寸较小的举升机构,如加伍德机构式中大型自卸汽车多采用油压特性曲线较好的举升机构,如马勒里机构式大型自卸汽车多采用举升力系数较小的举升机构，如浮动油缸连杆放大组合式式和式或者前顶举升式。其中国际上尤其是欧美等国大都采用前举升自卸方式。．结构组成。前举升自卸汽车主要是由二类底盘上装副车架车厢及多级油缸等组成,结构非常简单。．结构性能优点。整车重心低,行车稳定性好,只要后挡不干涉,副车架纵梁可以做得很低,最小可以与载货车相同。其结构简单车厢底板与主车架上平面的闭合高度可以很小,整车稳定性好,液压系统压力较小在机构式自卸汽车设计中经常会发生机构与底盘横梁干涉,从而需对底盘横梁改制,很麻烦。而前举升方式则不必考虑上装与底盘干涉的问题,因而设计者不必再费劲地做很多的校核图了,大大地提高了产品的开发速度现在的用户对车厢的要求越来越大,自卸车的轴距也较原来大,传统的机构式举升无法将较长车厢举升到能卸货的角度,除非将副车架纵梁和车厢底盘纵梁的高度做得很大,才能布置下加大加强的机构。但这样整车的重心必然提高了,重心越高,行车尤其是在调整或转弯时很不稳定,存在安全隐患传统的式机构般应用在载重或以下的自卸汽车中,式机构应用在左右的自卸汽车中。这种机构的自卸汽车在超载时由于液压系统的压力过大,经常发生烧油泵密封件损坏和根本不举升等问题,而前举升自卸汽车不需将油缸的推力放大到举升架和拉杆上便可以将车厢举升起来。因而前举升的油压特性非常好。液压元件不会因压力过高而损坏,液压系统的使用寿命更长,液压系统的故障比很低结构简单,安装维护较方便。机构式举升由三角架拉杆举升油缸及其安装联接的座和轴组成,结构非常复杂,前举升是种用多级油缸直推车厢前部从而达到卸货的种方式只有油缸而无其它零部件。这种结构非常简单,制造成本低,工艺性好。随着技术发展，近年来国内的前顶举升机构也得到较大发展，其中的代表是已国产的荷兰海沃整机系统，其成本也趋于合理。基于以上优点并参考国内外同类产品，本设计的举升系统采用前置前顶举升机构。其罐底与副车架接触，液压缸通过焊接在罐体前端的支架铰接在起，随举升位置不同而转动。气卸装置的布置利用举升机构液压系统将罐体总成前端举升，使罐体沿后翻转轴旋转和水平面成定的夹角，水泥在重力的作用下可全部向罐体后侧封头聚集，而空压机通过压缩空气管路系统将压缩空气通入罐体后侧封头内的流化床内，将该部分的水泥流化，再由该部分的出料口将水泥卸到指定的仓内。由此，除了罐体后端封头处有小流化床外，罐体内侧无流化床，可节约钢材左右，容积利用率大于。流化床结构如下图.所示，流化床随罐体的举升会将出料口降到最低点。为了便于排料管的操作，采用下排料的结构方式，出料口兼有清灰口的作用，流化床只在蝶形小封头处设置。空压机横置在罐体与驾驶室之间，其动力由依靠液压泵驱动的液力马达提供。罐体后封头椭圆小封头流化床排料管总成助吹管进风口图.流化床结构.二类底盘选型二类底盘初选根据罐体尺寸参数及产品日常使用维护保养方便，再综合考虑产品造价，初步选择型二类底盘，其详细参数如表.。考虑到动力性经济性及满足环保法规的要求，发动机选用型柴油增压发动机，其参数见表.。变速器选择陕齿机械式，个前进档，个倒档。选档远距离软轴操纵机构，传动比见表.。表.参数外型尺寸长宽高货厢栏板内尺寸长宽高总质量整备质量额定载质量接近角离去角前悬后悬轴距轴数最高车速发动机型号发动机功率发动机排量.底盘依据标准第二阶段轮胎.表.发动机参数型式直列六缸四冲程水冷柴油增压发动机型号额定转速额定功率最大转矩•最低燃油消耗率•缸径冲程排量.