重慶鐵馬專用車有限公司 盧文全 雷權(quán)民 高陽

針對現(xiàn)有散裝物料運(yùn)輸車存在的物料大量飄溢、拋撒、滴漏等問題，介紹了一款智能環(huán)保密閉運(yùn)輸車。該車罐體密封，可避免運(yùn)輸物料粉塵污染環(huán)境；可自動清理殘留物料，降低殘余率，減少廢棄物。

隨著中國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的深入推進(jìn)，運(yùn)輸河沙、石子、粉煤灰、水泥、石灰、煤、棄土等的車輛越來越多，這些車輛為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)立下了“汗馬功勞”，成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和城市化進(jìn)程不可缺少的力量。但是，由于這些車輛的車廂沒有封閉，存在物料飄溢、拋撒、滴漏等現(xiàn)象，嚴(yán)重污染了環(huán)境，影響了行車安全。

散裝物料不進(jìn)行封閉運(yùn)輸，造成物料飛揚(yáng)、撒落、泄漏，PM10和PM2.5濃度大幅上升，大氣環(huán)境遭到破壞，嚴(yán)重影響人民群眾身體健康。因此，加強(qiáng)對散裝物料運(yùn)輸車管理已勢在必行、刻不容緩。2013年國務(wù)院出臺了《大氣污染防治行動計劃》，簡稱“大氣十條”，確定了大氣污染綜合治理目標(biāo)：經(jīng)過五年努力，全國空氣質(zhì)量總體改善，重污染天氣大幅度減少；京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域空氣質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn)，力爭再用五年或更長時間，逐步消除重污染天氣，全國空氣質(zhì)量明顯改善。2018年國務(wù)院又發(fā)布了《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》，提出：經(jīng)過3年努力，大幅減少主要大氣污染物排放總量，協(xié)同減少溫室氣體排放，進(jìn)一步明顯降低細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度，明顯減少重污染天數(shù)，明顯改善環(huán)境空氣質(zhì)量，明顯增強(qiáng)人民的藍(lán)天幸福感。隨著國家環(huán)保政策的加強(qiáng)，散裝物料運(yùn)輸要求綠色運(yùn)輸，行業(yè)也對運(yùn)營車輛有了更高要求。

產(chǎn)品的主要用途和整車布置

1.1 主要用途

智能環(huán)保密閉運(yùn)輸車屬于專用汽車領(lǐng)域，主要用于運(yùn)輸河沙、石子、粉煤灰、水泥、石灰、煤、棄土等散裝物料，運(yùn)輸范圍短中長途均適合，通行環(huán)境除部分鄉(xiāng)村道路通行困難外，所有高速公路、國道、省道、縣道以及大部分鄉(xiāng)村道路均可通行。

1.2 整車布置

智能環(huán)保密閉運(yùn)輸車主要由罐體總成、副車架總成、罐體舉升機(jī)構(gòu)、后封頭開啟機(jī)構(gòu)、后封頭鎖緊機(jī)構(gòu)、頂蓋開啟機(jī)構(gòu)、刮板清理機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)以及底盤等組成，如圖1所示。

主要結(jié)構(gòu)

1.罐廂總成

圖1 整車布置圖

圖2 罐廂結(jié)構(gòu)圖

圖3 后封頭關(guān)閉狀態(tài)

圖4 后封頭打開狀態(tài)

