一種新型智能環保密閉運輸車

重慶鐵馬專用車有限公司 盧文全 雷權民 高陽

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

隨著中國工業化、城鎮化的深入推進，運輸河沙、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設施建設立下了“汗馬功勞”，成為經濟社會發展和城市化進程不可缺少的力量。但是，由于這些車輛的車廂沒有封閉，存在物料飄溢、拋撒、滴漏等現象，嚴重污染了環境，影響了行車安全。

散裝物料不進行封閉運輸，造成物料飛揚、撒落、泄漏，PM10和PM2.5濃度大幅上升，大氣環境遭到破壞，嚴重影響人民群眾身體健康。因此，加強對散裝物料運輸車管理已勢在必行、刻不容緩。2013年國務院出臺了《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：經過五年努力，全國空氣質量總體改善，重污染天氣大幅度減少；京津冀、長三角、珠三角等區域空氣質量明顯好轉，力爭再用五年或更長時間，逐步消除重污染天氣，全國空氣質量明顯改善。2018年國務院又發布了《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》，提出：經過3年努力，大幅減少主要大氣污染物排放總量，協同減少溫室氣體排放，進一步明顯降低細顆粒物(PM2.5)濃度，明顯減少重污染天數，明顯改善環境空氣質量，明顯增強人民的藍天幸福感。隨著國家環保政策的加強，散裝物料運輸要求綠色運輸，行業也對運營車輛有了更高要求。

產品的主要用途和整車布置

1.1 主要用途

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

1.2 整車布置

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

主要結構

1.罐廂總成

圖1 整車布置圖

圖2 罐廂結構圖

圖3 后封頭關閉狀態

圖4 后封頭打開狀態

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，頂部設有頂蓋，同時4個角設計成圓角，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，可以轉動，后封頭內端面設有加強封框，封框上鑲嵌橡膠密封條，當后封頭關閉（圖3）時，鎖緊機構將后封頭與筒體貼緊，確保后封頭關閉密封；當后封頭打開（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，當頂蓋關閉（圖5）時，頂蓋將罐廂頂部完全封住，確保罐廂頂部的密封性；當頂蓋打開后（圖6）兩部分重疊，垂于兩側，上部開口完全敞開，方便裝進貨物；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形結構，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。支撐管用于支撐舉升翻轉軸，加強架能將翻轉支撐力進行分散，避免罐廂舉升時翻轉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，限位調整墊用于調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 頂蓋關閉狀態

圖6 頂蓋打開狀態

3.罐廂舉升機構

罐廂舉升機構（圖8）分左右兩邊布置，每邊都由罐廂、舉升液壓缸、上支座、下支座以及翻轉座等部分組成。卸料時，液壓油推動活塞桿伸出，罐廂繞翻轉軸轉動，從而舉起罐廂，達到卸料的目的。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，甚至導致翻車事故。

4.后封頭開啟機構

圖7 副車架結構

圖8 罐廂舉升機構

后封頭開啟機構（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，從而達到卸料的目的。

5.后封頭鎖緊機構

后封頭鎖緊機構（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，推動鎖鉤轉動，從而鎖緊后封頭；相反，當活塞桿收回時，拉動鎖鉤轉動，從而解除后封頭鎖緊。

6.頂蓋開啟機構

圖9 后封頭開啟機構

圖10 后封頭鎖緊機構

圖11 頂蓋開啟機構

圖12 刮板清理機構

圖13 液壓系統原理圖

頂蓋開啟機構（圖11）主要由頂蓋、罐廂、液壓缸、驅動搖桿、隨動搖桿以及翻轉座等組成，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，周邊設有密封膠條，確保罐廂關閉后的密封性。由驅動搖桿、中間蓋、邊蓋和罐廂組成四連桿機構，其中罐廂是固定的，其余3個連桿均可轉動。液力驅動液壓缸活塞桿伸長，推動驅動搖桿轉動，中間蓋和邊蓋隨之轉動，當液壓缸達到最大行程時，中間蓋與邊蓋重疊，垂于罐廂兩邊，此時罐廂頂部完全敞開，可以非常方便地進行裝貨作業。關閉過程與此相反，需要液壓缸收縮。

7.刮板清理機構

刮板清理機構（圖12）主要由刮板、罐廂、液壓缸、導軌、滑塊和油缸支架組成，液力驅動油缸活塞桿伸長，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

該車的液壓系統（原理圖見圖13）由底盤發動機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，箱體安裝于駕駛室和貨箱的連接部位。該液壓系統采用封閉式油箱結構，允許在有粉塵的環境下工作，但使用時應注意經常清掃液壓設備上的粉塵，以保證液壓系統具有良好的散熱性。

該液壓系統可完成智能環保密閉運輸車的裝貨工況、卸貨工況和卸貨后的返回初始狀態工況的動作流程。

9.智能化控制系統

該車要完成裝卸貨物，需要操作頂蓋打開與關閉、后封頭鎖緊與解鎖、后封頭開啟與關閉、罐廂舉升與下降、刮板前后刮動以及最終返回復位等諸多動作，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度，而且稍一疏忽，也容易出現失誤，導致事故發生。

因此，需要智能化控制環保密閉運輸車裝料、卸料以及返回復位動作，在各個動作的起始和終止狀態均設有接近開關，檢測該動作的運動狀態，在駕駛室內安裝有操作臺，操作臺上設有開關、按鈕、顯示屏、指示燈等，均有對應中文提示，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。

結語

該智能環保密閉運輸車罐廂關閉密封，避免了運輸物料粉塵污染環境；殘留物料自動清理，降低了殘余率，減少了廢棄物，可為城市基礎設施建設作出應有的貢獻，成為經濟社會發展和城市化進程不可缺少的力量。