùn)輸車經(jīng)過了近30年的發(fā)展，罐型結(jié)構(gòu)不斷推陳出新，但從主要指標(biāo)的設(shè)計(jì)訴求來看，可以細(xì)分為3個(gè)發(fā)展階段，且每個(gè)階段都呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。 2000年以前為第1個(gè)階段，主要體現(xiàn)在車用裝卸效率。廠家把提高吹卸速度，降低剩余率作為首要設(shè)計(jì)目標(biāo)。在這一階段的廠家宣傳資料中，大多把產(chǎn)品的吹卸速度標(biāo)定為1.4 t/min。 2000～2010年為第2個(gè)階段，主要體現(xiàn)在可裝載的容積容量。由于用戶對單程

6、運(yùn)力的追求，推動(dòng)廠家在增大罐車容積上殫精竭慮，后期甚至出現(xiàn)了突破外廓尺寸限值的超標(biāo)車型。然而隨著公安部對在用車輛生產(chǎn)一致性管理的進(jìn)一步嚴(yán)格要求，以及用戶覺悟的提升，在使用壽命內(nèi)，此類車型必然成為預(yù)埋的定時(shí)炸彈，一旦引爆，對生命財(cái)產(chǎn)及環(huán)境的危害將極其巨大。 2010年以后，粉粒物料運(yùn)輸車將迎來第3個(gè)階段，主要體現(xiàn)在車身罐體輕量化。這也是體現(xiàn)安全性的發(fā)展階段，向安全，快捷、高效率方向前進(jìn)。 1.2 粉粒物料運(yùn)輸車國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 近年來，世界各國都大力發(fā)展專用汽車生產(chǎn)，致力于專用汽車的研究，擴(kuò)大汽車使用范圍，以利于各種貨物的運(yùn)輸。 在歐洲，可以根據(jù)用戶需求自由選擇各底盤企業(yè)的專用汽車底盤，

7、發(fā)展自己的系列化專用汽車。歐洲專用車企業(yè)的產(chǎn)品線一般都很窄，無論是整車企業(yè)，還是零部件企業(yè)，以一種產(chǎn)品打天下，成為世界第一、全球最大的比比皆是，專業(yè)化、規(guī)?；菤W洲專用車產(chǎn)業(yè)最主要的特征。 歐洲專用車企業(yè)的主要特點(diǎn)是：企業(yè)規(guī)模差距大，大的上千人，小的幾十人甚至十幾人，大部分為中小型企業(yè)；技術(shù)開發(fā)能力強(qiáng)，很多企業(yè)是“百年老店”、家族式企業(yè)，一般都有特色產(chǎn)品和技術(shù)，擁有大量技術(shù)專利，產(chǎn)品利潤很高，抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)；專業(yè)化程度高，配套體系完善，很多企業(yè)只作技術(shù)集成和總裝；工藝裝備先進(jìn)實(shí)用，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好；生產(chǎn)經(jīng)營方式靈活，市場應(yīng)變能力強(qiáng)。 歐洲各國政府不對專用汽車制造商的生產(chǎn)資質(zhì)和產(chǎn)品進(jìn)

8、行審批，而是通過準(zhǔn)入制度對產(chǎn)品進(jìn)行把關(guān)。只要產(chǎn)品符合相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求即可生產(chǎn)和銷售，控制的重點(diǎn)在車輛的安全、環(huán)保和燃油經(jīng)濟(jì)性等方面。 在日本，專用車生產(chǎn)用的底盤由底盤生產(chǎn)企業(yè)去認(rèn)證，專用車企業(yè)得到的底盤都是經(jīng)過認(rèn)證的。按照相關(guān)規(guī)定，專用車企業(yè)不能改最后一根車橋前面的車架，只可以把最后一根車橋后面的車架截短或加長，對底盤的其他改動(dòng)也要與底盤企業(yè)簽訂改動(dòng)技術(shù)協(xié)議，因此，日本的專用車法規(guī)只涉及總重、軸荷、外廓尺寸（長、寬、高）、重心高度（涉及傾翻）、后部燈光布置和后部、側(cè)面防護(hù)裝置。專用車企業(yè)只要保證在這些方面滿足法規(guī)要求，就可以保證改裝后的車輛既全面符合法規(guī)要求，又滿足底盤生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計(jì)要