压缩比.工作顺序燃油夏季号轻柴油冬季根据气温选用合适的轻柴油表.变速器传动比档二档三档四档五档六档七档八档九档.二类底盘装载质量的初步校核装载质量为，由于罐体材料的密度为，则罐体直段质量。.由椭圆形封头标准得封头质量。则整个罐体的质量.。初步计算装载质量为，因此二类底盘满足要求。.专业性能参数的确定卸料速度和剩余率平均卸料速度和剩余率是散装水泥运输车的主要专业性能指标。散装水泥运输车卸料时，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，罐内剩余水泥的质量与散装水泥运输车额定装载质量的比值称为剩余率。这两个参数反映了散装水泥运输车卸料作业的效率和经济性。为了正确地评价和比较平均卸料速度的剩余率，般在规定卸料水平距离，卸料垂直高度，卸料管内径，压缩气体流量，压力的条件下进行测量，这种状态叫做标准状态。平均卸料速度与散装水泥运输车的结构压缩空气压力和流量等因素有关，由卸料管内固气二相流的浓度和速度决定。固气二相流的浓度亦称混合比，其质量浓度在之间。平均卸料速度在标准状态下为，本设计目标选取.。粉料剩余率的大小与内部结构流态化装置的性能有关。值过大，会降低车辆的有效装载质量，影响经济性。而且，水泥在罐内长期残存会发生结块变质。在标准状态下值在之间，本设计采用举升式方案，卸料时倾角较大，剩余率低，故值取.。卸料时间是指打开卸料阀卸料开始至卸料完毕关闭卸料阀为止的这段时间。般在罐内压力上升到额定工作压力时打开卸料阀，到卸料接近结束，罐内压力下降到.时关闭卸料阀。由公式.及.得卸料时间为。工作压力散装水泥运输车气力卸料时压缩空气应有定的工作压力，用来满足粉粒体和气体流动需要的压力降和流态化过程产生的压力损失，这些压力损失包括气流在管道过程或局部的压力损失，气体透过流态化床装置的压力损失，粉粒体的透气压力损失，固气二相流的加速压力损失，摩擦压力损失，悬浮压力损失等。若工作压力过小，平均卸料速度降低，易产生堵塞。工作压力过高又会造成能源浪费，罐体壁厚增加，空气压缩机管道阀门等的质量也要增加。通常工作压力只需略大于卸料过程中各种压力损失之和即可。试验表明，水泥粉粒体在的输送压力下可实现值在之间的固气二相流气力输送。所以，本设计的额定工作压力为。压缩空气流量压缩空气流量应满足三方面的要求是能实现粉料流态化，二是管道输送顺利，三是平均卸料速度合乎要求。.气体流量与粉料流态化关系如前所述，透过气体分布板的气流速度应满足下式粉料才会产生流态化，亦即压缩空气流量必须符合下式要求。式中压缩空气流量流态化床面积透过气体分布板的气流速度临界流态化速度。由于本举升式气卸散装水泥运输车的流态化床布置在罐尾蝶形封头中，流态化床面积相较于传统卧式粉罐车大大减小，所以气体速度定能满足要求，并将在后面章节得到准确计算验证。.压缩空气流量与管道输送要求对于管道气力输送，般认为，只要输送气流速度大于粉粒体的悬浮速度时，粉料就能顺利输送。但在散装水泥运输车卸料的实际条件下，方面由于粉粒体与罐壁之间以及粉粒体之间的碰撞摩擦和粘附作用另方面由于输料管中气流速度分布不均匀，所以散装水泥运输车要实现稳定气力输送，管内气流速度要比粉粒体的悬浮速度大几倍。散装水泥运输车卸料时，可采用水平输送或垂直输送。在水平输送中，粉粒体将要沉积下来不再参与悬浮输送的极限状态时的气流速度，称为沉积速度，用表示。实践表明，当管内气流速度时，就不会产生粉粒体沉积堵塞，称这个为水平输送安全气速。本设计中取.。在垂直输送中，粉粒体到高度停滞不动成为噎塞，此时的气流速度成为噎塞速度，用表示。