天然氣專用車護(hù)欄設(shè)計(jì)問題分析及改進(jìn)

朱戰(zhàn)順

（中國重汽包頭新宏昌專用車有限公司，內(nèi)蒙古 包頭 014030）

天然氣專用車護(hù)欄設(shè)計(jì)問題分析及改進(jìn)

朱戰(zhàn)順

（中國重汽包頭新宏昌專用車有限公司，內(nèi)蒙古 包頭 014030）

以中國重汽包頭新宏昌專用車有限公司天然氣車型左右防護(hù)欄總成為研究對象，針對其使用中出現(xiàn)的導(dǎo)致氣罐加氣困難、操作維修不便等問題進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，此方法也可作為其他廠家相似問題的設(shè)計(jì)參考。

專用車；防護(hù)欄；護(hù)欄支架

CLC NO.:U469.7Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)02-103-04

前言

天然氣是一種新能源燃料，它不僅應(yīng)用于家用轎車上，現(xiàn)在也開始在專用汽車上應(yīng)用。天然氣專用車與傳統(tǒng)轎車不同，由于工作環(huán)境的復(fù)雜性，其使用與安全更應(yīng)受到高度重視，以避免因設(shè)計(jì)不當(dāng)而引起的工作不便和安全隱患。新宏昌重工集團(tuán)針對自身車型在實(shí)際使用過程中進(jìn)行改進(jìn)，以增加其使用方便與安全。

1、問題提出

天然氣專用車所需燃料不同決定了其加注燃料過程的特殊性。天然氣具有容易揮發(fā)，且應(yīng)防止氣體與人皮膚和眼睛接觸，因此，天然汽車在加注過程中要具有速度快，避免加注減壓過程中氣體泄露的特點(diǎn)。新宏昌重工集團(tuán)生產(chǎn)的天然氣車型，因在對其護(hù)欄進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，故部分車型在后續(xù)使用過程中出現(xiàn)一些操作與安全隱患，主要表現(xiàn)在：

（1）在對氣罐進(jìn)行加氣時(shí)不便且存在安全隱患。

（2）氣瓶護(hù)罩拆卸和安裝不便，對于車輛的使用及維修造成一定的影響。

（3）氣瓶上的指示儀表（如壓力表等）進(jìn)行維

修時(shí)操作不便。

（4）加氣困難。

（5）設(shè)計(jì)護(hù)欄時(shí)需要與底盤匹配。

2、問題分析

根據(jù)車型底盤氣罐位置的不同，目前新宏昌重工現(xiàn)有的側(cè)防護(hù)欄形式分為兩種：封閉式豁口和開放式豁口，如圖1所示。對于封閉式豁口有利于對加氣嘴的防護(hù)，但是卻引起操作不便；開放式豁口有利于天然氣加注，但防護(hù)作用卻不明顯。

針對防護(hù)欄的設(shè)計(jì)問題引起的操作與維修不便及一些安全隱患，分析如下：

（1）由于國家沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對避讓加氣口的護(hù)欄豁口大小的要求，同時(shí)由于制作誤差等原因，側(cè)防護(hù)欄面板往往會(huì)與加氣口過近或者干涉。護(hù)欄豁口的局限性與減壓裝置的可操作性差導(dǎo)致加氣過程與減壓過程不順暢，對車輛的使用造成一定的影響，造成加氣過程困難。

（2）由于護(hù)欄支腿設(shè)計(jì)過程的隨意性大和制作誤差導(dǎo)致氣瓶護(hù)罩拆卸與安裝過程不順暢。

（3）由于護(hù)欄主支架在設(shè)計(jì)過程中隨意性大且制作誤差的原因，造成對指示儀表維修時(shí)操作不便。

（4）由于國家要求側(cè)防護(hù)欄離地間隙不大于550mm，而且要考慮車輛的通過性，導(dǎo)致側(cè)防護(hù)欄設(shè)計(jì)高度距離地面500mm左右，正好與加氣口高度相近，造成加氣困難。

（5）對于不同車型，氣瓶加氣口的位置不定，有的在底盤前端，有的在底盤后端，在設(shè)計(jì)護(hù)欄時(shí)，護(hù)欄支腿要避開加氣管，使得設(shè)計(jì)護(hù)欄時(shí)需要與底盤匹配。

（6）由于氣瓶離地高度過高，導(dǎo)致氣瓶與貨箱總成中的底板間隙過小，在設(shè)計(jì)左右防護(hù)欄時(shí)，難度加大。

另外由于車型底盤布局的不同（干燥器、電瓶及氣管等），連接件的連接方式不同；LNG氣瓶過粗、過長且要求汽車的通過性，導(dǎo)致氣瓶與貨箱底板過近，在設(shè)計(jì)護(hù)欄支腿時(shí)，空間過小，使護(hù)欄支腿與底板縱梁干涉；LNG氣瓶過大且要符合國家公告，裝配護(hù)欄總成后在寬度方向上，不能超過貨箱側(cè)板外邊緣，使得護(hù)欄與氣瓶距離過近，也加大了設(shè)計(jì)難度。