9、求。 意大利MENCI & C.S.P.A.公司開發(fā)的一種帶有一個(gè)長長的卸載管的散裝(粉粒)貨物運(yùn)輸車(Bulk Feed Tanks)別具特色，與國內(nèi)常見的粉粒物料運(yùn)輸車有所不同。這種產(chǎn)品被稱為是面向未來的一種輕便、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的運(yùn)輸車輛。該車能夠運(yùn)輸散裝的飼料、面粉(粉狀物)和谷類貨物，并且可以自動(dòng)卸載到高處或地面。為實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)，可采用鋁合金罐體或鋼制罐體，罐體固定在卡車、全掛車或半掛車底盤上。罐體內(nèi)部裝有1對可幫助卸載的螺旋推運(yùn)器，縱向布置在罐體底部。整車布置載荷重心較低，提高了車輛的行駛平穩(wěn)性。螺旋推運(yùn)器和其他設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，由獨(dú)立于汽車底盤的1臺輔助柴油機(jī)(圖5)或具有動(dòng)力的液壓系統(tǒng)

10、來實(shí)現(xiàn)。卸載管(unloading tube)的升起和就位通過液壓系統(tǒng)來完成(圖6)。標(biāo)準(zhǔn)的螺旋推運(yùn)器和自鎖式流量調(diào)節(jié)器(outflow regulators)，將各艙卸載得非常干凈。可變換角度和高度的卸載管處于某高度時(shí)的卸載能力為70(80) t/h；通過側(cè)尾門(lateral tailgate)卸載到地面上的卸載能力為100 t/h。Overfill閥位于螺旋推運(yùn)器的尾部。通過旋轉(zhuǎn)閥，使螺旋推運(yùn)器與氣卸(卸載能力只有35 t/h)配合使用成為可能?？赏ㄟ^選裝不同部件來實(shí)現(xiàn)車輛的差異化功能。 1.3粉粒物料運(yùn)輸車結(jié)構(gòu)及工作原理概述 1.2.1 粉粒物料運(yùn)輸車基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 粉粒物料運(yùn)輸車

11、主要由專用汽車專用底盤、粉粒物料罐體、氣管路系統(tǒng)及傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。 粉粒物料罐體總成由筒體、罐體上端給進(jìn)料口、流態(tài)化床、出料管總成、進(jìn)氣管及其它附件組成。 粉粒物料運(yùn)輸車簡要結(jié)構(gòu)圖如圖1。 附加傳動(dòng)系統(tǒng)：主要包括取力器、附加傳動(dòng)軸、空壓機(jī)等組成。 取力器：安裝在變速箱上，是為專用汽車設(shè)計(jì)的大扭矩取力器。 附加傳動(dòng)軸

12、 空壓機(jī) 圖2 空壓機(jī)：排氣量有7.5m3/min、8.0m3/min、8.5m3/min、9.0m3/min、10.0m3/min等幾種規(guī)格。

13、管路系統(tǒng)：工作動(dòng)力從汽車變速箱中引出，通過傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)，產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)控制管路進(jìn)入氣室內(nèi)，使得罐內(nèi)粉粒物料產(chǎn)生流態(tài)化現(xiàn)象。達(dá)到一定的壓力時(shí)，打開出料閥門，實(shí)現(xiàn)卸料。 氣體由空壓機(jī)輸出后，經(jīng)過止回閥、球閥進(jìn)入各個(gè)艙中。在止回閥前后各安裝有一個(gè)安全閥，以防止有意外時(shí)管路氣壓過高損壞空壓機(jī)。卸料管路主要有吸料口、蝶閥、卸料鋼管、卸料管接頭、卸料膠管等組成。罐體上安裝有耐震壓力表，用以監(jiān)視罐內(nèi)氣壓變化，用來指導(dǎo)卸料。 附屬裝置：包括側(cè)防護(hù)、后防護(hù)、輪罩、爬梯等 1.2.2粉粒物料運(yùn)輸車基本工作原理 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)

