運(yùn)輸罐車改裝設(shè)計(jì)機(jī)械CAD圖紙

1、摘 要液化氣石油罐車能夠裝載運(yùn)輸液化石油氣，完成裝卸任務(wù)，使用方便，節(jié)約運(yùn)輸成本，運(yùn)輸效率高。隨著我國石油行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，城市對于液化石油氣的需求量越來越大，研究液化氣石油運(yùn)輸對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的意義。本課題以液化氣石油罐車為具體研究對象，文中介紹了液化氣石油罐車的發(fā)展現(xiàn)狀，對汽車底盤進(jìn)行選型及總體布置，對其罐體進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，其中包含人孔、液位計(jì)、取力器、防波板、罐體支承裝置的設(shè)計(jì)。利用止推板和連接支架對罐體總成與二類底盤進(jìn)行了連接并固定，通過焊接方法保證了罐體和罐體支承座的連接。最后對整車性能進(jìn)行了分析，應(yīng)用CAD軟件建立整車裝配、罐體總成及相關(guān)零件模型。關(guān)鍵

2、詞：LPG；壓力容器；二類底盤；罐體；改裝設(shè)計(jì)ABSTRACT Keywords: LPG； ；Tank；目 錄摘要IAbstractII第1章 緒論11.1課題研究的目的及意義11.2課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.3設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與技術(shù)路線3第2章 整車總體方案設(shè)計(jì)52.1專用汽車設(shè)計(jì)特點(diǎn)52.2二類底盤的選型72.3罐體型式的選擇82.4整車參數(shù)確定92.4.1尺寸參數(shù)9 質(zhì)量參數(shù)92.5 本章小結(jié)10第3章 罐體設(shè)計(jì)及校核113.1 罐體設(shè)計(jì)11 設(shè)計(jì)壓力確定113.1.2 設(shè)計(jì)溫度確定11 罐體材料12 罐體公稱直徑12 罐體厚度確定的12罐體封頭確定13罐體尺寸確定133.2 罐體附屬裝

3、置設(shè)計(jì)選型15 安全閥設(shè)計(jì)選型15 入孔設(shè)計(jì)選型17液位計(jì)設(shè)計(jì)選型17溫度計(jì)的選取183.2.5 罐體防波板設(shè)計(jì)18 管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)193.3 罐體校核223.4 罐體的焊接23 焊接接頭分類和焊條的選擇23 罐體的焊接方法233.5 本章小結(jié)24第4章 附件設(shè)計(jì)254.1 罐體支承座設(shè)計(jì)25 支承座的前端形狀及安裝位置25 罐體支承座的固定254.2 取力器的選擇26 取力器布置方案26 取力器型號的選定294.2.3 取力器基本參數(shù)的確定294.3 本章小結(jié)30第5章 整車性能分析315.1 汽車動力性能分析31 基本參數(shù)的確定31 汽車的行駛方程式32 汽車最高車速的確定345.2 燃油經(jīng)

4、濟(jì)性計(jì)算355.3 整車軸荷分配計(jì)算365.4整車穩(wěn)定性分析37空載質(zhì)心高度的計(jì)算37空載側(cè)傾角的計(jì)算375.5本章小結(jié)38結(jié)論.39參考文獻(xiàn)40致謝.41附錄.42附錄A外文文獻(xiàn)原文.42附錄B外文資料中文翻譯.48第1章 緒 論1.1 課題研究的目的及意義汽車工業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益不只是汽車本身，而是集中表現(xiàn)在汽車使用和流通的全過程中，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展必然是汽車運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。由于社會對汽車的運(yùn)物效率和經(jīng)濟(jì)性，以及各種功能和性能的要求越來越高，從而使汽車運(yùn)輸工具向?qū)Ｓ没l(fā)展成為必然趨勢。LPG罐車是專用罐式汽車的一種，能夠裝載運(yùn)輸液化石油氣，完成裝卸任務(wù)，使用方便，節(jié)約運(yùn)輸成本，使用該汽車節(jié)約

5、運(yùn)輸包裝成本，運(yùn)輸效率高。隨著我國石油行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，城市對于液化石油氣的需求量越來越大，LPG運(yùn)輸罐車的作用也隨之成為人民生活的城市中必備的專用車輛，市場前景十分廣闊。1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著我國高等級公路的快速建設(shè)，公路貨運(yùn)和客運(yùn)運(yùn)輸方式的數(shù)量和質(zhì)量要求也在不斷變化，運(yùn)輸工具的專業(yè)化已成為必然趨勢，從而促進(jìn)了專用汽車的迅速發(fā)展。目前，世界上主要發(fā)達(dá)國家專用汽車的保有量和產(chǎn)量占到了載貨汽車的一半以上，專用汽車運(yùn)輸占公路貨運(yùn)量的比例一般也在70左右。為了適應(yīng)市場的需求和企業(yè)發(fā)展，我國先后有十幾家專用汽車廠與國外的企業(yè)進(jìn)行了合資或技術(shù)引進(jìn)。在專用汽車產(chǎn)品的種類和

6、品種上，近幾年我國有了較快的發(fā)展，盡管我國專用汽車技術(shù)水平有了較大的進(jìn)步，但一些技術(shù)含量高、附加值高的產(chǎn)品主要還依賴進(jìn)口。專用汽車的專用功能是由專用工作裝置來實(shí)現(xiàn)的，其性能好壞也就決定了專用汽車功能的發(fā)揮。目前我國專用汽車的專項(xiàng)功能與國外同類產(chǎn)品的技術(shù)水平差距還很大，主要反映在專用工作裝置的性能差異上。因此，無論是液壓舉升裝置、進(jìn)料卸料裝置、制冷保溫裝置、機(jī)械作業(yè)裝置、測量計(jì)量裝置、自動控制裝置、安全防護(hù)裝置以及構(gòu)成各種工作裝置的泵、缸、閥、儀表等，還是裝載不同貨物的廂體和罐體等，都需要大力發(fā)展，并且要在技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)發(fā)明上有所突破，不斷增大專用工作裝置的高新技術(shù)含量，加速提高我國專用汽車的技

7、術(shù)水平。在專用汽車的家族中，LPG罐車的社會保有量不算大。上世紀(jì)70年代末期，隨著液化石油氣開始成為工業(yè)和居民生活的燃料，LPG罐車制造業(yè)開始了從無到有的歷程。早期的LPG罐車車型比較簡單，僅有單車和活動式(平板車加臥罐)兩種。70年代末到80年代初期只有北結(jié)、蘭石、金重、錦西、大連523廠、淄博客車等少數(shù)企業(yè)可以生產(chǎn)以CA-10B、H-J162、DFl40貨車通用底盤改裝的LPG槽車，裝載質(zhì)量510噸；80年代初，國家實(shí)行壓力容器生產(chǎn)許可證管理，生產(chǎn)液化氣體罐車必須取證。截止到1984年，包括最后被批準(zhǔn)的航空工業(yè)湖北荊門宏圖在內(nèi)，16個(gè)企業(yè)成為LPG罐車(CR2級)制造廠家，其中北結(jié)以其生產(chǎn)

