奶罐车改装设计总图
立题的目的和意义：
奶罐车是一种保温型食品液罐汽车，是专用罐式汽车的一种，其使用方便，节约运输成本，运输效率高，使用奶罐车可以节约运输包装成本；保证牛奶在运输中的食品质量。
本课题的选择充分考虑了研究课题对汽车专业学生学习和工作的指导作用，对本课题的研究能够使学生了解专用汽车改装设计方法，通过本课题的研究学生可以完成专业课程的实践总结，获得一定的工程设计工作方法。
技术要求与主要内容：
改装设计一种牛奶运输罐车。（整车总质量12 000kg），满足专用汽车相关设计要求。
推荐选择单车型。
要求合理确定整车总体参数和专业性能参数；
要求正确进行二类底盘的选择、主要参数数据齐备、进行二类底盘选型分析、产生具有实践意义的选型总结；
要求进行车辆的总体布置，用总布置草图表达主要底盘部件的改动和重要工作装置的布置；
要求进行牛奶运输罐及其加热或保温装置等装置的详细设计，在正确计算的基础上，完成部部件设计选型，要求工艺合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高；
要求进行操作和安全保护装置设计计算选型；
完成总装配图，清楚表达设计。
进度安排：
第1～2周：选题，进行调研，收集资料，完成开题报告。
第3～4周：确定总体方案，进行二类底盘选择，完成总体和详细设计计算任务。
第5～6周：进行总体设计，完成一张总装图。
第7～8周：进行详细设计，完成部件装配图和必要的零件图。
第9～10周：完成设计修改，进行整车设计性能分析；整理完成设计说明书；
第11周：解题，完成图纸和说明书错误修改，打印提交正式稿。
第12周：准备答辩。
(1)罐体
罐体采用椭圆形截面,两端装设平形整体封头。此结构简单,能够承受罐体的内压,工艺性好,便于组织生产,能较好地适应中小批量的生产方式。罐体为环焊缝拼接式,罐体材料选用1Gr17不锈钢材质,生产过程为卷板开卷、校平、根据筒体周长画线。为能有效保证切口质量及尺寸精度,要求采用剪板机开料,平板抛光并要求达到Ra0.4粗糙度。抛光后把表面清理干净,随即贴上保护胶膜,并且在以后的转运、加工过程中,要求非常小心,不得使表面挂花、擦伤。卷筒前,根据所选择的焊接方式,在板料周边焊缝处开坡口,然后卷板成筒体。卷板机辊轴要求事先用软垫缠包保护,并须彻底清除软垫中夹杂的金属屑粒、砂粒等杂物。卷筒成形后,先焊接纵向焊缝,并根据技术要求对焊缝作无损探伤检验。根据罐体结构,装配罐体内部横向防波板及垫板,装配时要求特别注意不得损坏罐体内抛光表面。然后焊接罐体环焊缝,组焊为整体,同样按要求对罐体环焊缝作无损探伤。为保证已抛光表面不被擦伤、挂花,进罐工作人员必须着软底鞋,并在每次工作前后要将抛光表面上的金属屑粒及杂物清除干净。
（2）封头
根据罐体的使用工况及罐体尺寸,采用冷旋压或冲压成形的整体平封头,成形后对拼接焊缝作无损探伤,并且抛光至Ra0.4,根据焊接方式开具坡口。
（3）清洗喷淋装置
为满足食品卫生法规要求,在每次装运液态食品前后,对罐体内部及所有同液态食品接触的管路,作彻底的清洗,不留残液、残渣,并进行消毒杀菌。清洗喷淋水要求能够到达罐内任何部位,并须保持一定的冲击力,所以在罐体每个隔仓内均要求设置喷淋清洗器。清洗器应能够作360°空间喷淋,安装连结紧固,使用可靠,有效防止任何零部件脱落入罐中。洗涤管路和液态食品输送管路内壁焊缝要求成形良好、光洁、无尖角,以避免杂物及杂菌附着。罐体内部管路外表面要进行打磨抛光处理,抛光要求应与罐内壁相同。当罐外进入罐内的管路在穿过罐壁时,焊缝必须保证在罐内施行,并在施焊完毕后对焊缝作打磨抛光处理,保证无尖角,圆滑过渡。凡有食品流通的管道,均采用食品工业用不锈钢管,要求其内、外壁光洁,焊接时必须采用有效措施保证内壁焊缝成形良好,并且在设计及制作开料时,尽量采用整体结构,减少焊缝。弯制管路时,要求保证弯曲处不得出现皱折及弯扁现象,为使管路安装拆卸方便,在管路连接处可采用圆螺纹管接配件活接头,连接可靠,便于清洁,但必须注意管件密封圈均采用符合卫生标准的食品橡胶材质,以确保无毒无害,不污染食品。
（4）安全泄放装置
食品罐车在运输过程中,始终保持与外界隔离和承压状态。由于温度升高,食品液晃动及二氧化碳气体析出等原因,会造成罐内压力增高。为保证车辆及罐体不致损坏,在罐上加装有安全泄放阀。安全阀要求采用不锈钢材质,安全阀内部的密封元件为食品橡胶。为尽量减少液体进入阀体内部,或减少残液积存,安全阀一般装设于人孔盖板上,处于气相空间。
（5）人孔