14、械化。近年來使用的粉罐汽車都是采用氣力卸料的氣卸散裝粉罐汽車，氣力卸料是將具有一定壓力的壓縮空氣通過罐體底部的流態(tài)化裝置通入罐內(nèi)粉料中，使粉料和空氣混合，呈現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)，然后打開卸料閥，粉料與空氣混合物在罐內(nèi)外壓差作用下排出，經(jīng)管道流入地面容器內(nèi)。 粉粒的流態(tài)化介紹：當(dāng)氣體從容器下部進(jìn)入粉料層后，如果氣體流速超過一定值時(shí)（水泥為0.015m/s），氣體與粉粒體的摩擦力與粉粒體的重量相等，粉粒體不再靠流化床支撐，此時(shí)它們可以自由移動(dòng)，從高處流向低處，使粉料層的上平面保持水平，類似液體的性質(zhì)。如果此時(shí)容器的側(cè)壁開有孔，粉料也可以從孔中噴出。這就叫粉料的流態(tài)化現(xiàn)象。水泥車正是利用了粉料的流態(tài)化特性

15、來實(shí)現(xiàn)卸貨的。流化布在其中的作用就是使壓縮空氣形成細(xì)微、均勻的氣流進(jìn)入粉料層中，使粉料流態(tài)化 。 壓縮空氣由流化裝置進(jìn)入罐體 粉粒經(jīng)流化后由卸料管卸出 1.4設(shè)計(jì)要求和目的 了解粉粒物料運(yùn)輸車的運(yùn)輸對象和運(yùn)輸要求，運(yùn)輸對象：散裝水泥（粉粒體）、粉煤灰（粉粒狀）等。 設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)先選擇底盤及動(dòng)力（要求滿足承載量，并保證足夠動(dòng)力），然后進(jìn)行車廂設(shè)計(jì)，包括基本尺寸、鋼板厚度（強(qiáng)度校合）結(jié)構(gòu)原理、動(dòng)力設(shè)施等，最后應(yīng)進(jìn)行簡要的經(jīng)濟(jì)性分析。 1.5論文主要結(jié)構(gòu) 本文結(jié)構(gòu)主要分為6個(gè)部分。 第1章 緒論 第2章 粉粒物料運(yùn)輸車底盤結(jié)構(gòu)分析和選取。

16、 第3章 粉粒物料運(yùn)輸車總體結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)。 第4章 第5章 第6章 2 粉粒物料運(yùn)輸車底盤結(jié)構(gòu)分析和選取 2.1專用汽車底盤的構(gòu)造分析 粉粒物料運(yùn)輸車屬于專用車輛，對底盤的要求較高。在選取粉粒物料運(yùn)輸車底盤時(shí)，要綜合考慮其設(shè)計(jì)要求和載重需求。 專用汽車底盤是按工程機(jī)械的要求設(shè)計(jì)的，軸距長、車架剛性好。其主要特點(diǎn)是重心低，強(qiáng)度、剛度好。專用汽車底盤結(jié)構(gòu)組成如圖2.1。 動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、蓄電池、燃油箱等；傳動(dòng)系統(tǒng)是動(dòng)力裝置與驅(qū)動(dòng)輪的傳動(dòng)部件，以及附加傳動(dòng)軸等部件；行走系統(tǒng)包括車架、懸架、前后橋架和車輪。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括方向盤、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

17、和助力機(jī)構(gòu)；制動(dòng)系統(tǒng)主要包括制動(dòng)器和制動(dòng)操作傳動(dòng)系統(tǒng)。 底盤總體 制動(dòng)系統(tǒng) 傳動(dòng)系統(tǒng) 動(dòng)力系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 行走系統(tǒng) 圖2.1 2.11底盤傳動(dòng)系統(tǒng) 傳動(dòng)系統(tǒng) 傳動(dòng)系統(tǒng)的功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率傳給驅(qū)動(dòng)輪，并且使發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出特性盡量滿足使用要求?；窘M成模塊如圖2.2。 發(fā)動(dòng)機(jī) 輪邊減速器 主傳動(dòng) 半 軸 差速器 傳動(dòng)軸 萬向節(jié) 變矩器 變速器 取力器 主離合 驅(qū)

18、動(dòng)橋 圖2.2 （1） 汽車是利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳到車輪產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力。因此，首先應(yīng)滿足車輛的動(dòng)力性要求。 （2） 主離合器：用來切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)輸給傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力，主離合器在機(jī)械起步時(shí)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)和路面結(jié)合起來，使起步平穩(wěn)；換擋時(shí)能將發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)迅速、徹底的分離，以減小換擋時(shí)齒輪的沖擊。目前，常用的是摩擦式離合器。 （3） 變速器：輸出功率隨著輸出軸轉(zhuǎn)速和扭矩的變化而變化，保證在作業(yè)過程中能比較充分的利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率，其轉(zhuǎn)速和輸出功率的變化范圍不能過大。輸出動(dòng)力