8、規(guī)模、技術(shù)水平、以及對行業(yè)的幫帶作用而成為這一新興行業(yè)的排頭兵；1985年，北結(jié)開始東遷進(jìn)行改造，給宏圖廠、武漢船機(jī)廠等軍轉(zhuǎn)民企業(yè)在LPG罐車市場擴(kuò)大份額的機(jī)會。在其后的歲月中，宏圖廠因?yàn)樽陨項(xiàng)l件的原因，開始把LPG罐車制造作為生命線產(chǎn)品進(jìn)行經(jīng)營，逐步奠定了在這一領(lǐng)域的地位。90年代中期以后，宏圖廠、武漢船機(jī)廠、哈爾濱建成廠、開平化機(jī)廠逐步成為LPG罐車的主要生產(chǎn)企業(yè)。到80年代中期，我國汽車還處于起步階段，可供改裝車選擇的底盤有限，約束了罐車車型的發(fā)展。90年代，斯太爾、羅曼、尼亞茲、克拉茲曼等國外車型開始進(jìn)入我國市場，各家紛紛采用上述底盤或二類底盤進(jìn)行改裝，LPG罐車品種開始豐富起來，但依

9、然以整車為主，改裝后車輛滿載總質(zhì)量止步于26噸。直到進(jìn)入2l世紀(jì)，滿載總質(zhì)量31噸的整車才開始出現(xiàn)。1993年，宏圖廠在消化吸收的基礎(chǔ)上，首創(chuàng)裝載質(zhì)量20噸，行走機(jī)構(gòu)采用雙后軸的半掛車，為LPG罐車從單車占絕對優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)橐园霋燔嚍橹鞯於嘶A(chǔ)。隨著高速公路的發(fā)展，半掛車以裝載量大的綜合優(yōu)勢成為主力車型。近一兩年，專用汽車發(fā)展環(huán)境又有了新的變化，如在政策法規(guī)、市場需求特點(diǎn)、供需態(tài)勢等方面，迫使生產(chǎn)企業(yè)不斷創(chuàng)新產(chǎn)品、改進(jìn)工藝、加強(qiáng)戰(zhàn)略研究等以獲得新的發(fā)展。而且我國國民經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)了對包括道路交通在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的不斷加大，專用汽車作為其重要的生產(chǎn)資料，需求量逐年增長,國內(nèi)多項(xiàng)大型

10、建設(shè)項(xiàng)目的啟動，促進(jìn)了對工程專用汽車及各類專用貨車、汽車列車的市場需求量的大幅度增長。重視區(qū)域化的產(chǎn)業(yè)集中，優(yōu)勢企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，形成有較強(qiáng)綜合競爭力的規(guī)模企業(yè)，行業(yè)優(yōu)勢資源的重新配置，使得有實(shí)力的企業(yè)進(jìn)一步整合行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高專用汽車產(chǎn)品行業(yè)生產(chǎn)集中度。專用汽車是汽車行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。世界專用汽車起源于上世紀(jì)20年代，70年代后期進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。目前，發(fā)達(dá)國家專用汽車品種已超過6000個(gè)，重、中、輕比例大致為343。發(fā)達(dá)國家的專用汽車企業(yè)普遍具有以下特點(diǎn)：第一，注重產(chǎn)品研發(fā)，開發(fā)手段先進(jìn)；第二，生產(chǎn)工藝設(shè)備先進(jìn)；第三，配套體系完善、專業(yè)化生產(chǎn)程度高，產(chǎn)品技術(shù)含量告；第四，企業(yè)規(guī)模不大，

11、分工與合作明確，市場規(guī)范，競爭有序。而從技術(shù)發(fā)展的角度來看，體現(xiàn)出以下特點(diǎn)：第一，注重車輛的輕量化。同載質(zhì)量的專用車，先進(jìn)國家均比我國的整備質(zhì)量小；第二，注重環(huán)保與節(jié)能。發(fā)達(dá)國家規(guī)定企業(yè)要對自己的產(chǎn)品報(bào)廢后造成的污染負(fù)責(zé)，必須采用環(huán)保材料制造。從而使節(jié)能和環(huán)保成為降低生產(chǎn)和使用成本的必然要求，是商家追逐利潤的有效手段。隨著世界各國國民經(jīng)濟(jì)的增長，公路交通狀況的改善，高速公路的迅速發(fā)展，對汽車的專業(yè)化、高速化、重型化的要求越來越明顯，世界各國對專用汽車的需求逐年增加。近年來，專用汽車增長率均大于載貨車增長率，各國專用車的產(chǎn)量占載貨車產(chǎn)量的比率逐年遞增，發(fā)達(dá)國家盡量以專用車替代載貨汽車。目前專用汽

12、車占載貨汽車市場的半壁江山。從世界各國專用汽車的技術(shù)含量看，專用汽車技術(shù)含量比普通載貨汽車高，而重型專用汽車屬于高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品，其附加值達(dá)40以上。而今，日本、韓國汽車工業(yè)發(fā)展的道路也是優(yōu)先發(fā)展專用汽車，首先占領(lǐng)國內(nèi)市場，以國產(chǎn)車替代進(jìn)口車，世界許多國家也紛紛借鑒。在歐美日等發(fā)達(dá)國家，專用汽車的擁有量超過載貨汽車總量的80。LPG罐體運(yùn)輸車已經(jīng)形成了系列化和通用化，并且與其他設(shè)備形成和諧的配套，完成了整個(gè)產(chǎn)品物流鏈的全自動化。而作為運(yùn)載工具的LPG運(yùn)輸罐車，為提高運(yùn)輸效率，將向著重型化和大噸位方向發(fā)展，并且自動化程度不斷提高。由于國外專用汽車公司有著很強(qiáng)的專業(yè)分工，并且擁有先進(jìn)的設(shè)計(jì)和分

