一种轻量化设计的电动汽车罐车罐体的制作方法

本发明涉及一种罐车罐体，特别涉及一种经过轻量化设计的电动汽车罐车罐体。

背景技术：

申请号为cn201620376053.8、实用新型名称为“一种罐体结构”的专利，公开了一种罐体结构，包括筒节、封头、防浪板和枕梁，所述筒节、封头、防浪板和枕梁分别与加强环拼焊而成，加强环上预留有焊接坡口和焊接坡面。本实用新型结构轻量化、生产成本低、能有效降低运输油耗和运输成本、大幅提高罐车安全运行性能。

申请号为cn201320570127.8、实用新型名称为“管式流化元件粉粒物料运输车轻量化罐体”的专利，公开了一种管式流化元件粉粒物料运输车轻量化罐体，其包括由高强度钢板形成且呈水平设置的罐主体，在该罐主体内具有底部均独立设置的数个仓室，所述数个仓室串联且相连通；在每个仓室底部定位有数个平行的单面透气流化管来连通该仓室两端的分流室，且单面透气流化管的透气面朝上，在该数个单面透气流化管两侧具有侧流板。该罐体采用刚强度钢板替换传统的普通q235钢板，在保持使用时所承受的0.2mpa不变的压力前提下，可相应的减薄钢板厚度；并采用管式流化元件，当压缩空气从单面透气流化管中快速通过时，便会使上方的粉粒物料流态化，从而满足卸料的条件；该结构提高了罐体制造工艺性，同时降低了制造成本。

申请号为“cn201620854033.7”、实用新型名称为“一种单仓粉粒物料运输车罐体结构”的专利，通过摒弃侧滑板，简化气室，降低流化床的面积的方式，有效的减轻了罐体自重，实现了罐体的轻量化要求，卸料操作简单。

韩永涛等.油罐车罐体的轻量化设计[j].商用汽车，2011,4:62-63.期刊文献:通过对油罐车罐体采用上下2种不同板厚的设计思路，实现罐体顶部板厚小于罐体其他部位的板厚，从而在满足罐体强度和年腐蚀量的前提下，尝试对罐体结构进行轻量化的改进设计。

曹俊等.浅析油罐车罐体的轻量化设计[j].企业技术开发，2014,33:49-50.期刊文献:文章阐述了三明治复合结构材料替代油罐车罐体铝合金均质材料的设计理念，探索了三明治复合结构材料一种新的应用领域。通过实验及工程实践，证明了基于结构材料替代的罐体轻量化的可行性，描述了对油罐车罐体轻量化设计的展望。

殷大根等.一种易燃液体罐式运输车的罐体的设计[j].汽车实用技术,2018，15:180-182.期刊文献:根据易燃液体罐车的设计准则及经济性的原则，选用合适的二类底盘。对罐体的容积进行了计算，确定了罐体截面尺寸、材料及其厚度，结合设计压力进行了强度校核计算。

现已公开的专利技术和论文中对罐体厚度的设计主要是通过对焊缝附近的易断裂区进行设计计算，母材区与上述易断裂区所计算出的厚度一致；进行轻量化设计主要是通过用复合结构材料、高强度钢板等昂贵材料代替传统的普通钢板，性价比低；或是采用上下不同板厚、放弃罐体部分结构的设计思路进行罐体轻量化的设计。本发明设计的轻量化罐车罐体，主要是通过对钢板进行焊接过程中，由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素使焊接接头强度被削弱，焊缝附近易发生断裂，在罐体强度、年腐蚀量等设计要求相同的情况下，分别计算出焊缝区域的易断裂区与母材区域的钢板厚度，采用四周边缘区域厚、中间区域薄，由边缘厚区域向中间薄区域圆滑凹陷过渡的钢板材料，下料钢板在外面是同平面，在内部，才有凹进的部分，即钢板内部存在着厚区域、薄区域及圆滑凹陷过渡部分，厚薄只是在内表面，提高罐体的整体美观及结构性能；同时，为了增强罐体的强度，防止因残余应力引起的变形，在罐体内部焊接加强筋，加强筋呈螺纹状。