19、經(jīng)過變速器的轉(zhuǎn)化，其轉(zhuǎn)速和輸出扭矩的變化可以隨時(shí)滿足行駛速度和牽引力變化的要求。 （4） 變速箱取力器：在汽車變速箱取力,通過取力器及傳動(dòng)軸,將動(dòng)力傳至分動(dòng)器,再利用定制的分動(dòng)器將動(dòng)力傳至油泵和空壓機(jī)。分動(dòng)器可以將輸入動(dòng)力輸出到空壓機(jī),也可以通過撥動(dòng)分動(dòng)器的撥叉將動(dòng)力分出,同時(shí)輸入到空壓機(jī)和油泵中?？諌簷C(jī)提供壓縮空氣作為壓送卸料的動(dòng)力,油泵用于舉升油缸。 （5） 萬向節(jié)與傳動(dòng)軸：萬向節(jié)可實(shí)現(xiàn)兩根相交軸之間的傳動(dòng)。傳動(dòng)軸常用于變速箱和驅(qū)動(dòng)橋之間的鏈接。 （6） 驅(qū)動(dòng)橋的主要功能：改變傳力方向；實(shí)現(xiàn)動(dòng)力分析；解決左右車輪的差速要求；降低轉(zhuǎn)速，增大扭矩。此外，驅(qū)動(dòng)橋殼還起承重和傳力作用。 2

20、.12底盤行走系統(tǒng) 行走系統(tǒng)由車架、車橋、懸架和車輪組成。車架通過懸架與車橋相連。原理如圖2.3 圖2.4 （1）緩沖原理：車輛行駛時(shí)如果車輪從高處突然落在低處，落地瞬間，懸架載荷要比正常情況下大很多，會(huì)有較大沖擊力，這樣的沖擊力可能會(huì)對司乘人員以及設(shè)備本身造成不良后果。這種沖擊的嚴(yán)重程度可用動(dòng)載系數(shù)描述。分析如下： 沖擊振動(dòng)過程中懸架最大載荷； 懸架靜

21、載荷。 動(dòng)載荷系數(shù)的數(shù)值估算式為： 簡化系統(tǒng)剛性系數(shù) 車輪落差 簡化剛性系數(shù)： 懸架剛性系數(shù) 車輪剛性系數(shù) 可以看出，靜橋荷、路面情況、車輪結(jié)構(gòu)等要素確定之后，懸架剛性越小，沖擊程度月平緩。 （2）減震原理：系統(tǒng)阻尼可使自由振動(dòng)變成衰減振動(dòng)，鋼板彈簧彈性懸架的阻尼來自鋼板之間的摩擦和減震器。 2.13底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用是操縱底盤的行駛方向，既要保持底盤沿直線行駛的穩(wěn)定性，又要能保證底盤轉(zhuǎn)向的靈活性。 2.14底盤制動(dòng)系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng)包括停車制動(dòng)器、行車制動(dòng)器和制動(dòng)操作系統(tǒng)。保障車輛能迅速的減速、停車，安全的駐車制動(dòng)。 2.2粉粒物料

22、運(yùn)輸車底盤選定 綜上所述，為滿足設(shè)計(jì)的需求，使擁有足夠的承載能力和動(dòng)力，選取東風(fēng)EQ1310WJ載貨汽車底盤。其主要參數(shù)見表2.1。 東風(fēng)EQ1310WJ載貨汽車底盤相關(guān)參數(shù)表 產(chǎn)品商標(biāo) 底盤類別 底盤型號 輪胎數(shù) 前輪距（mm） 后輪距(mm) 東風(fēng)牌 2 東風(fēng)EQ1310WJ 12 1950 1860 前懸（mm） 后懸（mm） 最高車速（km/h） 發(fā)動(dòng)機(jī)功率（kw） 整備質(zhì)量（kg） 總質(zhì)量（kg） 1250 2780 100