13、析手段，其專用汽車的可靠性極高。目前，罐車的發(fā)展?fàn)顩r呈現(xiàn)出如下的趨勢和特點(diǎn)：（1）單個(gè)罐體向大容量發(fā)展。這意味著對罐體的設(shè)計(jì)、制造、選材、檢驗(yàn)等方面提出了一系列新的更高的要求。（2）罐體容積的大型化和操作條件的日益苛刻。許多罐體在使用中不僅需要承受高溫、高壓，還要承受熱疲勞和機(jī)械疲勞的聯(lián)合作用，大大增加了容器的設(shè)計(jì)難度。近年來，世界各國從確定產(chǎn)品安全可靠性出發(fā)，開展了對罐體容器高參數(shù)的精心研究和設(shè)計(jì)，提出了一些新的設(shè)計(jì)思想和方法，高參數(shù)設(shè)計(jì)是罐體設(shè)計(jì)的又一個(gè)特征。（3）罐體容器使用的鋼材種類日益繁多。各種新型鋼材的研究取得了很大的進(jìn)展，液罐車材料要求達(dá)到耐腐蝕、耐酸堿、強(qiáng)度高、易焊接等要求。同

14、國外相比，我國半掛液罐車差距主要是，罐體的容量，以及罐體的材料和半掛車支撐車架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。提高這方面的設(shè)計(jì)和制造水平，必要時(shí)引進(jìn)一些零部件，可以促進(jìn)和提高我國液罐車零部件的發(fā)展?？梢灶A(yù)見，今后隨著我國交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，半掛液罐車必將取得更大的發(fā)展。1.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容如下：（1）研究LPG運(yùn)輸罐汽車的組成、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)；（2）進(jìn)行LPG運(yùn)輸罐汽車的總體結(jié)構(gòu)布置； （3）進(jìn)行二類底盤選擇；（4）進(jìn)行罐體總成詳細(xì)設(shè)計(jì)、管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)、輔助裝置設(shè)計(jì)；（5）整車性能計(jì)算分析。其中罐體的設(shè)計(jì)包括筒體的設(shè)計(jì)、封頭的設(shè)計(jì)、人孔設(shè)計(jì)、安全閥選擇設(shè)計(jì)、防波板設(shè)計(jì)、支座設(shè)計(jì)、管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

15、其設(shè)計(jì)的技術(shù)路線如圖1.1所示。整車總體方案設(shè)計(jì)課題研究罐體設(shè)計(jì)及校核附件設(shè)計(jì)罐體設(shè)計(jì)罐體實(shí)驗(yàn)校核主要部件選擇整車性能分析完成所有圖紙完成設(shè)計(jì)說明書 圖1.1 設(shè)計(jì)的技術(shù)路線第2章 整車總體方案設(shè)計(jì)2.1 專用汽車設(shè)計(jì)特點(diǎn)專用汽車與普通汽車的區(qū)別主要是改裝了具有專用功能的部分，能完成某些特殊的運(yùn)輸和作業(yè)功能。因此在設(shè)計(jì)上，除了要滿足基本型汽車的性能要求外，還要滿足專用功能的要求，這就形成了其自身特點(diǎn)，概括如下：（1）專用汽車設(shè)計(jì)多選用定型的基本型汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì) 這首先就需要了解國內(nèi)外汽車產(chǎn)品，特別是貨車產(chǎn)品的生產(chǎn)情況、底盤規(guī)格、供貨渠道、銷售價(jià)格及相關(guān)資料等。然后根據(jù)所設(shè)計(jì)的專用汽車的功

16、能和性能指標(biāo)要求，在功率匹配、動力輸出、傳動方式、外形尺寸、軸載質(zhì)量、購置成本等方面進(jìn)行分析比較，優(yōu)選出一種基本型汽車底盤作為專用汽車改裝設(shè)計(jì)的底盤。能否選到一種好的汽車底盤，是能否設(shè)計(jì)出一種好的專用汽車的前提。對于不能直接采用二類底盤或三類底盤進(jìn)行改裝的專用汽車，也應(yīng)盡量選用定型的汽車總成和部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，以縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期和提高產(chǎn)品的可靠性。（2）專用汽車設(shè)計(jì)的主要工作是總體布置和專用工作裝置匹配設(shè)計(jì)時(shí)既要保證專用功能滿足其性能要求，也要考慮汽車底盤的基本性能不受到影響。在必要時(shí)，可適當(dāng)降低汽車底盤的某些性能指標(biāo)，以滿足實(shí)現(xiàn)某些專用工作裝置性能的要求。（3）針對專用汽車品種多、批量少的生產(chǎn)

17、持點(diǎn)專用汽車設(shè)計(jì)應(yīng)考慮產(chǎn)品的系列化，以便根據(jù)不同用戶的需要而能很快的進(jìn)行產(chǎn)品變型。對專用汽車零部件的設(shè)計(jì)，應(yīng)按“三化”的要求進(jìn)行，最大限度地選用標(biāo)準(zhǔn)件，或選用已經(jīng)定型產(chǎn)品的零部件，盡量減少自制件。對專用汽車自制件的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循單件或小批量的生產(chǎn)持點(diǎn)工的可能性。對專用汽車工作裝置中的某些核心部件和總成，如各種水泵、油泵、氣泵、空壓機(jī)及各種閥等，要從專業(yè)生產(chǎn)廠家中優(yōu)選 因?qū)Ｓ闷噷ｍ?xiàng)作業(yè)性能的好壞，主要決定干這些部件的性能和可靠性。在普通汽車底盤上改裝的專用汽車，底盤受載情況可能與原設(shè)計(jì)不同，因此要對一些重要的總成結(jié)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核。（4）專用汽車設(shè)計(jì)應(yīng)滿足有關(guān)機(jī)動車輛公路交通安全法規(guī)的要求 對于

18、某些特殊車輛，如重型半掛車、油田修井車、機(jī)場寬體客車等，應(yīng)作為特定作業(yè)環(huán)境的特種車輛來處理。某些專用汽車可能會在很惡劣的環(huán)境下工作，其使用條件復(fù)雜，要了解和掌握國家及行業(yè)相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，使專用汽車有良好的適應(yīng)性，工作可靠，也要設(shè)安全裝置。綜上所述，專用汽車的設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)和要求，既要滿足汽車設(shè)計(jì)的一般要求同時(shí)又要獲得好的專用性能。這就要求汽車和專用工作裝置合理匹配，構(gòu)成一個(gè)協(xié)調(diào)的整體，使汽車的基本性能和專用功能都得到充分發(fā)揮。由于專用汽車種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用面廣、開發(fā)期短等待點(diǎn)，所以專用汽車設(shè)計(jì)人員既要具備汽車設(shè)計(jì)的知識能力同時(shí)也要掌握專用汽車各種不同工作裝置的原理與設(shè)計(jì)計(jì)算。此外專

