斗式粉粒物料运输半挂车结构和工作原理

斗式粉粒物料运输半挂车结构和工作原理

徐华春

(南京航天晨光股份有限公司　江苏南京　211100)

摘　要:介绍了斗式粉粒物料运输半挂车的构造和工作原理。

关键词:粉粒物料运输半挂车　构造　工作原理

中图分类号:U46915+3103　文献标识码:B 文章编号:100420226(2003)0620033202

收稿日期:2003208204

作者简介:徐华春,男,1974年生,本科,工程师,从事专用汽车新产品开发。

公路货物运输有其独特的快捷灵活性,运输效率高,成本低,及时性强,因而被广大运输业人士所接受。目前世界各国都以公路运输为主,而且车型在向大型、重型方向发展。随着我国高等级公路的快速发展,中重型运输半挂车将是公路运输的主要形式。国家有关部门已将大功率的重型牵引车和高等级公路用半挂车作为专用汽车产品的发展重点。斗式粉粒物料运输半挂车主要用于运输或短时贮存散装粉粒状物质,如聚酯切片、PTA 粉末、水泥、煤灰、各种矿粉或化工原料等,并能运用气力输送方式将罐内粉粒物料排出。随着我国国民经济的快速发展,石油、化工、建筑、电力等行业必将迅猛发展,粉粒物料运输半挂车将在这些行业得到广泛应用。1　主要结构

斗式粉粒物料半挂运输车(见图1),挂车主要

由粉料罐总成、气力输送系统、挂车底盘、电路系统、制动系统等组成

。

图1　斗式粉粒物料运输半挂车

11支承装置　21气力输送系统　31粉料罐总成41挂车底盘　51进气快速接头　61泄料快速接头

粉料罐整体结构为承载式,前面有牵引鞍座,配有牵引销,可方便快捷地与牵引车鞍座相连。在粉

料罐前部设有两根支腿,当车头与粉料罐分开时,必须把支腿支起。在粉料罐后部设支撑架,支撑架落在后部挂车底盘的车架上。111　粉料罐总成

粉料罐(见图2)由罐体和支撑焊接而成

。

图2　粉料罐的结构图

11鞍座支撑架　21人孔　31罐体　41蝶形封头51走台　61隔仓板　71锥筒　81后支撑架

罐体由中心线呈水平位置的直圆筒和与中心线

垂直的锥筒组合而成,材料使用必需满足装载介质要求。隔仓板将罐体内部隔成三个仓,上半部为圆

筒形,下半部由三条母线与水平面夹角为47°

(根据装载粉粒物料的安息角确定)的锥筒组成,锥筒的锥面向上延升分别与筒身、隔仓板和封头相交,在两个锥筒之间覆有圆形的夹层(从横向截面看)。在粉料罐上方设有人孔,人孔配有快开式人孔盖。在锥筒的下方装有蝶形封头,封头内设置了流化床。流化床(见图3)由流化布、多孔板、压板和螺栓组成。它的作用是与蝶形封头壁构成气室,使压缩气体形成

微细均匀的气流进入粉料中,使粉料流态化。

封头底部中央开泄料孔,用来卸料,侧面开进气孔,用来通入压缩气体,将粉粒物料挤压出罐外。罐体后部装有防滑人梯,顶部装有走台。112　挂车底盘

该车为承载式半挂车,挂车底盘用来支撑承受半挂车自重及其装载物料的重量。挂车底盘主要由车架、悬挂系统、车轴、轮辋和轮胎等组成。113　气力输送系统原理

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33・2003・6　专用汽车　S pecial Purpose Vehicle

图3　流化装置

11进气孔　21蝶形封头　31泄料孔　41流化床

气力输送系统主要由气源(外接压缩氮气)、安全阀、气路球阀、泄料蝶阀、止回阀、气路管道和粉粒物料输送管道等组成(见图4)

。

图4　粉料罐的结构图

11压力表　21螺纹联接　31法兰联接　41安全阀51球阀　61泄料管　71进气管　81泄料蝶阀91止回阀　101进气快速接头　111泄料快速接头

气力输送是靠气流使罐体内粉状或颗粒状物体流态化,从而实现粉粒物料的输送。该车气源为外

接气源,可以通过进气管道上的螺纹联接、法兰联接或快速接头与外接气源相连。气体分别通过罐体底部的蝶形封头内部流化床和罐体顶部的进气管道进入罐体内部,气体与罐体内粉料混合,呈现流动状态,然后打开泄料阀泄料,粉料与气体的混合物在罐内外压差作用下排出。图4中与泄料管相连的两个球阀用于泄料时起助吹作用,提高泄料速度。114　

制动系统

图5　挂车气制动系统原理图

挂车采用双管路气制动系统,工作原理见图5,挂车底盘双轴上装有单腔制动气室,半挂车制动控制采用紧急继动阀作为应急系统,行车制动和应急

制动通过制动气室作用于挂车双轴上,挂车驻车制

动为手制动,作用于第二轴上。牵引车贮气筒引出的气源通过充气管路(红色),经紧急继动阀至半挂车贮气筒进行充气,安全起步气压为450kPa (即当挂车贮气筒内气压达到450MPa 时,挂车制动被解除,挂车车轮处于可行使状态)。当汽车列车行驶需要制动时,驾驶员踩制动踏板,从牵引车制动阀出来的压缩空气经信号气路(黄色)至紧急继动阀,通过紧急继动阀的作用,使挂车贮气筒的压缩空气经紧急继动阀进入挂车制动气室,实现行车制动;解除制动时,松开踏板,控制气管内压力下降,制动气室压缩空气经紧急继动阀排出。当某种情况使主挂车脱开时,由于充气管路气源中断,压力下降,使紧急继动阀产生作用,贮气筒的压缩空气进入制动气室,挂车自行制动,实现应急制动;挂车脱离主车时,顺时针转动手制动器摇把,即可使挂车驻车制动,逆时针转动,即可解除制动。2　工作原理

该车通过罐体顶部的人孔向粉料罐加入粉粒物料,加入到额定装载量后,关闭顶部的人孔盖。粉粒物料车泄料时,先关闭所有阀门。用软管快速将粉粒物料车泄料快速接头与受料装置进料口相联接;用软管快速将粉粒物料车进气快速接头与外接气源装置的出气口相联接。打开一号仓(从图2上看,从左至右每个锥斗及其上部分别为一、二、三号仓)的进气球阀,同时打开一号仓卸料蝶阀以及与泄料管相连的助吹球阀,助吹球阀的开度大小根据输送情况调节。开度小时,混合比高;开度大时混合比低。混合比高时输送速度快,但易造成管道堵塞;混合比低时输送速度慢,但不易造成管道堵塞。所以在输送过程中适当调节其开度,既要保持较高的混合比,又保证不堵塞,使输送速度最快。当一号仓内的粉粒物料快卸完时,关闭第一号仓的进气球阀和卸料蝶阀,继续向粉料罐内充氮气。打开第二号仓的进气球阀和卸料蝶阀,当二号仓卸完后,关闭其进气球阀和卸料蝶阀。三号仓的操作与二号仓相同。泄料完毕后,拆除卸料和进气胶管。3　存在的问题及应采取的措施

由于该半挂车车身为承载式,虽然降低了车辆的自重,增加了装载质量,但由于罐体自身很长,因

此对罐体制造提出了很高的要求。随着有限元理论

的成熟和应用,它在汽车设计中的应用越来越广泛,因此利用有限元理论对罐体承载情况进行分析,可以保证汽车制造和行驶过程中的安全性。

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