技术实现要素：

本发明的主要目的是，设计、制造一种轻量化的罐车罐体，在使用同一种罐体材料时，考虑到在焊接过程中，由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素使焊接接头强度被削弱，焊缝附近易发生断裂，在相同设计要求下所需要的厚度在罐体强度、年腐蚀量等设计要求相同的情况下，分别计算出焊缝区域的易断裂区与母材区域的钢板厚度，采用四周边缘区域厚度大，中间区域厚度小，边缘厚区域向中间薄区域圆滑过渡的板材结构进行卷制、焊接，对罐体进行轻量化设计，节省使用材料并降低罐体重量；下料钢板在外表面是同平面，在内部，才有凹进的部分，即钢板内部存在着厚区域、薄区域及圆滑凹陷过渡部分，厚薄只是在内表面，提高罐体的整体美观及结构性能；通过在罐体内焊接加强筋，增强罐体的强度，提高罐体制造工艺性，同时降低制造成本。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种轻量化设计的电动汽车罐车罐体，包括前封头、筒体、后封头、罐体下料焊接板、筒体、罐体母材、防波板、筒节；其中，前封头焊接在筒体的前端，后封头焊接在筒体的后端，前封头、后封头与筒体焊接成罐车罐体；筒体的展开板是罐体下料焊接板，由多节筒节焊接成筒体；筒节展开板是筒节下料板，所述的筒节下料板卷绕并焊接成筒节，所述的筒节下料板包括钢板厚区域、钢板薄区域、易断裂区与母材区过渡区域，所述的筒节下料板在外表面是同平面，在内表面有凹进的部分，钢板在内表面有厚区域、薄区域及圆滑凹陷过渡部分；前封头、后封头的结构是椭圆型钢板，所述的椭圆型钢板是四周边缘区域厚，中间区域薄，厚薄之间是平滑过渡，所述的椭圆型钢板经过冲压，形成向外鼓起的形状，椭圆型焊接处厚，向外鼓起部位变薄；所述的椭圆型钢板在外表面是同平面，在内表面有凹进的部分，钢板在内表面有厚区域、薄区域及圆滑凹陷过渡部分。

在一些实施方式中，所述的筒节下料板内表面是四周边缘区域厚，中间区域薄，厚薄之间是平滑过渡，筒节下料板外表面是同平面。

在一些实施方式中，所述的筒节下料板，通过卷绕并焊接成筒节，所述的筒节在不同位置尺寸不同，形状相同。

在一些实施方式中，所述的电动汽车罐车，是由电动汽车改装而成。

本发明的优点效果：

本发明一种轻量化设计的电动汽车罐车罐体的设计方法新颖，结构合理，与传统罐体相比，在使用同一种罐体材料时，本发明能够更好地节省材料且有效地减轻罐体质量。在焊接过程中，由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素使焊接接头强度被削弱，焊缝附近易发生断裂，分别计算出焊缝易断裂区与母材区在相同设计要求下所需要的材料厚度；焊缝易断裂区钢材与母材区圆滑过渡连接。下料钢板在外表面是同平面，在内部，才有凹进的部分，即钢板内部存在着厚区域、薄区域及圆滑凹陷过渡部分，厚薄只是在内表面，提高罐体的整体美观及结构性能；采用多筒节合理相拼接的方式，焊接成一个筒体，且根据设计要求，在不同位置各个筒节的尺寸不同，筒体前后位置分别焊接前封头、后封头形成罐体，罐体的筒体由多个筒节和前封头、后封头对接组焊而成，所有焊缝接头形式均为对接接头，罐体上纵焊缝采用双面埋弧自动焊，封头与筒节组焊之内环缝采用手工电弧焊；罐体内部焊接支撑梁、防波板和加强筋，罐体需组焊的呼吸阀、人孔盖、加强筋、支撑梁、防波板等配件均由手工电弧焊完成。具有在使用同种材料的情况下，更好地节省材料，减轻罐体重量；在罐体内部焊接加强筋，且加强筋呈螺纹状，可以增强罐体的强度，防止因残余应力引起的变形，提高了罐体的制造工艺，同时降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的罐体结构示意图；