19、用汽車設(shè)計(jì)人員還需要對用戶的要求，市場動態(tài)有充分的了解，這樣設(shè)計(jì)的產(chǎn)品才能在性能上先進(jìn)，在市場上適銷對路，在使用上滿足用戶的要求。2.2 二類底盤的選型目前，改裝專用汽車選用的底盤主要是二類或三類底盤，也有為某些專用汽車設(shè)計(jì)的專用底盤。專用汽車底盤選型的好壞對專用汽車性能影響很大。汽車底盤的選擇或設(shè)計(jì)專用車底盤主要根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝備的外形尺寸、動力匹配等來決定。常見二類底盤如圖2.1所示。圖2.1 常見二類底盤汽車底盤一般應(yīng)滿足以下要求：（1）適用性專用汽車底盤應(yīng)適用于專用汽車的特殊使用功能要求,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝造型設(shè)計(jì)；（2）可

20、靠性汽車底盤工作可靠,出現(xiàn)故障的幾率要小，零部件要有足夠的強(qiáng)度剛度和使用壽命，并且各總成零部件的使用壽命趨于一致；（3）先進(jìn)性所選汽車底盤,在動力性,經(jīng)濟(jì)性，操作穩(wěn)定性，行駛穩(wěn)定性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平，并且滿足國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；（4）方便性所選底盤要便于改裝，檢查保養(yǎng)及維修，結(jié)構(gòu)緊湊與調(diào)試裝配空間合理匹配。目前國內(nèi)市場上底盤的種類多、品種全，如解放、東風(fēng)、紅巖等系列底盤性能好，價(jià)格便宜，市場保有量大，選用的底盤也多為這些系列的產(chǎn)品。底盤性能對比見表2.1。表2.1 底盤性能對比列表解放東風(fēng)紅巖適用性適用于各類載重貨車及專用汽車特殊功能的要求適用于各類載重貨車及專

21、用汽車特殊功能的要求適用于各噸位載重貨車的改裝設(shè)計(jì)要求以及部分專用車輛的特殊要求可靠性工作可靠，出現(xiàn)故障的幾率少，零部件要有足夠的強(qiáng)度和壽命工作性能好，故障率低，零部件要有足夠的強(qiáng)度和壽命性能可靠，出現(xiàn)故障率低，各部件要有足夠的強(qiáng)度先進(jìn)性動力性、經(jīng)濟(jì)性、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平動力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平動力性、經(jīng)濟(jì)性、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面略低于同類車型方便性安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結(jié)構(gòu)緊湊安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結(jié)構(gòu)緊湊安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結(jié)構(gòu)緊湊價(jià)格便宜較便宜便宜供貨來源市場

22、擁有量多市場擁有量多市場擁有量較多常見噸位各種噸位車型各種噸位車型輕、中型載貨車型經(jīng)過實(shí)際調(diào)研和上網(wǎng)搜集各類底盤及其技術(shù)參數(shù)相關(guān)方面的資料，并結(jié)合本次改裝設(shè)計(jì)專用車的用途、最大裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形、尺寸、動力匹配、成本等各方面的綜合要求，不難發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行小規(guī)模的中、重型載貨汽車或?qū)Ｓ密囕v改裝制造時(shí)，選用解放系列底盤相對較合理。故本設(shè)計(jì)中選用一汽解放牌CA1160P9K2L3E底盤。底盤參數(shù)見表2.1。表2.1 底盤參數(shù)表額定載質(zhì)量(Kg)10105前輪輪距(mm)1800整備質(zhì)量（Kg）5600后輪輪距(mm)1800外廓尺寸(mm)9000×

23、2490×2775前懸(mm)1330軸距(mm)5050后懸(mm)2620最小離地間隙(mm)237最小轉(zhuǎn)彎直徑(m)19最高車速(Km/h)92轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)準(zhǔn)拖掛車總質(zhì)量（kg）鞍座型號驅(qū)動形式2×4額定功率(2300r/min)132kw最大扭矩(1400r/min)650離合器型式接近角/離去角26/13輪胎規(guī)格9.00R20變速器型號CA6T123鞍座最大允許承載質(zhì)量 發(fā)動機(jī)型號CA6DE3-18E3、直列四缸、直噴、增壓中冷2.3 罐體型式的選擇（1）截面為圓形的鞍型支座支承罐體，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)有罐體制造方便，節(jié)省材料；選擇合理的鞍型支座高度可以提高罐車的穩(wěn)定性；罐

24、體受力均勻。（2）截面為橢圓矩形罐體，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是橢圓矩形罐車轉(zhuǎn)彎時(shí)的橫向穩(wěn)定性隨著載油量和油密度的增加而減少。所以橢圓矩形油罐車載油量越多,油密度越大,轉(zhuǎn)彎時(shí)越不穩(wěn)定。但是橢圓矩形罐體制造困難，（3）截面為圓角梯形罐體，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)心低、穩(wěn)定性好、容積效率高。但是工藝性差，不適合批量生產(chǎn)。（4）結(jié)構(gòu)鵝頸式罐體，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是重心相對于半掛直通罐有所降低，穩(wěn)定性提高；其載質(zhì)量可以提高。但制造工藝復(fù)雜，不易加工。（5）橫截面為橢圓罐體，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是罐體具有質(zhì)心低、橫向穩(wěn)定性好、制造工藝簡單，但是整車的裝載容積不高。液化石油氣罐車罐體所承受的壓力較大，經(jīng)上述分析對比選用截面為圓形的鞍型 型

25、支座支承罐體?？梢允沟霉摅w受力均勻，載重量大，制造成本合理。2.4 整車參數(shù)確定2.41 尺寸參數(shù)（1）外廊尺寸外廓尺寸即指整車的長、寬、高，由所選的汽車底盤及工作裝置確定，但最大尺寸要滿足法規(guī)要求。在我國GB158993汽車外廓尺寸的界限中，明確規(guī)定，車輛高不超過4m；車輛寬(不包括后視鏡)不超過2.5m；外開窗、后視鏡等突出部分距車身不超過250mm；車輛長:貨車不超過12m，半掛汽車列車不超過16.5m，全掛汽車列車不超過20m。設(shè)計(jì)的液化氣汽車總長度為9000mm，車高為3695mm，車寬為2490mm。（2）軸距軸距影響到車輛總長，最小轉(zhuǎn)向直徑、縱向通過半徑或縱向通過角、軸荷分配和質(zhì)

