散装水泥车罐体快速设计及故障分析

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1、散装水泥车罐体快速设计及故障分析东莞市永强汽车制造有限公司523400摘要：分析了散装水泥车罐体在实际设计中遇到的诸如设计过程繁杂等设计现状后，论述了建立散装水泥车罐体快速设计系统的重要性。文中将变型设计的理念融入罐体设计中，提出了快速设计系统建立的基木思想，阐述了快速设计系统的结构及实现方法以及介绍了国内主流散装水泥车罐体的结构与工作原理，对罐体使用过程中常见的故障进行归纳和分析，并提出了一种较为有效的操作流程。关键词：散装水泥车；罐体；快速设计系统；故障分析0引言近年来，散装水泥车的需求随着国家建设的

2、深入，不断的增多，但散装水泥车的产品确实良莠不齐，产品质量故障不少。木文从散装水泥车的工作原理出发，提出罐体设计的要求，进而建立快速设计系统，分析故障发生的原因，进一步提出检验和改进意见。1散装水泥车总体介绍散装水泥车主要由罐体总成、底盘及车架总成、动力系统、管路系统及附件总成组成。其中，罐体总成中设置有流化系统，将罐内的粉粒物料转换为流化体。而管道系统还包括进卸料装置和供气装置等。散装水泥车的主要工作原理是通过动力系统，对罐体内输入一定压力的压缩空气（目前一般为0.15MP3以下的压力），然后介质通过成

3、倒锥形的流化装置，将介质流态化，使其具有似液性，具有流动性，再从卸料U处将物料排出罐体。罐体的设计，需考虑到罐内的流化装置必须要大于所装介质的静态稳定角，典型的直筒式罐体结构如下图。散装水泥车的主要性能指标为平均卸料速度和残余率。散装水泥车卸料吋，所卸下的水泥质量与卸料时间的比值，称为平均卸料速度；卸料作业完毕后，罐内剩余的水泥质量与散装水泥车装载质量的比值，称为残余率。这两个参数反映了散装水泥车卸料作业的效率和经济性，也是评价散装水泥车设计水平的重要指标。而根据多年的设计经验，通过散装水泥车流化元件的气

4、流速度，必须满足下式才能产生流态化。其中，Q——压缩空气流量（m3/s）;A一一流态化床面积（m2）;Vg通过流化元件的气流速度（m/s）;Vf——临界流态化气流速度（m/s）。理想状态下的流态化气力卸料是粉粒体和气体组成的固气二相一一密相气力输送状态，即能实现空压机输出的高压气体经流化元件进入仓室，当流态化气流速度V人小介于粉粒体流态化速度和临界流态化速度两者之间。此吋粉粒体的空隙率和粉粒间摩擦损失造成的压力降达到最佳状态。因此在罐体设计的吋候，应综合考虑到罐体的结构、动力系统所提供的压缩空气压力和通过

5、管道打入罐体中的流量、物料卸料吋，管道通过管道的流阻等各方面的因素，在各方面寻求平衡点，使性能得到最优。而残余率也是整个散装水泥车的使用需要考虑的重要因素，残余率可用下式计算：其中，Am——罐内剩余的水泥净质量（kg）;me装载总质量（kg）。物料的残余率的主要决定因素罐体的结构。首先必须要考虚到物料的静态稳定角度，滑料板的角度应大于物料的静态稳定角，使物料能顺利的下滑到卸料U处。艽实，应考虑到所运输的物料的湿度、粘度等因素，从而控制卸料口处应该设计二次供气系统，从而增加卸料的稳定性。最后，罐内的设计应充

6、分考虑，不能有任何的集料现象，最大的减少突出结构，影响到卸料。2罐体快速设计系统建立通过上面的分析，散装水泥车罐体快速设计系统应充分考虑到充入罐体的压缩空气的压力和流量，优化罐体结构不能冇任何影响到卸料的结构设计。在如上情况的前提下，在考虑罐体的结构是否能满足受力情况等。通过分析，结合系统管理软件，应建立从资源库建立到产品设计再到用户调用资源库的整体框架结构，如下图：快速设计系统是通过大量收集了多年设计的经验，建立完善的资源库后对资源库的数据进行运用的一个过程。因此前期的资源库的建立，需要话费大量的时间和

7、精力，而在使用的过程中，还需根据各种设计需求进行必要的变更。3系统的实现3.1初始基型产品模型的构建本文选用UG软件作为模型设计的软件。基本思路是选用较为通用的产品作为基础，通过自顶向下的思想，利用WAVE技术建立参数化基本模型，这样上层总成包含控制下层几何对象的信息，当上层总成的参数更改时，苏几何对象的位置、大小会随之改变，而与上层几何对象建立了装配参数化和关联性的下层对象其位置、大小等参数也将随着上层参数的更改而更新。因此建立散装水泥午.罐体初始基本型之前，须对罐体的结构进行全局分析，理清零部件间的上

8、下层关系并以此确定建模的顺序。罐体全局结构分析如，如图2框图所示，罐体结构图，如图3所示。本文以罐体总成中横向隔板为例，说明建立具有参数化WAVE关系的系统模型的建立。罐体的中间的横向隔板作用主要是支撑罐体简节的形状，连接换料板。如图4先建立罐体的筒节，该部件则为整个模型的上层结构，定义罐体快速设计的关键参数即罐体体积。罐体的体积可以由罐体长度、罐体直径来确定，这两个参数变成相互关系的关系式后，可以只将罐体体积一个参数直接和用