具體以天然氣專用車氣罐加氣操作為例進(jìn)行分析。如圖2所示為充氣裝置的理論固定位置，圖3所示為加氣時(shí)充氣裝置的實(shí)際固定位置。

充氣過程：現(xiàn)有的防護(hù)欄設(shè)計(jì)形式無法滿足充氣裝置的橫向固定，如圖2。只能轉(zhuǎn)至其它位置，如圖3所示，進(jìn)行固定。

減壓過程：減壓裝置與減壓口連接，將裝置旋轉(zhuǎn)并保持在如圖4位置，開始減壓。

充氣-減壓過程，并不是獨(dú)立的兩個(gè)過程，有時(shí)

會(huì)充氣、減壓同時(shí)進(jìn)行，這就要求護(hù)欄加氣豁口要同時(shí)滿足充氣裝置、減壓裝置的使用（減壓裝置要留有可以轉(zhuǎn)動(dòng)的空間）。結(jié)合圖3、圖4的實(shí)際使用過程情況分析，目前PDM上護(hù)欄有些圖紙?jiān)O(shè)計(jì)無法滿足上述要求（充氣裝置與減壓裝置存有干涉），需要進(jìn)一步完善。

3、解決方案

針對上述問題，經(jīng)過研究采用如下解決方案：

（1）加大護(hù)欄加氣豁口，保證加氣過程的暢通與安全，如圖5所示，加氣豁口設(shè)計(jì)。

充氣口與護(hù)欄邊框距離保證在大于等于250mm。如法規(guī)執(zhí)行嚴(yán)格地區(qū)或有特殊要求，則建議將豁口處做成可開合結(jié)構(gòu)的橫框。

（2）加大與底盤廠溝通力度，盡量符合新宏昌重工改裝要求。要求LNG底盤一致，方便設(shè)計(jì)員對護(hù)欄的設(shè)計(jì)。

（3）降低護(hù)欄支腿的高度，加大護(hù)欄支腿在氣瓶與底板縱梁之間的活動(dòng)空間，從而降低設(shè)計(jì)護(hù)欄的難度，如圖6所示為護(hù)欄支腿設(shè)計(jì)方案。

（4）在設(shè)計(jì)左右防護(hù)欄時(shí)，護(hù)欄主支架要與氣瓶護(hù)罩方向相反（即氣瓶護(hù)罩在前，設(shè)計(jì)主支架在后；氣瓶護(hù)罩在后，設(shè)計(jì)主支架在前），避免拆卸和加裝氣瓶護(hù)罩時(shí)，與護(hù)欄主支架干涉，如圖7為護(hù)欄主支架設(shè)計(jì)方案。

（5）減小護(hù)欄支腿的轉(zhuǎn)彎半徑，防止護(hù)欄支腿與氣瓶上端干涉，如圖8所示，護(hù)欄支腿彎度設(shè)計(jì)。

（6）將護(hù)欄支腿主支架1改成短管，用堵板將主支架1堵住，將主支架2增加斜支撐，如圖9所示為護(hù)欄支腿主支架設(shè)計(jì)方案。

4、結(jié)論

天然氣專用車因燃料與使用環(huán)境的特殊性，需要對護(hù)欄做特別設(shè)計(jì)，以保證使用安全、維修方便和加氣便利。通過對對加氣豁口、護(hù)欄支架、護(hù)欄支腿設(shè)計(jì)改進(jìn)，解決了使用過程中出現(xiàn)的問題，保證了新宏昌重工專用車車主的使用要求。

[1] 魏蔚，王彩莉，汪榮順.液化天然氣汽車燃料罐的無氣體排放的加注過程[J].低溫技術(shù).2008,9:24-25.

Analysis and improvement the design of natural gas special purpose vehicle guardrail

Zhu Zhanshun

（China's Baotou xin hong chang Special Vehicle Co.Ltd.Inner Mongolia Baotou 014030）

With China's Baotou xin hong chang special purpose natural gas vehicles around the guardrail become the object of study, designing and improvements for the use of lead tank filling difficult repair, operation inconvenience, this method can also be used as reference for the design of other manufacturers of similar problems.

special purpose vehicle; guardrail; the guardrail bracket

U469.7

A

1671-7988(2014)02-103-04

朱戰(zhàn)順，就職于中國重汽包頭新宏昌專用車有限公司。