23、 191 10500 31000 表2.1 3粉粒物料運(yùn)輸車總體結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 3.1粉粒物料運(yùn)輸車總體結(jié)構(gòu)的選擇 粉粒物料運(yùn)輸車的總體形式有單車型和列車型兩大類，列車型包括半掛型與全掛型兩種。半掛型罐體可以是立式罐或臥式罐，通常帶有氣源。而全掛型底盤上不帶氣源系統(tǒng)，要在到達(dá)目的地后，通過罐體上設(shè)置的外接氣源接頭外接地面氣源進(jìn)行卸料。 粉粒物料運(yùn)輸車目前常用罐體有臥式罐體、立式罐體、舉升式罐體和斗式罐體。臥式粉罐汽車具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，卸料性能穩(wěn)定和質(zhì)心低的優(yōu)點(diǎn) 一般用于

24、流態(tài)化性能較好的粉料散裝運(yùn)輸。立式粉罐汽車適用范圍廣，能用于粉料，顆料料等多種粉粒體物料的散裝運(yùn)輸，但整車質(zhì)心較高，采用多個(gè)罐體時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本也較高。舉升式罐體的支撐座與車架為鉸接，罐內(nèi)底部通常僅在出料口處設(shè)置流態(tài)化床，卸料進(jìn)罐體呈傾斜狀態(tài)，粉粒在重力作用下啟動(dòng)下自動(dòng)下滑，集中到出料口處后合卸出；罐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，容積效率高，適用范圍廣，常用來裝運(yùn)流態(tài)化性能差的粉料，但由于增加了舉升機(jī)構(gòu)，使用、維修復(fù)雜。斗式粉罐汽車通常不設(shè)置流態(tài)化床，利用粉料的重力自動(dòng)卸料，具有結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍廣。剩余量少，罐內(nèi)易于清掃等優(yōu)點(diǎn)。 結(jié)合便利、經(jīng)濟(jì)、效率以及此次設(shè)計(jì)要求運(yùn)輸?shù)姆哿ｓw性質(zhì)等因素，本文設(shè)

25、計(jì)結(jié)構(gòu)選?。弘p錐內(nèi)傾臥式粉罐形式。 3.2專業(yè)性能和主要參數(shù)的確定 3.21平均卸料速度和剩余率 粉粒物料運(yùn)輸車卸料時(shí)，所卸下的粉料質(zhì)量和卸料時(shí)間的比值叫平均卸料速 度，卸料作業(yè)完畢后，罐內(nèi)剩余粉料的質(zhì)量和粉粒物料運(yùn)輸車額定的裝載質(zhì)量的 比值叫剩余率。平均卸料速度和剩余率是粉粒物料運(yùn)輸車的主要專業(yè)性能指標(biāo)。反映了粉粒物料運(yùn)輸車卸料作業(yè)的效率和經(jīng)濟(jì)性，同樣是評價(jià)粉粒物料運(yùn)輸車設(shè)計(jì)水平的重要指標(biāo)。 一般在規(guī)定卸料水平距離5m，卸料垂直度15，卸料管內(nèi)徑100，壓縮氣體流量4-8，壓力196的條件下進(jìn)行測量，這種狀態(tài)叫做標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。平均卸料速度由下式計(jì)算：

26、 . 實(shí)際裝載質(zhì)量（） . 罐內(nèi)剩余質(zhì)量（） 卸料時(shí)間（） 平均卸料速度與粉粒物料運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)、壓縮空氣壓力和流量等有關(guān)，由卸料管內(nèi)固氣二相流的濃度和速度決定。固氣二相流的濃度也叫混合化，有質(zhì)量濃度和體積濃度之分。常用的是質(zhì)量濃度，用表示。質(zhì)量濃度是指單位時(shí)間內(nèi)通過輸送管道有效截面的粉料的質(zhì)量與氣體質(zhì)量之比。 質(zhì)量濃度 粉料質(zhì)量流量（） 氣體質(zhì)量流量（） 氣體密度（） 氣體體積流量（） 平均卸料速度可表示為： 剩余量計(jì)算： 額定裝載質(zhì)量（） 剩余量的大小與罐體內(nèi)部結(jié)

27、構(gòu)、流態(tài)化裝置的性能有關(guān)。過大，會(huì)降低車輛的有效裝載質(zhì)量，影響經(jīng)濟(jì)性。并且，粉料在罐體長期殘存會(huì)發(fā)生結(jié)塊、變 質(zhì)。（、和一般值參見表3.1） 粉料剩余量主要有兩部分組成：一是罐體內(nèi)的“死角”和粗糙表皮上的剩余量；二是流態(tài)化裝置或固氣混合裝置上的剩余量。解決辦法是在罐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)盡量消除“死角”，提高骨料板的平面度和光滑性，提高流態(tài)化床和固氣混合裝置的性能。 表3.1部分粉粒體的，和值 粉 粒 體 堆密度/（） 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 / () (%) 粉煤灰 700 (0.