罐廂總成（圖2）主要由筒體、前封頭、后封頭、頂蓋以及底架等組成。筒體截面呈方圓形，頂部設(shè)有頂蓋，同時4個角設(shè)計成圓角，避免尖角積料；前封頭與筒體焊成一體，四角呈球面狀；后封頭與前封頭形狀相同，但不與筒體焊接，上面有兩個吊臂，吊臂與筒體通過鉸鏈連接，可以轉(zhuǎn)動，后封頭內(nèi)端面設(shè)有加強(qiáng)封框，封框上鑲嵌橡膠密封條，當(dāng)后封頭關(guān)閉（圖3）時，鎖緊機(jī)構(gòu)將后封頭與筒體貼緊，確保后封頭關(guān)閉密封；當(dāng)后封頭打開（圖4）時，尾部完全敞開，方便卸貨。頂蓋在罐廂頂部，分左右對稱兩部分，每部分又由兩塊組成，兩塊通過鉸鏈連接，當(dāng)頂蓋關(guān)閉（圖5）時，頂蓋將罐廂頂部完全封住，確保罐廂頂部的密封性；當(dāng)頂蓋打開后（圖6）兩部分重疊，垂于兩側(cè)，上部開口完全敞開，方便裝進(jìn)貨物；底架在罐廂底部，由兩根縱梁和8根橫梁組成，每根縱梁下面裝有4個減震墊，用于減緩罐廂對下面的沖擊，在左右縱梁外側(cè)分別裝有限位座，防止車廂左右竄動，在底架后部還裝有翻轉(zhuǎn)支座，與副車架連接，用于罐廂舉升。

2.副車架總成

副車架（圖7）主要由縱梁、橫梁、舉升支撐梁、支撐管、加強(qiáng)架、安全撐桿以及減震墊支撐座等組成，縱梁、橫梁和舉升支撐梁都呈U形結(jié)構(gòu)，口部有支撐封板，使得縱梁、橫梁和舉升支撐梁具有足夠的剛性，整體抗扭曲能力強(qiáng)。支撐管用于支撐舉升翻轉(zhuǎn)軸，加強(qiáng)架能將翻轉(zhuǎn)支撐力進(jìn)行分散，避免罐廂舉升時翻轉(zhuǎn)座支撐力過大損壞縱梁。連接座、騎馬螺栓以及限位支座都用于副車架與大梁的連接固定，減震墊支撐座通過減震墊支撐起整個罐體及貨物，限位調(diào)整墊用于調(diào)整橫向限位叉與副車架的間隙，防止車輛行駛時左右竄動，安全撐桿用于車輛檢修時支撐罐廂。

圖5 頂蓋關(guān)閉狀態(tài)

圖6 頂蓋打開狀態(tài)

3.罐廂舉升機(jī)構(gòu)

罐廂舉升機(jī)構(gòu)（圖8）分左右兩邊布置，每邊都由罐廂、舉升液壓缸、上支座、下支座以及翻轉(zhuǎn)座等部分組成。卸料時，液壓油推動活塞桿伸出，罐廂繞翻轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而舉起罐廂，達(dá)到卸料的目的。值得注意的是，在舉升罐廂之前，后封頭必須提前打開，貨物才能從罐廂流出，否則，容易造成罐廂或副車架損壞，甚至導(dǎo)致翻車事故。

4.后封頭開啟機(jī)構(gòu)

圖7 副車架結(jié)構(gòu)

圖8 罐廂舉升機(jī)構(gòu)

后封頭開啟機(jī)構(gòu)（圖9）分左右兩邊布置，每邊都由筒體、液壓缸、后封頭、上支座、下支座、旋轉(zhuǎn)座以及吊臂等組成。卸料時，液壓油推動活塞桿伸出，后封頭繞旋軸轉(zhuǎn)動，從而打開后封頭，此時再舉升罐廂，貨物就可以從罐廂流出，從而達(dá)到卸料的目的。

5.后封頭鎖緊機(jī)構(gòu)

后封頭鎖緊機(jī)構(gòu)（圖10）主要由筒體、后封頭、液壓缸、鎖鉤、液壓缸支座、鎖鉤支座等組成。鎖緊時，液力推動液壓缸活塞桿伸出，推動鎖鉤轉(zhuǎn)動，從而鎖緊后封頭；相反，當(dāng)活塞桿收回時，拉動鎖鉤轉(zhuǎn)動，從而解除后封頭鎖緊。

6.頂蓋開啟機(jī)構(gòu)

圖9 后封頭開啟機(jī)構(gòu)

圖10 后封頭鎖緊機(jī)構(gòu)

圖11 頂蓋開啟機(jī)構(gòu)

圖12 刮板清理機(jī)構(gòu)

