吳文波 宋立貴

WU Wen-bo et al

1.河北省機械科學研究設計院 河北石家莊 050051

2.河北昌驊專用汽車有限公司 河北黃驊 061100

1 前言

目前，我國糧食運輸基本上采用傳統(tǒng)的包裝式運輸，即在糧食收購時采用麻袋或編織袋進行包裝運輸，到達糧庫時再拆包卸料。整個物流過程費時多，人力物力損耗大，工作效率低下。隨著國家大力建設及糧食倉儲系統(tǒng)的改善，全國各地的糧庫基礎設施得到了快速地完善和發(fā)展，港口上現(xiàn)在也有大量的糧食流通，原有的傳統(tǒng)糧食運輸方式已遠遠不能滿足發(fā)展的需要，所以快速、高效、節(jié)能環(huán)保的周轉(zhuǎn)運輸成為必需。

國際上廣泛采用的是糧食散裝化運輸，是指在糧食運輸?shù)倪^程中實行散裝、散卸的作業(yè)方式，這種方式具有自動化程度高、物流環(huán)節(jié)少、人力和物力成本低、運輸效率高等優(yōu)點。目前我國各地糧庫的卸糧方式基本分為地井式直下及平房倉傳送帶輸送兩種，為滿足這兩種卸糧方式及港口物流的需要，設計研發(fā)一種運用于糧食物流系統(tǒng)的新型散裝糧食運輸半掛車成為國內(nèi)的迫切需求，可以大大提高糧食物流的管理效率和作業(yè)效率。

2 車型設計

車型設計要求糧食運輸車既能夠滿足在卸糧坑的場地使用，即地井直下式卸料，也能夠在采用傳送帶傳送的平房倉使用，以解決現(xiàn)有糧食運輸過程中，人員勞動強度大、糧食自卸剩余率高以及傳統(tǒng)糧食運輸車型結構簡單，運輸種類單一等問題，同時有利于散裝糧食運輸汽車的應用和推廣?？紤]到我國糧庫實際運行的情況，設計應注重經(jīng)濟性。通過各項經(jīng)濟指標的綜合分析，主車型設計采用牽引車和半掛車組成的五軸汽車列車，牽引車驅(qū)動形式為4×2，半掛車采用并裝三軸，車廂為廂式結構，整備質(zhì)量為8000 kg，載質(zhì)量為28000 kg，有效容積為66 m3， 外形尺寸及質(zhì)量符合GB 1589-2004《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》的要求。此車型設計裝卸糧速度快，裝載能力大，成本低，能夠滿足在比較簡單的裝卸條件下實現(xiàn)快速的散裝糧食運輸。

3 結構設計及特點

新型散裝糧食運輸半掛車總體結構由半掛車車架、卸料斗、鎖緊裝置、車廂總成、內(nèi)部活動底板、車廂頂棚、行走機構等組成。

3.1 廂體與車門設計

車廂采用全封閉式廂式結構，廂體側面采用波紋式深瓦楞板結構，其強度能夠達到一般集裝箱瓦楞強度的一倍多。廂體側面設置4個單開門，均采用棘輪棘齒結構，裝有定位及夾緊彈簧，可以在任意角度開啟和停止，能夠靈活地控制卸料速度且能夠方便右側進行機械化裝卸袋裝貨物。車廂后門設計為對開式結構，便于人員通過后門進行內(nèi)部維護和變更結構的操作。在側門和后門處均采用雙層密封條，密封性能好，在使用中能夠有效地避免運輸途中發(fā)生糧食泄漏和進水。

3.2 頂部結構設計

為使頂部裝糧簡易方便，能夠適用于傳送帶及鏟車裝糧等多種方式。將頂部設計為三面有人行走臺，中間為敞口的結構。頂部封閉采用可活動調(diào)整的蓬布，防雨性能好，開啟封閉方便。車廂內(nèi)設置拱形蓬桿用于支撐及導向蓬布，前后蓬桿用鋼板封死，阻止頂部氣體流入車廂。蓬布一端固定在車廂頂部邊梁上，蓬布另一端縫制成套裝，使頂棚轉(zhuǎn)竿插入并用固定鉚釘固定，當蓬布卷起后在車輛一側用側檔固定，當蓬布伸開后再用尼龍帶拉緊器固定，如圖1所示。此種車輛頂棚結構設計具有操作方便、保險可靠、質(zhì)量輕、結構簡單、成本低，加工制作簡單等優(yōu)點。

