王大江 張宇 馮扶民

摘 要：抱罐車又稱渣罐車，是一種冶金渣處理專用運(yùn)輸車，抱罐車的載荷能力是衡量抱罐車的重要指標(biāo)，載荷的計(jì)算正確與否對(duì)抱罐車的設(shè)計(jì)十分重要，在鋼鐵及冶金行業(yè)中，主要通過(guò)載荷的計(jì)算來(lái)判斷抱罐車的工作效率、安全性能等，目前載荷的計(jì)算方法有很多，主要為銷軸傳感器或扭矩傳感器的方法，成本較高，安裝不方便，該文結(jié)合前人的計(jì)算方法，提出了利用液壓系統(tǒng)大臂油缸壓力的計(jì)算方法，取得了很好的效果。

關(guān)鍵詞：抱罐車；渣罐車；數(shù)據(jù)效果

中圖分類號(hào)： TP391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 抱罐車概述

抱罐車主要用于處理高溫約為1 300 ℃的渣滓、鋼水或其他固態(tài)物體，它的載重能力，長(zhǎng)和寬可以根據(jù)用戶的渣罐的尺寸、容積和現(xiàn)場(chǎng)操作環(huán)境而定。抱罐車的載重能力為25 t～120 t。目前該公司生產(chǎn)的抱罐車已經(jīng)出口至泰國(guó)、越南、日本、危內(nèi)瓦拉、韓國(guó)等國(guó)家，獲得了客戶的一致好評(píng)。抱罐車具有以下特點(diǎn)：1）不需其他吊重設(shè)備，使用車輛本身的傾翻大臂就能進(jìn)行抱罐和翻罐的動(dòng)作。2）可從地面上或小臺(tái)上把罐抱到抱罐車上。3）可作180°傾翻渣罐。4）減少作業(yè)人數(shù)和減少工具設(shè)備的數(shù)量。5）性能高、可靠性高和操作安全性高。6）操作快捷、效率高。7）多功能故障診斷系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)將車輛的故障狀態(tài)傳遞給操作者，便于操作者實(shí)時(shí)檢修。8）采用工程車輛專用的控制系統(tǒng)，防護(hù)等級(jí)可以達(dá)到IP65以上。9）采用工程車輛專用的真彩顯示器，將車輛個(gè)電氣系統(tǒng)信息、發(fā)動(dòng)機(jī)信息以及液壓系統(tǒng)的信息全部采集到顯示器中。10）發(fā)動(dòng)機(jī)采用進(jìn)口康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)，排放標(biāo)準(zhǔn)可以達(dá)到國(guó)五的標(biāo)準(zhǔn)。11）液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵部件均為國(guó)際知名品牌，保證了液壓系統(tǒng)的可靠性。12）整機(jī)控制系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等采用工程車輛CAN總線控制，抗干擾能力較強(qiáng)，且CAN總線數(shù)據(jù)信息全部采集到控制系統(tǒng)中，并實(shí)時(shí)顯示至顯示器中。

1.1 渣罐車組成

2016年，該公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)了100 t渣罐車，主要是由牽引車總成、駕駛室總成、轉(zhuǎn)向總成、電氣總成、后車架總成、潤(rùn)滑系統(tǒng)、工作臂總成、液壓系統(tǒng)總成、大臂油缸總成等組成的。

1.2 實(shí)際生產(chǎn)的渣罐車（如圖1、圖2所示）

2 渣罐車稱重計(jì)算

在實(shí)際工作過(guò)程中，常常會(huì)需要檢測(cè)載荷的重量，以防止出現(xiàn)超載的情況，從而避免超載造成車輛傾覆，提前通過(guò)抱罐車故障診斷系統(tǒng)告知操作者，進(jìn)行預(yù)警。

2.1 目前常見(jiàn)的稱重方法

目前常見(jiàn)的稱重方法需要在抱罐車上增加銷軸傳感器或者扭矩傳感器，通過(guò)間接采集拉力進(jìn)而推算出負(fù)載的重量，這種安裝方法需要非常大的安裝空間，抱罐車本身空間有限，無(wú)法提供足夠的空間安裝該類傳感器；而且這種類型的傳感器價(jià)格昂貴。

2.2 利用大臂油缸壓力計(jì)算載荷

該文在綜合分析了抱罐車稱重的幾種方法后，提出了利用車體上本身就安裝的大臂油缸有桿腔和無(wú)桿腔壓力傳感器計(jì)算抱罐車載荷的數(shù)學(xué)模型。建立的數(shù)學(xué)模型如圖3和圖4所示。

2.3 數(shù)據(jù)采集及處理

壓力傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)Rexroth PLC RC28-14數(shù)據(jù)采集模擬量信號(hào)輸入通道后，經(jīng)過(guò)均值濾波和中值濾波及冒泡法將壓力數(shù)據(jù)處理后，進(jìn)行計(jì)算。

2.4 數(shù)據(jù)效果

該抱罐車實(shí)際載荷能力為100 000kg，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)結(jié)果，精度達(dá)到99 %，滿足要求，且實(shí)際效果比銷軸傳感器及扭矩傳感器等的效果要好很多，而且節(jié)省了很多成本。

3 結(jié)語(yǔ)

用于冶金行業(yè)的抱罐車稱重系統(tǒng)一直是一個(gè)難題，用扭矩傳感器及銷軸傳感器的方法成本高，而且安裝復(fù)雜，該文提出的利用液壓系統(tǒng)大臂角度傳感器的方法很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，值得推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]王望予.汽車設(shè)計(jì)（第四版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2]任中立，耿會(huì)良.BGC-100抱罐車研制[J].湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（4）：64-65.