26、量轉(zhuǎn)移系數(shù)，也影響到車輛的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性。綜合考慮設(shè)計(jì)的液化氣運(yùn)輸罐車的車軸距5050mm。（3）輪距輪距影響到車輛總寬、橫向通過半徑、轉(zhuǎn)向時(shí)的通道寬度以及車輛的橫向穩(wěn)定性，輪距要與車寬相適應(yīng)，設(shè)計(jì)的液化氣運(yùn)輸罐車的輪距為1800mm。（4）前、后懸前懸應(yīng)滿足車輛接近角和軸荷分配的要求。前懸與駕駛室、發(fā)動機(jī)、轉(zhuǎn)向器、前保險(xiǎn)杠等總成布置有關(guān)。后懸應(yīng)滿足車輛離去角和軸荷分配的要求，同時(shí)還要滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，即對于客車和全封閉廂式車輛，后懸不得超出軸距的0.65倍;對于其它車輛，后懸不得超出軸距的0.55倍，但最長不得超出3.5m。在實(shí)際改裝過程中，后懸變動比較多。例如對于自卸車，一般要將

27、所選的普通汽車底盤的后懸變短，而對于有些罐式和廂式汽車，則要將后懸加長。設(shè)計(jì)的液化氣石油罐車的前懸為1330mm，后懸為2620mm。 質(zhì)量參數(shù)（1）裝載質(zhì)量 汽車的裝載質(zhì)量是指在硬質(zhì)良好路面上行駛時(shí)所允許的額定裝載量。對裝載質(zhì)量的確定，首先考慮車輛的用途和使用條件，原則上對于貨流大、運(yùn)距長的運(yùn)輸，宜采用大噸位車輛，以便于提高生產(chǎn)率經(jīng)濟(jì)、降低運(yùn)輸成本；而對于貨流多變、運(yùn)距短的運(yùn)輸，宜采用中、小噸位車輛比較經(jīng)濟(jì)。其次，裝載質(zhì)量的確定要和行業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃的系列相符合，做到在裝載噸位上分布合理，以便于專用車產(chǎn)品的系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。對于同一底盤，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量提高裝載質(zhì)量。設(shè)計(jì)的液化氣石油運(yùn)輸罐車的

28、裝載質(zhì)量為7000kg。（2）整備質(zhì)量 所謂整備質(zhì)量是指專用汽車帶有全部工作裝置及底盤所有的附屬設(shè)備，加滿油和水，但未載人和載貨時(shí)的整車質(zhì)量。整備質(zhì)量是一個(gè)重要設(shè)計(jì)指標(biāo)，對運(yùn)輸型專用汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性有很大影響。據(jù)估計(jì)，載重汽車整備質(zhì)量減少10%，可使經(jīng)濟(jì)性提高8.5%。因此從設(shè)計(jì)原則上講，應(yīng)減少整備質(zhì)量，盡量采用輕質(zhì)金屬材料和非金屬材料，減少原材料消耗，降低制造成本。液化氣石油罐車的整備質(zhì)量為8693kg。（3）總質(zhì)量 所謂總質(zhì)量是指專用汽車裝備齊全，滿載(規(guī)定值)貨物及乘員時(shí)的質(zhì)量。其計(jì)算公式為 （2.1）式中：mp乘員質(zhì)量kg，按座位數(shù)計(jì)，65kg/人。對于作業(yè)型專用汽車，如起重舉升車

29、、高空作業(yè)車等，總質(zhì)量主要由改裝后的汽車底盤質(zhì)量和專用工作裝置質(zhì)量確定，無需考慮裝載質(zhì)量。為了部分彌補(bǔ)專用汽車裝載質(zhì)量的下降，可采用原車底盤允許的最大總質(zhì)量，合理地利用原車底盤的超載能力。一般最大允許可超過原車型總質(zhì)量的5%。設(shè)計(jì)的液化氣石油罐車的總質(zhì)量為16000kg。2.5本章小結(jié)本章主要是對整車方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，為專用車的設(shè)計(jì)的特點(diǎn)提供了明確指導(dǎo)，通過對比選取了罐體形式及二類底盤，并確定了整車方案中的基本參數(shù)。本章內(nèi)容是設(shè)計(jì)的初始，為以后的設(shè)計(jì)提供了重要的基本參數(shù)，做好了一定的鋪墊。第3章 罐體設(shè)計(jì)及校核3.1罐體設(shè)計(jì)罐體主要由圓筒體、封頭、防波板、人孔和整體式支承座等組成。在罐體上還

30、設(shè)有安全閥、液位計(jì)和緊急切斷閥等裝置。3.1.1 設(shè)計(jì)壓力確定 液化石油氣的主要成分是甲烷，丙烷，丁烷和丁烯等。液化石油氣罐車是運(yùn)輸液化石油氣體或性質(zhì)相似的其他氣體液體混合的專用罐車?；旌弦夯蜌馐侵?0時(shí)飽和蒸氣壓力不大于1.6MPa。國家壓力容器安全監(jiān)察部門對壓力容器的設(shè)計(jì)壓力有專門的規(guī)定，設(shè)計(jì)壓力的確定查鋼制壓力容器設(shè)計(jì)手冊選取，見表3.1，常溫下盛裝液化石油氣或混合液化石油氣的容器，設(shè)計(jì)壓力p為1.77MPa。表3.1 常見介質(zhì)設(shè)計(jì)參數(shù)表介質(zhì)設(shè)計(jì)壓力/MPa液面以下開口罐體腐蝕裕量/mm單位容積充裝量/(t/m0)液化石油氣50°C飽和蒸氣壓力大于1.6MPa2.16允許1

31、0.42其余情況1.77允許10.42丙烯2.16允許10.43丙烷1.77允許10.423.1.2 設(shè)計(jì)溫度確定設(shè)計(jì)溫度是指容器在正常的工作過程中，在相應(yīng)的設(shè)計(jì)壓力下，設(shè)定的受壓元件的金屬溫度。液化石油氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程對設(shè)計(jì)溫度有規(guī)定。液化氣體運(yùn)輸車罐體的設(shè)計(jì)溫度應(yīng)符合以下要求:（1）罐體結(jié)構(gòu)為裸式的，其設(shè)計(jì)溫度為50；（2）罐體結(jié)構(gòu)有保溫層的，其設(shè)計(jì)溫度為介質(zhì)可能出現(xiàn)的最高工作溫度或最低工作溫度；（3）罐體設(shè)計(jì)溫度的最低值應(yīng)考慮環(huán)境溫度對其影響。液化石油氣的主要成分是甲烷，丙烷，丁烷和丁烯等。液化石油氣通常是氣體和液體兩種狀態(tài)同時(shí)存在，主要成分是含有三個(gè)或四個(gè)碳原子的碳?xì)浠衔?。?/p>

