技术升级 合力多锥内倾卧式粉粒物料运输车

　　大容积，高品质的粉罐汽车（单车型）目前已成为行业发展的趋势。然而，由于钢材、燃油价格的不断上涨，以及国家安全法规对汽车长宽高的限制，粉罐车在生产成本、容积增长、品质提升等方面于单了许多难题。采用各种传统的罐体结构，通常在增大罐体有效容积的同时，却更大程度上增加了生产成本和整备质量，使产品品质变得更差。

　　经过多次三维建模和计算研究，发现传统的粉罐车在降低生产成本、提高整备质量利用系数、正大罐体有效容积及提升用户的经济型指标等方面，还有很大空间，即采用新的多锥内倾卧式罐体结构。

　　传统的圆柱形罐体结构。

　　圆柱式罐体结构，是形态式气力卸料罐体的一种传统结构，也是国内目前在大型粉罐车上应用最广泛的一种结构。例如，图一为我厂最大圆柱形卧式罐体，双舱型结构、有效容积34m³、利用率为82%，罐体的直径和长度尺寸已是极限，最宽处为罐体外侧的楼梯。若想增加有效容积而将罐体直径再增大，必然会使楼梯紧贴罐壁难以攀爬，或者使整车宽度超过国家安全法规限制的2.5m。要增加罐体有效容积，唯一的办法就是再多分一个舱室，经计算，对于圆柱型卧式罐体，采用多舱室方法使有效容积增加并不多，而生产成本和整备质量却增加不少，并且会使用户操作性变得更差，经济型指标不理想。

　　多锥内倾卧式罐体结构

　　这是一种全新的罐体结构，如图二所示。筒体由2个小封头和多个圆顶-椭圆底斜锥筒组成，没两个椎筒内倾构成一个舱；流化床有多条帆布管和内嵌板组成，采用压条、螺栓等将之直接固定在斜锥筒底面；斜锥筒底面母线与水平面成固定夹角β；过流化床最外沿点的锥筒切线与水平面成一定夹角θ；罐内五多孔板、滑料板及其相应支撑；整个罐体仅在封头底部有小气室，容积利用率可达99%。

　　野味双舱型罐体，有效容积40m³。途中所注罐体长宽尺寸与图一相同，高度尺寸 比图一大，考虑到国内二类底盘的主车架上翼面距底面高度同查过为1120-1150mm，一次整车极限高度为2830+1150=3980mm，不会超过法规限制的4m。事实上，由于锥筒小端外径仅为Φ2210mm，可将楼梯不知在小端附近，这样锥筒大端的椭圆短轴完全可以更靠近2.5m，使罐体有效容积变得更大。

　　有以上可知，与传统的圆柱型卧式罐体相比，多锥内倾卧式罐体结构具有以下特点：

　　1.罐内结构简单，容积利用率高，同一级别车型的罐体可设计容积大（图二罐体有效容积比图一多6m³）； 

　　2.不需要焊接多孔板、滑料板及其相应支撑，既简化了旨在工艺、降低了成本，又减轻了整备质量。经计算，图二罐体质量比图一少0.8T，若将有效容积也设计成34m³，则比图一罐体质量至少可减轻1T； 

　　3.流化床采用多条帆布管及内嵌板直接平行平铺在锥筒底面，无夹层，不内漏，装配、维修简便；

　　4.气室空间小，气流几乎直接作用到流化床，缩短了卸料钱的解压时间，减小了压力损失和燃油消耗，提高了用户的经济型指标； 

　　5.圆顶-椭圆底斜锥筒的下斜、卷形及对戒焊比圆柱形的复杂、技术要求高；不规则底架下料、组焊也比圆柱形的技术要求高。但对于目前三维设计及数控切割技术的广泛应用，这些问题已经容易解决。

　　多锥内倾卧式罐体的卸料原理和设计方法。

　　卸料原理：

　　多锥内倾卧式罐体卸料时，压缩空气透过帆布管进入粉粒颗粒之间，使粉粒流态化，粉粒流态化后会像液体一样具有由高到低的流动性，当罐内压力上升到196kPa时，打开出料蝶阀，粉料便在罐内压力作用下经卸料管排出。

　　流化床请教β及滑料角θ的确定。

　　各舱的斜锥筒底面母线与水平呈一定夹角β，称为流化床倾角，目的是使粉料在流态化后向最低处集中。β一般区粉料精致安息角的1/3左右，角度越大，粉料流向最低处速度越快，卸料速度会相应的提高，但角度越大罐体容积会越小，水泥的流化床倾角β取10°-13°。 

　　过流化床最外沿的锥筒切线与水平面成一定夹角θ，称为滑料角，θ必须略大于粉料的精致安息角（一般大于1°-3°），以保证筒壁上的粉料都能在重力的作用下自动下滑到流化床参与流态化，否则筒壁上会产生死角。因此在设计帆布管的数量及铺放位置时，要却表θ角略大于粉料的静止安息角。水泥的滑料角取40°-42°。

　　临界流化态速度Vf及粉料带出气流速度Vt的计算

　　临界流态化速度Vf，即使粉料开始发生流态化时的气流速度。

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