般沉积速度大于或等于噎塞速度，所以通常用沉积速度或水平输送安全气速来选取气流速度，可用下式确定压缩空气流量。式中压缩空气流量卸料管内径水平输送安全气速。则压缩空气流量与卸料速度卸料速度与压缩空气流量成正比。对于般散装水泥运输车来说，二相流的混合比所能达到的最大值受罐内流态化装置和气力输送条件的限制，故增加值是提高卸料速度的有效途径。本设计中初步采用。.本章小结本章对整体设计方案进行了分析对比，确定了粉罐罐体的形式尺寸参数装载质量及制造材料，以及罐体的举升形式和流化床的布置。选定了专用车的二类底盘，并详细介绍了二类底盘及动力总成的参数，为下步整车总布置做好准备。第章举升式气卸粉罐汽车的详细设计.粉罐装置设计计算选型粉罐外形尺寸设计.初步确定罐体尺寸及材料。根据任务书要求，需设计装载质量大于的举升式气卸粉罐运输车。结合生产实际中对长距离大质量运输的要求，初步设计罐体为长，直径的圆柱形密封容器。其两端封头为对称的椭圆形设计，设计依据椭圆形封头标准及钢制压力容器标准确定封头高，直段处长。参考国内外同类产品及材料性能，罐体及封头材料选择，其中封头处材料厚,直段处厚度为。由于罐体的长直径不协调，重心后移，行驶不安全也不美观，所以更改罐体长度使其变大为，直径不变仍为，则罐体尺寸如图.所示。图.罐体尺寸参数.罐体总容积。直段处圆柱罐体容积.式中圆柱筒体内壁半径圆柱筒体的长度.椭圆封头容积椭圆形封头由半个椭圆体壳和段短圆柱筒体组成，两端封头容积相等。由椭圆形封头标准得.。.总容积为罐体壳所包容的体积，为圆柱筒体容积与封头容积之和，即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。.式中罐体的标定装载质量，本设计标定装载质量设计为粉料的堆密度，水泥的堆密度为。则扩大容积由于粉料的内摩擦力，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，粉料在流态化过程中空隙率要增加，上界面升高，装料时也需留出这部分空间。在上部留出的空间称为扩大容积，按下式确定式中扩大容积系数，本设计取.。则.装载容积有效装载容积与扩大容积之和叫做装载容积，即流化态床以上的罐内容积。流态化装置的设计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。流态化装置的作用是与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。.流态化装置的类型和结构。目前普遍采用的流态化装置有两类单流态化装置和复合流态化装置。单流态化装置结构简单，有圆形和长方形两种。圆形流态化床多用于立式罐体，其多孔板有圆锥板和圆平板两种。圆锥板的锥角般为，适合于下出料。本设计中罐体举升后的卸料状态与立式罐体相似并为下出料设计，遂采用单流态化装置，圆形流态化床，圆锥形多孔板，锥角为。.多孔板的设计。多孔板的作用是支撑流态化元件及其上面的粉料，保证压缩空气均匀穿过。多孔板与水平面的夹角为.。多孔板用厚的钢板制造，上面均匀分布直径为的孔，布置在罐尾蝶形封头的内侧。.流态化元件的设计。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。其设计要求是具有定的透气阻力，并能随气流速度的增加阻力急骤增加空隙适宜，分布均匀，布气分散度高，受粉料层厚度影响少只能透过气体，不能通过粉料，吸湿性和附着力低，表面光整平滑，易于