3.3 車廂底部結構

車廂底部的結構是設計的重要部分，車廂底部與廂體連接設計無死角，全部采用劃料板設置，在進行散裝糧食卸料時，能夠?qū)⑸⒓Z快速導出無殘留。為了使車型通用性更好，即能用于散裝糧食的運輸也能用于其它貨物的運輸，減少物流企業(yè)的成本，提高經(jīng)濟效益，將車廂底部設計為活動底板結構，活動底板支起時用于散裝糧食的裝卸，放平時，用于袋裝貨物的裝卸。同時為了防止糧食滲漏到底板下面，在兩側活動底板和前后廂板處采用優(yōu)質(zhì)的密封膠條加以密封?；顒拥装逯饡r的卸料角度設計很重要，要充分參考所運輸?shù)募Z食的堆積角，我國主要糧食品種有豆類，其堆積角為24°～26°；玉米，其堆積角為30°～32°；稻谷，其堆積角為35°～37°；小麥，其堆積角為34°～36°。

綜合考慮各種糧食的堆積角和運輸?shù)募竟?jié)性及流動性，活動底板支起時，兩面的卸料角度分別設計為42°及44°，以適用于各種散裝糧食的裝卸?；顒拥装宓墓δ苁疽鈭D如圖2所示。

3.4 卸料口的布置及結構設計

3.4.1 卸料口的布置及鎖緊裝置

現(xiàn)在各糧庫的卸糧方式基本分為地井式直下式及平房倉傳送帶輸送兩種，地井直下式卸糧要求速度快，流量大，平房倉傳送帶式卸糧速度要求速度慢，流量小。因此卸料口的設計應能夠?qū)崿F(xiàn)多級別多速度控制，同時控制裝置結構應簡單易操作，成本低。綜合車型的長度要求，在廂體底板下左右兩側各設計15個卸料口，每三個卸料口為一組，由一套鎖緊裝置控制其開啟，鎖緊裝置采用手動的方式對卸料口進行鎖緊，結構簡單易操作。這樣就可以實現(xiàn)階梯式打開及鎖緊，以適合不同的卸料位置和卸料方式，如圖3所示。實踐證明，此種布置方式能夠很好的滿足地井式直下或卸糧坑的高速卸料，同時在卸料速度上又能與現(xiàn)在糧庫使用最廣泛的皮帶運輸機的接料相配合。

3.4.2 卸料口結構

卸料口由料斗焊合、導糧板、簸箕、合葉軸、定位塊、調(diào)整板、調(diào)整合葉組成。料斗焊合設計為前后左右四片不規(guī)則鋼板焊接成一體，參照各種糧食的堆積角度，組成的卸料角度設計大于37°，避免糧食殘留，實現(xiàn)自流卸料，結構形式如圖4所示。

導糧板用于連接料斗焊合與簸箕，采用U型結構設計，可以防止卸糧時糧食的迸濺。簸箕用于糧食的導出，料斗焊合、簸箕焊接后中間由合頁軸進行旋轉(zhuǎn)連接，在簸箕上設有定位塊用于簸箕在打開到使用角度后對其進行定位，同時在簸箕上設置掛鉤，可以對卸料口進行鎖止。為了實現(xiàn)卸糧速度和流量的控制，在導糧板內(nèi)部設置調(diào)整板及調(diào)整合葉來進行糧食流量的調(diào)整，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整板的角度來控制卸糧的流量，同時在調(diào)整板上又焊接了防溢板用于防止卸糧時糧食外溢，如圖5、6所示。

此卸料口設計承受壓力大，操作方便、雙密封保險、卸糧流速可控（散糧車卸車速度可在30～400 t/h之間調(diào)整）、結構簡單、殘余率低，在用戶實際生產(chǎn)運營中取得了良好的經(jīng)濟效益，并得到了國家糧食局的認可和推廣。

4 結語

本實用新型散裝糧食運輸半掛車是針對我國現(xiàn)有糧庫及港口的實際情況并兼顧運輸企業(yè)的成本要求而設計的通用車型，具有結構合理、操作簡單、糧食殘余率低、工作效率高的優(yōu)點，非常適合運輸糧食系統(tǒng)的貨物，已經(jīng)廣泛的應用于我國現(xiàn)有的糧庫實際生產(chǎn)，并取得了良好的效益。同時本次車型設計中，車廂底部的導糧板經(jīng)過簡單變動就可以轉(zhuǎn)變成平底板，用于運輸除散裝糧食外的普通貨物，這種結構設計有效地避免了在糧食運輸中返程空載的問題，在返程中可以根據(jù)需要運輸其他貨物，大大提高了運輸效率和經(jīng)濟效益。

[1]馮晉祥.專用汽車設計[M].北京:機械設計出版社,2007.

[2]QC/T 456-1999.顆粒糧食散裝車技術條件[S].