罐体上开设一个人孔。人孔盖与法兰之间采用销轴连接,人孔密封结构采用O形圈形式,并将O形圈设置于人孔盖上,减少杂物积存,同时便于固定槽的清洗与消毒。密封圈固定槽所有内外圆角半径不小于R1.6mm ,人孔盖下表面、人孔筒节都要求抛光至Ra0.4光洁无刻痕,无尖角。安全阀布置在人孔盖上,阀体与人孔盖采用螺纹连接,阀体在安装完毕后,阀体底面应与人孔盖下表面相平齐,以便于清洗及消毒。人孔护罩采用D2不锈钢板制作成形。护罩盖用弹性栓钩固定在护罩筒身上,以保证车辆在运行中无松动现象,并能有效防止外界杂物的侵入。护罩盖不得影响安全阀的起跳动作。在此应特别强调不得损伤护罩外表面而破坏美观。
（6）保温隔热装置
在液态食品运输过程中为有效抑制其腐败变质,一定要保持液态食品处于较低温度。装车时一般在1～ 3℃,在整个运输过程中温升不应超过5℃,所以加装隔热保温层是非常必要的。保温材料选用聚氨脂现场发泡,此材料具有容重小,导热系数低,便于现场发泡施工,不易老化的优点。
（7）液态食品充放管料
由于液态食品直接供人饮用,而且车辆在公路上行驶距离远,运行时间长,所以凡是食品液的进出口及阀门,都要有可靠的锁固装置和防尘防污染装置。另外充放料管路阀门要尽量靠近保温层,要求所有管路绝不能同车辆的运动相干涉。
（8）防波板
为保证罐体自身强度、刚度,并有效地衰减汽车运行中液态食品对车辆的涌动与冲击,罐体内应设置横向防波板,且使每个隔仓的容积一般不超过5m3。从增加防波板刚性、减少自重考虑,防波板设计成球冠形,并在防波板上开液态食品流通孔及供检修人员通过的人孔。所有开孔周边均要求修磨圆滑,无尖角,防波板两侧面均须作抛光处理,并要求达到Ra0.4粗糙度。防波板在装配过程中,务必保护已抛光后的表面,不得挂花及擦伤。另外,装配防波板时要注意相邻两块防波板上的人孔交错布置,以增加防波能力。为消除罐体内部存在的无法清洁的死角及夹层,对于防波板与垫板、垫板与罐体内壁之间的连接,均需采用全焊结构,并将各零部件的尖角彻底修磨光洁圆滑。为减少焊接变形,根据受力情况,可适当减少垫板与筒体,防波板与垫板之间焊角高度,并对焊角处抛光。防波板垫板在罐体最低位置处,要求有不小200 mm间距,以保证液态食品能够顺利通畅地排出罐外,减少残液的积存。
（9）液位、温度及压力显示装置
在车辆运行过程中,要求能够及时了解液态食品温度、压力等变化,在该车上设有液位计、温度计和压力表等几种仪表。其中液位计采用浮球式不锈钢结构,温度计采用双金属式,压力表则要求能够显示真空度及正压力。其目的是能够便于及时观察和控制罐内压力。上述几种测量装置,要装设于喷淋清洗装置的工作范围之中,从而保证清洁无菌。
2.2.2罐体与副车架的连接
半承载式罐体，罐体与副车架的连接结构有两种：一种是罐脚式；一种是底架式。
罐脚式连接能减少自重，但采用这种结构，需要的罐脚较多，每个罐脚都要与罐体焊接，对这些罐脚的焊接位置要求较严格，因此制造工艺复杂。
底架式是有两根纵梁和若干根横梁焊接而成的底架总成与罐体焊接并与底架连接的一种方式。这种方式可使罐体受力均匀合理，考虑各方面的影响因素，因此选择底架式。
2.2.3罐体总成与底盘的联结
罐体总成与底盘的联结可分为刚性联绑和挠性联结。
刚性联结是指罐体上的罐脚或底与车架通过U形螺栓或连接角板直接连接，该联结方式车架的曲变形和力直接传递到罐体上，较易造成罐的损坏，所以这种联结形式很少使
挠性联结是罐体上的罐脚或底架与车架之间加装挠性垫块或垫板，这种结构主要用来消除车架变形而造成的附加应创。
罐体总成与车架之间采用橡胶缓冲垫来消除车架变形而造成的附加应力。
2.3整车重心
罐式汽车一般的重心较高，而重心的高度是影响整车横向稳定性的主要因素，因此在罐车的布置同设计中，何降低整车重心应是考虑的主要问题。
一般来说降低整车重心只能从罐体上着手，通常应从三个方面来考虑：第一，从罐体本身着手，减小罐体高度方向上的尺寸，在容积一定的情况下，减小高度方向上的尺寸，就要增加宽度和长度方向的尺寸，因此受到外廓尺寸的限制。第二，从罐体与车架的联结部分着手，罐体与车架不能直接连接，中间必须有连接件。所以罐体与车架之间采用连接支架连接，连接方式为焊接。
2.4本章小结
本章主要根据所设计的罐式汽车的结构特点,对罐体截面的形式进行了分析，以及罐体与车架的联结型式的各种结构进行了比较，并对其它各部分专用设备做整体的布置。
轴距/mm 4700
前悬/mm 1250
后悬/mm 2005
车架前高/mm
车架后高/mm
轮距前轮/mm 1900
后轮/mm 1800
后轮胎最外尺寸/mm 2470
车架外宽/mm 863
驾驶室后围位置/mm 2402
蓄电池位置/mm 2433
车架可用长度/mm
储气筒位置/mm 2198
油箱位置/mm 2016
接近角/mm 28
离去角/mm 19
防波板
奶罐车罐体
文件列表