32、據(jù)鋼制壓力容器設(shè)計(jì)手冊，選取設(shè)計(jì)溫度50。3.1.3 罐體材料根據(jù)固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程，用于焊接的碳素鋼和低合金鋼碳素鋼，其中各元素成分應(yīng)滿足 C 0.25、P 0.035、S 0.035。選擇壓力容器常用低合金鋼板16MnR。表3.2為16MnR中各元素含量。表3.2 16MnR元素含量元素CSiMnPS含量0.130.190.200.551.201.60 0.025 0.018 罐體公稱直徑本設(shè)計(jì)的容器的公稱直徑通常指容器的外徑。根據(jù)鋼制壓力容器設(shè)計(jì)手冊，按照表3.3根據(jù)罐體的充裝量選取公稱直徑為2000mm的罐體。表3.3 壓力容器的公稱直徑300350400450500550

33、6006507007508009001000110012001300140015001600170018001900200021002200230024002500260028003000320034003500360038004000420044004500460048005000520054005500560058006000 罐體壁厚確定按GB150鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)，罐體截面為圓形的壓力容器壁厚計(jì)算公式為 （3.1） 式中：設(shè)計(jì)壓力1.77（MPa）；圓筒體內(nèi)徑2000（mm）； 焊縫成形系數(shù)； 壁厚附加量（mm）。鋼制壓力容器由于采用雙面全透的對接焊縫，所以焊縫成形系數(shù)=1 （3.2）

34、式中: 鋼板厚度負(fù)偏差，由表3.4可知=0.8mm；腐蝕裕量,所選材料的速度K0.05mm/a時(shí)，取=1.2mm（mm）；與罐體加工方法，材料性質(zhì)有關(guān)。冷卷罐體取=0mm=2mm，所以=12.466mm，根據(jù)鋼制壓力容器設(shè)計(jì)手冊，公稱直徑為2000mm所對應(yīng)的=14mm。 表3.4 鋼板負(fù)偏差值鋼板厚度2.02.22.52.83.03.23.53.84.04.55.5負(fù)偏差0.180.190.20.220.250.30.5鋼板厚度6782526303234364042505260負(fù)偏差0.60.80.91.01.11.21.3圓筒體壁厚計(jì)算應(yīng)力用下式校核 （3.3）式中： 設(shè)計(jì)溫度下材料的許用

35、應(yīng)力。查鋼制壓力容器設(shè)計(jì)手冊，由于鋼板厚度為14mm，16MnR在20200時(shí)候的許用應(yīng)力均為170MPa。由于=142.87MPa170MPa，所以壁厚滿足標(biāo)準(zhǔn)。 罐體封頭確定根據(jù)GB150規(guī)定采用標(biāo)準(zhǔn)的橢圓形封頭，選取橢圓形封頭，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，價(jià)格適宜。橢圓形封頭采用長短軸比值為2的標(biāo)準(zhǔn)型封頭。 橢圓形封頭厚度（mm）用下式表示 （3.4）=11mm,根據(jù)相對應(yīng)的公稱直徑選封頭公稱直徑為12mm。 罐體尺寸確定罐體最大充裝質(zhì)量應(yīng)按下式計(jì)算: （3.5）式中： 罐體最大充裝質(zhì)量，單位為噸(t)，更具實(shí)際情況選取為7t； 單位容積充裝質(zhì)量，單位為噸每立方米(t/)。按下列規(guī)定確定:值按下

36、列規(guī)定確定:（1）罐體結(jié)構(gòu)為裸式的，按介質(zhì)在設(shè)計(jì)溫度為50時(shí)罐體內(nèi)留有8%氣相空間及該溫度下的介質(zhì)密度確定；（2）罐體結(jié)構(gòu)有保溫層的，按介質(zhì)在可能出現(xiàn)最高工作溫度時(shí)罐體留有80氣相空間及該溫度下的密度確定；根據(jù)鋼制壓力容器設(shè)計(jì)手冊表3.1所示，為0.42。罐體實(shí)際容積，單位為。所以罐體實(shí)際容積V=16.67。 （3.6）式中： 罐體實(shí)際容積，單位 罐體的長度；封頭高度，由表3.5 公稱直徑為2000mm各參數(shù)，可知其值為40mm；封頭內(nèi)徑2000mm；封頭容積，由表3.5 公稱直徑為2000mm各參數(shù)，可知容積為1.18。由此可知=4476mm。罐體總體尺寸為： （3.7） 式中： 罐體總長；

37、罐筒的長度；封頭高度，由表3.5公稱直徑為2000mm各參數(shù)，可知其值為40mm；封頭曲面高度，由表3.5公稱直徑為2000mm各參數(shù)，可知其值為500mm；罐體總長=5556mm。罐體尺寸如圖3.1所示。555650040圖3.1 罐體尺寸參數(shù)表3.5 公稱直徑為2000mm罐體各參數(shù)公稱直徑曲面高度質(zhì)變高度厚度內(nèi)表面積容積質(zhì)量200050040124.571.184383.2 罐體附屬裝置設(shè)計(jì)選型3.2.1 安全閥設(shè)計(jì)選型安全泄放裝置就是為了保證壓力容器安全運(yùn)行、防止其發(fā)生超壓的一種保險(xiǎn)裝置。安全泄放裝置具有這樣的性能使容器在正常的工作壓力下運(yùn)行時(shí)，它保證嚴(yán)密不漏，而一旦容器內(nèi)壓力超過規(guī)定

38、，它就能自動把容器內(nèi)部的氣體迅速排出，使容器內(nèi)的壓力始終保持在最高許用壓力范圍內(nèi)。根據(jù)壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程及鋼制壓力容器的規(guī)定，對介質(zhì)為易燃液化石油氣或位于有可能發(fā)生火災(zāi)環(huán)境下工作的非易燃液化石油氣, 其無絕熱材料保溫層的壓力容器的安全泄放量計(jì)算公式為： （3.8）式中 壓力容器的安全泄放量，單位；壓力容器的受熱面積，單位；計(jì)算系數(shù)，在地上的罐體系數(shù)取1；在泄放壓力下液化石油氣體的氣體潛熱，單位。液化石油氣成分組成及汽化潛熱見表3.6。表3.6 液化石油氣成分組成及汽化潛熱成分組成丙 烷50%丙 烯15%正異丁烯15%正異丁烷15%殘 液5%50汽化潛熱kJ/kg285.5285.9634

39、3.7317.8337則50液化石油氣的氣化潛熱 壓力容器的受熱面積： （3.9）式中： 罐體外徑，2000mm；為罐體總長，5556mm。則安全泄放量根據(jù)壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程及鋼制壓力容器的規(guī)定安全閥的最小排氣面積A的計(jì)算公式為： （3.10） 式中：C是氣體特性系數(shù),查壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程附件五有關(guān)規(guī)定選取取337；K安全閥額定泄放系數(shù),按壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程附件五第二節(jié)有關(guān)規(guī)定中選取0.7；P設(shè)計(jì)壓力，P1.77MPa；Z壓縮系數(shù)，其中蒸汽在工作溫度和壓力下的壓縮系數(shù)Z。可根據(jù)高鴻華主編壓力容器安全技術(shù)問題選取Z 為0.67；T液化石油氣絕對溫度，按設(shè)計(jì)壓力323K選?。籑分