圖13 液壓系統(tǒng)原理圖

頂蓋開啟機(jī)構(gòu)（圖11）主要由頂蓋、罐廂、液壓缸、驅(qū)動搖桿、隨動搖桿以及翻轉(zhuǎn)座等組成，分左右對稱的兩部分，每部分頂蓋又由邊蓋和中間蓋組成，中間蓋水平，邊蓋與水平成30°夾角，中間蓋和邊蓋通過鉸鏈連接，周邊設(shè)有密封膠條，確保罐廂關(guān)閉后的密封性。由驅(qū)動搖桿、中間蓋、邊蓋和罐廂組成四連桿機(jī)構(gòu)，其中罐廂是固定的，其余3個連桿均可轉(zhuǎn)動。液力驅(qū)動液壓缸活塞桿伸長，推動驅(qū)動搖桿轉(zhuǎn)動，中間蓋和邊蓋隨之轉(zhuǎn)動，當(dāng)液壓缸達(dá)到最大行程時，中間蓋與邊蓋重疊，垂于罐廂兩邊，此時罐廂頂部完全敞開，可以非常方便地進(jìn)行裝貨作業(yè)。關(guān)閉過程與此相反，需要液壓缸收縮。

7.刮板清理機(jī)構(gòu)

刮板清理機(jī)構(gòu)（圖12）主要由刮板、罐廂、液壓缸、導(dǎo)軌、滑塊和油缸支架組成，液力驅(qū)動油缸活塞桿伸長，推動刮板向后移動，相反，活塞桿收縮，拉動刮板向前移動，這樣前后刮動幾次，就可以將粘連在罐廂內(nèi)壁的貨物徹底清理干凈，并與正常貨物一起卸出使用。

8.液壓系統(tǒng)

該車的液壓系統(tǒng)（原理圖見圖13）由底盤發(fā)動機(jī)通過齒輪泵提供動力，電氣控制電源由車載DC24V電源提供。液壓集成模塊和電氣控制模塊安裝于一個防雨防塵箱體內(nèi)，箱體安裝于駕駛室和貨箱的連接部位。該液壓系統(tǒng)采用封閉式油箱結(jié)構(gòu)，允許在有粉塵的環(huán)境下工作，但使用時應(yīng)注意經(jīng)常清掃液壓設(shè)備上的粉塵，以保證液壓系統(tǒng)具有良好的散熱性。

該液壓系統(tǒng)可完成智能環(huán)保密閉運(yùn)輸車的裝貨工況、卸貨工況和卸貨后的返回初始狀態(tài)工況的動作流程。

9.智能化控制系統(tǒng)

該車要完成裝卸貨物，需要操作頂蓋打開與關(guān)閉、后封頭鎖緊與解鎖、后封頭開啟與關(guān)閉、罐廂舉升與下降、刮板前后刮動以及最終返回復(fù)位等諸多動作，而且完成這些動作都是有先后順序的，例如：要打開后封頭就必須先解除鎖緊，要舉升罐廂就必須先開啟后封頭，否則會引發(fā)安全事故。如此繁瑣的操作流程完全依靠人工來完成，不僅增加操作人員工作強(qiáng)度，而且稍一疏忽，也容易出現(xiàn)失誤，導(dǎo)致事故發(fā)生。

因此，需要智能化控制環(huán)保密閉運(yùn)輸車裝料、卸料以及返回復(fù)位動作，在各個動作的起始和終止?fàn)顟B(tài)均設(shè)有接近開關(guān)，檢測該動作的運(yùn)動狀態(tài)，在駕駛室內(nèi)安裝有操作臺，操作臺上設(shè)有開關(guān)、按鈕、顯示屏、指示燈等，均有對應(yīng)中文提示，操作臺通過電纜與控制模塊連接，共同組成智能化控制系統(tǒng)。

結(jié)語

該智能環(huán)保密閉運(yùn)輸車罐廂關(guān)閉密封，避免了運(yùn)輸物料粉塵污染環(huán)境；殘留物料自動清理，降低了殘余率，減少了廢棄物，可為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和城市化進(jìn)程不可缺少的力量。