天然气专用车护栏设计问题分析及改进

朱战顺

（中国重汽包头新宏昌专用车有限公司，内蒙古 包头 014030）

天然气专用车护栏设计问题分析及改进

朱战顺

（中国重汽包头新宏昌专用车有限公司，内蒙古 包头 014030）

以中国重汽包头新宏昌专用车有限公司天然气车型左右防护栏总成为研究对象，针对其使用中出现的导致气罐加气困难、操作维修不便等问题进行设计改进，此方法也可作为其他厂家相似问题的设计参考。

专用车；防护栏；护栏支架

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

前言

天然气是一种新能源燃料，它不仅应用于家用轿车上，现在也开始在专用汽车上应用。天然气专用车与传统轿车不同，由于工作环境的复杂性，其使用与安全更应受到高度重视，以避免因设计不当而引起的工作不便和安全隐患。新宏昌重工集团针对自身车型在实际使用过程中进行改进，以增加其使用方便与安全。

1、问题提出

天然气专用车所需燃料不同决定了其加注燃料过程的特殊性。天然气具有容易挥发，且应防止气体与人皮肤和眼睛接触，因此，天然汽车在加注过程中要具有速度快，避免加注减压过程中气体泄露的特点。新宏昌重工集团生产的天然气车型，因在对其护栏进行设计时，没有统一的标准，故部分车型在后续使用过程中出现一些操作与安全隐患，主要表现在：

（1）在对气罐进行加气时不便且存在安全隐患。

（2）气瓶护罩拆卸和安装不便，对于车辆的使用及维修造成一定的影响。

（3）气瓶上的指示仪表（如压力表等）进行维

修时操作不便。

（4）加气困难。

（5）设计护栏时需要与底盘匹配。

2、问题分析

根据车型底盘气罐位置的不同，目前新宏昌重工现有的侧防护栏形式分为两种：封闭式豁口和开放式豁口，如图1所示。对于封闭式豁口有利于对加气嘴的防护，但是却引起操作不便；开放式豁口有利于天然气加注，但防护作用却不明显。

针对防护栏的设计问题引起的操作与维修不便及一些安全隐患，分析如下：

（1）由于国家没有相关标准对避让加气口的护栏豁口大小的要求，同时由于制作误差等原因，侧防护栏面板往往会与加气口过近或者干涉。护栏豁口的局限性与减压装置的可操作性差导致加气过程与减压过程不顺畅，对车辆的使用造成一定的影响，造成加气过程困难。

（2）由于护栏支腿设计过程的随意性大和制作误差导致气瓶护罩拆卸与安装过程不顺畅。

（3）由于护栏主支架在设计过程中随意性大且制作误差的原因，造成对指示仪表维修时操作不便。

（4）由于国家要求侧防护栏离地间隙不大于550mm，而且要考虑车辆的通过性，导致侧防护栏设计高度距离地面500mm左右，正好与加气口高度相近，造成加气困难。

（5）对于不同车型，气瓶加气口的位置不定，有的在底盘前端，有的在底盘后端，在设计护栏时，护栏支腿要避开加气管，使得设计护栏时需要与底盘匹配。

（6）由于气瓶离地高度过高，导致气瓶与货箱总成中的底板间隙过小，在设计左右防护栏时，难度加大。

另外由于车型底盘布局的不同（干燥器、电瓶及气管等），连接件的连接方式不同；LNG气瓶过粗、过长且要求汽车的通过性，导致气瓶与货箱底板过近，在设计护栏支腿时，空间过小，使护栏支腿与底板纵梁干涉；LNG气瓶过大且要符合国家公告，装配护栏总成后在宽度方向上，不能超过货箱侧板外边缘，使得护栏与气瓶距离过近，也加大了设计难度。

具体以天然气专用车气罐加气操作为例进行分析。如图2所示为充气装置的理论固定位置，图3所示为加气时充气装置的实际固定位置。

充气过程：现有的防护栏设计形式无法满足充气装置的横向固定，如图2。只能转至其它位置，如图3所示，进行固定。

减压过程：减压装置与减压口连接，将装置旋转并保持在如图4位置，开始减压。

充气-减压过程，并不是独立的两个过程，有时

会充气、减压同时进行，这就要求护栏加气豁口要同时满足充气装置、减压装置的使用（减压装置要留有可以转动的空间）。结合图3、图4的实际使用过程情况分析，目前PDM上护栏有些图纸设计无法满足上述要求（充气装置与减压装置存有干涉），需要进一步完善。

3、解决方案

针对上述问题，经过研究采用如下解决方案：

（1）加大护栏加气豁口，保证加气过程的畅通与安全，如图5所示，加气豁口设计。

充气口与护栏边框距离保证在大于等于250mm。如法规执行严格地区或有特殊要求，则建议将豁口处做成可开合结构的横框。

（2）加大与底盘厂沟通力度，尽量符合新宏昌重工改装要求。要求LNG底盘一致，方便设计员对护栏的设计。

（3）降低护栏支腿的高度，加大护栏支腿在气瓶与底板纵梁之间的活动空间，从而降低设计护栏的难度，如图6所示为护栏支腿设计方案。

（4）在设计左右防护栏时，护栏主支架要与气瓶护罩方向相反（即气瓶护罩在前，设计主支架在后；气瓶护罩在后，设计主支架在前），避免拆卸和加装气瓶护罩时，与护栏主支架干涉，如图7为护栏主支架设计方案。

（5）减小护栏支腿的转弯半径，防止护栏支腿与气瓶上端干涉，如图8所示，护栏支腿弯度设计。

（6）将护栏支腿主支架1改成短管，用堵板将主支架1堵住，将主支架2增加斜支撑，如图9所示为护栏支腿主支架设计方案。

4、结论

天然气专用车因燃料与使用环境的特殊性，需要对护栏做特别设计，以保证使用安全、维修方便和加气便利。通过对对加气豁口、护栏支架、护栏支腿设计改进，解决了使用过程中出现的问题，保证了新宏昌重工专用车车主的使用要求。

[1] 魏蔚，王彩莉，汪荣顺.液化天然气汽车燃料罐的无气体排放的加注过程[J].低温技术.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

朱战顺，就职于中国重汽包头新宏昌专用车有限公司。