40、子量，取介質(zhì)的平均分子量44。 A411F-25安全閥的排氣面積計(jì)算 （3.11）式中是A411F-25安全閥的排氣孔直徑48mm。則 液化氣體運(yùn)輸車罐體頂部應(yīng)裝設(shè)安全泄放裝置，根據(jù)液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程，選取A411F-25內(nèi)裝式安全閥，使用溫度150，適用混合石油氣，液氮，液氨，丙烯，丙烷等介質(zhì)。主要材料見表3.6。 表3.6 A411F-25主要零部件材料零件名稱材料閥體，閥蓋碳素鋼體閥瓣，閥桿鉻不銹鋼密封面結(jié)合PTFE/硬質(zhì)合金彈簧優(yōu)質(zhì)鉻釩鋼3.2.2 人孔設(shè)計(jì)選型根據(jù)液體氣體運(yùn)輸車罐體上至少應(yīng)設(shè)置一個(gè)公稱直徑不小于450 mm的人孔，儲運(yùn)易燃、易爆、毒性程度為中度以上危害介質(zhì)的

41、運(yùn)輸車應(yīng)在氣液相口處設(shè)置緊急切斷裝置。以鋼制壓力容器設(shè)計(jì)手冊和JB585-97為標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，結(jié)合罐體公稱直徑，選取水平掉蓋對焊法蘭入孔。表3.8為人孔主要尺寸，具體圖形參照CAD圖紙。表3.8 人孔主要尺寸25500530500730660416483402274854563.2.3 液位計(jì)設(shè)計(jì)選型在罐體的水平中心面上,罐體前封頭中心,裝設(shè)一個(gè)液位計(jì)。液位計(jì)必須靈敏準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)牢固，操作方便。UQZ-3系列浮球液位計(jì)是用于直接指示各種敞開或承壓容器內(nèi)液位高度的指針式儀表。該儀表與工業(yè)設(shè)備上常用的玻璃板液位計(jì)相比較，它不怕破裂，示值更為清晰，尤其適用于對玻璃管壁有粘滯作用的油污類液體介質(zhì)或者有毒有害

42、的介質(zhì)的直接指示。儀表屬純機(jī)械結(jié)構(gòu)，故在易燃易爆場所工作時(shí)，具有本質(zhì)安全性。適應(yīng)于對黃銅、鋁、不銹鋼 等材質(zhì)有較強(qiáng)腐蝕作用的介質(zhì)。選取的UQZ-3浮球液位計(jì)精確度達(dá)到2%，適應(yīng)環(huán)境溫度-25到+55之間，介質(zhì)溫度120，安裝形式為側(cè)裝式法蘭連接。UQZ-3液位計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3.2，技術(shù)參數(shù)如表3.9。圖3.2 UQZ-3型液位計(jì)表3.9 UQZ-3型技術(shù)參數(shù)型號介質(zhì)密度（g/cm3）量程 （m）測量方式介質(zhì)壓力（MPa）浮球直徑（mm）安裝法蘭適用范圍UQZ-3 0.45 1、1.5、2、2.5滿度 1.8200ZG3/4錐管陽螺紋液化石油氣專用 溫度計(jì)的選取液化石油氣汽車罐車在充裝與運(yùn)輸過程中，

43、由于溫度對罐體內(nèi)壓力的升降具有決定作用，對溫度的控制較壓力更嚴(yán)格。所以需要安裝一個(gè)表盤式壓力指示溫度計(jì)，測量范圍應(yīng)在-4060，通過溫度計(jì)連接管將其安裝在閥門箱內(nèi)。選取由上海涌緯自控成套設(shè)備有限公司生產(chǎn)的WSS-4.3型號雙金屬溫度計(jì)，精度等級1.5，固定螺紋式安裝固定方式。雙金屬溫度計(jì)可直接測量液體，氣體和蒸汽的溫度，具有無汞害，指示清晰，堅(jiān)固，耐震。儀表全部采用不銹鋼材料，具有良好的防水，耐腐蝕性能。雙金屬溫度計(jì)是由繞制成環(huán)性彎曲狀的金屬片組成。一端受熱膨脹時(shí)，帶動指針旋轉(zhuǎn)。廣泛應(yīng)用于石油，化工，冶金，紡織食品等工業(yè)?？梢灾苯訙y量各種過程中的-80到500范圍內(nèi)液體蒸汽和氣體介質(zhì)溫度。3.

44、2.5 罐體防波板設(shè)計(jì)防波板的作用是減弱罐體內(nèi)的液體由于汽車行駛引起的沖擊和振蕩，以提高汽車行駛平穩(wěn)性。根據(jù)液化氣體罐體安全規(guī)程罐內(nèi)應(yīng)設(shè)置防波板，每個(gè)防波板的有效面積應(yīng)大于罐體橫斷面積的40%，防波板的安裝位置，應(yīng)使上部弓形面積小于罐體橫斷面積的20%。防波板與罐體的聯(lián)接應(yīng)采用牢固的結(jié)構(gòu)，防止產(chǎn)生裂紋和脫落。每個(gè)防波板容積一般不大于3 m3。防波板與罐體的聯(lián)接應(yīng)采用牢固的結(jié)構(gòu)，為了拆卸方便，一般采用螺栓緊固在與罐體相焊的角鋼圈上。根據(jù)罐體的體積和罐體總長及直徑，選用5塊防波板，間距從車頭方向分別為1040mm，869mm，869mm，869mm，1040mm。圖3.3為防波板與罐體的聯(lián)接示意圖

45、。 圖3.3 防波板的與罐體連接示意圖3.2.6 管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求（1）系統(tǒng)能夠完成密封裝卸作業(yè)；（2）液化石油氣在管道中的流速不得超過5m/s；（3）應(yīng)設(shè)置氣相平衡裝置，當(dāng)無氣相平衡時(shí)，泵的每分鐘流量應(yīng)限制在罐體總?cè)莘e的2.5%左右；（4）裝卸時(shí)避免高速沖擊；（5）監(jiān)測儀表、控制元件應(yīng)齊全，工作可靠，動作靈活；（6）液化石油氣溫度不得超過設(shè)計(jì)值； （7）必須保證液化石油氣罐車在裝卸作業(yè)中的安全，工作可靠，并且具有多種功。 管道系統(tǒng)具有自泵裝卸、泵站作用、他泵裝卸、壓差裝卸和自流裝卸等功能。通過操縱不同的閥門，可實(shí)現(xiàn)罐車的各種功能。自卸裝卸操作手動泵，打開緊急切斷閥，再打開2、5，其余閥關(guān)