28、7→0.8)× 0.4 116→170 石灰粉 900 (0.8→1.0)× 0.4 133 水泥 1200 (1.2→1.6)× 0.1→0.4 200→270 重晶石粉 1450 (1.3→1.5)× 0.4 160 3.22工作壓力 粉粒物料運(yùn)輸車氣力卸料時(shí)壓縮空氣要有一定的工作壓力，用來滿足粉粒體和氣體流動(dòng)需要的壓力降和流態(tài)化過程產(chǎn)生的壓力損失，包括：氣流在管道里的損失，氣流在流態(tài)化裝置中的壓力損失，粉粒體的透氣壓力損失，摩擦壓力損失，懸浮壓力損失等。若工作壓力過大，會(huì)造成能源浪費(fèi)，并且使罐體壁厚增加，空

29、氣壓縮機(jī)、管道和閥門等的質(zhì)量增加。若過小，平均卸料速度減小，容易產(chǎn)生堵塞，使作業(yè)過程中斷。所以，工作壓力只需略大于卸料過程中各種壓力損失之和即可。實(shí)驗(yàn)表明，多數(shù)粉粒體在196的輸送壓力下，值在40到300之間實(shí)現(xiàn)固氣二相流氣力輸送。因此，一般粉粒物料運(yùn)輸車的額定工作壓力定為196。 3.23壓縮空氣流量 對壓縮空氣流量的要求：?實(shí)現(xiàn)粉料流態(tài)化?管道輸送順利?平均卸料速度達(dá)到要求。 （1） 壓縮空氣流量與粉料流態(tài)化的關(guān)系：透過氣體分布板的氣流速度要滿足粉料形成流態(tài)化，因此壓縮空氣流量必須符合以下要求 壓縮空氣流量（） 流態(tài)化床的面積（）

30、 透過氣體分布板的氣流速度（） 臨界流態(tài)化速度（） （2） 壓縮空氣流量與管道輸送要求：對于管道氣力輸送，由于在卸料過程中，粉粒體與罐壁之間、粉粒體之間的碰撞、摩擦和粘附作用，以及輸料管中氣流速度分布不均勻；所以粉粒物料運(yùn)輸車要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定氣力輸送，管內(nèi)的氣流速度要比粉粒體的懸浮速度大幾倍，甚至是十幾倍。 在水平輸送中，粉粒體將要沉積下來不再參與懸浮輸送的極限狀態(tài)時(shí)的氣流速度，稱為沉積速度，用表示。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)管內(nèi)氣流速度，就不會(huì)形成粉粒體沉積堵塞。 在垂直輸送中，粉粒體到某一高度停滯稱為噎塞，此時(shí)氣流速度稱為噎塞速度。一般沉積速度大于噎塞速度，可用下式確定壓縮空氣流量

31、 壓縮空氣流量（） 卸料管內(nèi)經(jīng)（） 水平輸送安全氣速（） 3.3粉粒物料運(yùn)輸車罐體總成結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì) 3.31臥式罐體總成結(jié)構(gòu)和工作原理 3.32罐體尺寸的確定和容積計(jì)算 3.33流態(tài)化裝置 3.34進(jìn)出料裝置和卸壓裝置 3.35簡要強(qiáng)度校核 3.4氣力輸送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 3.41輸送空氣量的確定 3.42輸料管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.43壓力損失分析 3.44空氣壓縮機(jī)的選擇 4動(dòng)力和控制原理分析 4.1車輛的動(dòng)力性能分析 4.2取力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì) 4.3工作原理 5改裝的經(jīng)濟(jì)性分析 結(jié)論 致謝 參考文獻(xiàn) 第 13 頁