46、閉，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)流量計(jì)計(jì)量裝液；若只打開1、4，其余閥關(guān)閉，則實(shí)現(xiàn)流量計(jì)計(jì)量放液。泵站裝卸操作手動泵，打開緊急切斷閥，再打開閥2、3，其余閥關(guān)閉，則不經(jīng)計(jì)量，液體也不經(jīng)本車罐體進(jìn)行倒罐；打開2、4，其余閥關(guān)閉，可經(jīng)流量計(jì)進(jìn)行倒罐。他泵或自流裝卸操作手動泵，打開緊急切斷閥，打開閥1、2或4、5，其余閥關(guān)閉，不經(jīng)流量計(jì)進(jìn)行他泵或自流裝卸；若打開閥3、5，其余閥關(guān)閉，則經(jīng)流量計(jì)進(jìn)行他泵或自流裝卸。管道原理圖見圖3.4。圖3.4 管路系統(tǒng)圖管路系統(tǒng)的主要部件有緊急切斷裝置、卸壓閥、快裝接頭、管路、壓力測量裝置、流量計(jì)、過濾器等。1、緊急切斷裝置罐體液相、氣相出口管道上應(yīng)分別安裝一套內(nèi)置式緊急切斷裝置, 以

47、便在管道發(fā)生大量泄漏時(shí)進(jìn)行緊急止漏。緊急切斷裝置包括緊急切斷閥、遠(yuǎn)控系統(tǒng)以及易熔塞自動切斷裝置, 要求其動作靈活、性能可靠、便于檢修。遠(yuǎn)控系統(tǒng)的關(guān)閉操作裝置應(yīng)裝在人員易于到達(dá)的位置, 如罐車尾部, 易熔塞自動切斷裝置應(yīng)設(shè)在環(huán)境溫度升高時(shí)能自動關(guān)閉緊急切斷閥的位置。緊急切斷閥有兩種型式可供選擇: 一種為機(jī)械式, 如QGJ4325型, 其遠(yuǎn)控操作可通過與緊急切斷閥、事故手柄相連的軟鋼索實(shí)現(xiàn)；另一種為液動式,如QGY43F25型, 其遠(yuǎn)控操作可通過手壓油泵與緊急切斷閥、卸壓手柄配套使用來實(shí)現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)選擇永嘉縣天虹閥門制造有限公司制造的QGY43F25。主要參數(shù)見表3.10，結(jié)構(gòu)如圖3.5所示。圖3

48、.5 緊急切斷閥表3.10 QGY43F25高溫熔閉溫度/75±5油缸操作壓力/ MPa2.04.0油源介質(zhì)13#機(jī)械油或2#錠子油緊急切斷時(shí)間/ s52、壓力測量裝置罐體應(yīng)至少安裝一只壓力表, 通過壓力表連接管將壓力表安裝在閥門箱內(nèi)。壓力表的精度等級應(yīng)不低于1.5 級, 采用上海宏彤Y-100T型壓力表, 表盤的測量范圍為04.0MPa。在表盤上對應(yīng)于介質(zhì)溫度為40和50的飽和蒸氣壓處涂以紅色標(biāo)記, 以提醒操作者當(dāng)指針接近此處時(shí)應(yīng)采取措施降壓。3、LPG型過濾器過濾器是安裝在容積式流量計(jì)進(jìn)口端，用來濾清管道中流經(jīng)的液體內(nèi)的雜質(zhì)，以保證儀表正常運(yùn)行。它的主要部件是殼體和過濾筒，LPG

49、型過濾器是為國產(chǎn)容積式流量計(jì)（橢圓齒輪、腰輪、螺旋轉(zhuǎn)子流量計(jì)等）統(tǒng)一設(shè)計(jì)的管路附件，可以用于多種液體輸送管路中。選用合肥精大儀表股份有限公司生產(chǎn)的LPG-50.2/B過濾器，主要參數(shù)見表3.11。表3.11 LPG-50.2/B過濾器主要參數(shù)工作壓力/MPa2.5工作溫度/0 120材質(zhì)a.殼體耐蝕鋼過濾網(wǎng)不銹鋼絲網(wǎng)連接法蘭標(biāo)準(zhǔn)JB/T7982-19944、流量檢測裝置管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用帶流量計(jì)不帶液泵的管路系統(tǒng)。選用合肥精大儀表股份有限公司生產(chǎn)的LC-E型鑄鋼橢圓齒輪流量計(jì)。5、密封裝置設(shè)計(jì)該罐體管路的密封裝置采用墊圈查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選擇公稱壓力為2.5MPa，耐油石棉橡膠墊，可用介質(zhì)為油品、

50、油氣、丙烷等。3.3 罐體校核罐體壓力試驗(yàn)1、試驗(yàn)要求在完成罐體設(shè)計(jì)的時(shí)候要用超壓（超過設(shè)計(jì)壓力）試驗(yàn)的辦法全面考核容器的強(qiáng)度、承壓能力和致密性。壓力試驗(yàn)的方法分為水壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)兩種。在GB 150標(biāo)準(zhǔn)中要求壓力表的量程在試驗(yàn)壓力的2倍左右為宜，但不應(yīng)低于1.5倍和高于4倍的試驗(yàn)壓力。水壓試驗(yàn)壓力的確定，查壓力容器設(shè)計(jì)手冊 內(nèi)壓容器試驗(yàn)壓力，公式為： （3.12）式中：p設(shè)計(jì)壓力，為1.77MPa。則 MPa在進(jìn)行2.21MPa水壓試驗(yàn)進(jìn)行測試合格后，以1.77MPa進(jìn)行氣壓試驗(yàn)不得有泄漏。2、液壓試驗(yàn)罐體的設(shè)計(jì)材料為16MnR，16MnR鋼制容器在做水壓壓試驗(yàn)時(shí)，液體溫度不得低15；試驗(yàn)時(shí)容器頂部設(shè)排氣口，充液時(shí)將容器內(nèi)的空氣排盡。試驗(yàn)過程中，應(yīng)保持容器外表面的干燥。試驗(yàn)時(shí)壓力應(yīng)緩慢上升，達(dá)到2.21MPa試驗(yàn)壓力后，保壓時(shí)間不少于30min。然后將壓力降至規(guī)定試驗(yàn)壓力的80，1.76MPa。并保持足夠長的時(shí)間以便對所有焊接接頭和連接部位進(jìn)行檢查。如有滲漏，修補(bǔ)后重新試驗(yàn)。液壓