图2为本发明所用罐体的罐体展开示意图；

图3为本发明所用钢板材料的横截面示意图；

图4为本发明的焊接区域易断裂区与母材区连接示意图；

图5为本发明的罐体后视图；

图6为本发明所用罐体第一截面示意图；

图7为本发明所用罐体第二截面示意图；

图8为本发明的后封头与罐体连接位置示意图；

图9为本发明的罐体后封头示意图；

图10为本发明的罐体前封头示意图；

图11为本发明的前封头与罐体连接位置示意图；

图12为本发明的罐体焊接示意图。

附图中：1、前封头；2、支撑梁；3、防波板；4、通孔；5、防护栏；6、筒体；7、呼吸阀；8、人孔盖及人孔；9、爬梯；10、后封头；11、罐体承载装置；12、加强筋；13、钢板厚区域；14、钢板薄区域；15、罐体下料焊接板；16、罐体母材；17、易断裂区与母材区过渡区域；18、易断裂区；19、焊缝；20、罐体固定装置；21、第一截面的焊缝连接区域；22、第二截面的焊缝连接区域；23、后封头与罐体连接位置；24、前封头与罐体连接位置；25、纵焊缝；26、环焊缝；27、筒节。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

本发明的一种轻量化设计的电动汽车罐车罐体，如附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示，其中,包括前封头1、支撑梁2、防波板3、通孔4、防护栏5、筒体6、呼吸阀7、人孔盖及人孔8、爬梯9、后封头10、罐体承载装置11、加强筋12、钢板厚区域13、钢板薄区域14、罐体下料焊接板15、罐体母材16、易断裂区与母材区过渡区域17、易断裂区18、焊缝19、罐体固定装置20、第一截面的焊缝连接区域21、第二截面的焊缝连接区域22、后封头与罐体连接位置23、前封头与罐体连接位置24、纵焊缝25、环焊缝26、筒节27。

装配关系：

一种轻量化设计的电动汽车罐车罐体，包括前封头1、筒体6、后封头10、罐体下料焊接板15、筒体6、罐体母材16、防波板3、筒节27；

罐体下料焊接板15是筒体6的展开板，罐体下料焊接板15采用双面埋弧自动焊焊出纵焊缝25、形成筒节27，各个筒节27之间通过手工电弧焊焊出环焊缝26；筒节27焊接组成筒体6，筒体6展开图是罐体下料焊接板15，筒节27展开图是筒节下料板，所述的筒节下料板卷绕并焊接成筒节27，所述的筒节下料板包括钢板厚区域13、钢板薄区域14、易断裂区与母材区过渡区域17，所述的筒节下料板的四周边缘区域厚，中间区域薄，厚薄之间是平滑过渡，所述的筒节下料板焊接成罐体下料焊接板15；

前封头1焊接在筒体6的前端，后封头10焊接在筒体6的后端，前封头1、筒体6、后封头10对接，通过手工电弧焊焊接而成罐体，所有焊缝接头形式均为对接接头；

筒体6内壁焊接加强筋12，加强筋12是螺旋状；

前封头1、后封头10是结构相同的椭圆型钢板，所述的椭圆型钢板是四周边缘区域厚，中间区域薄，厚薄之间是平滑过渡，所述的椭圆型钢板经过冲压，形成向外鼓起的形状，椭圆型焊接处厚，向外鼓起部位变薄；

罐体内部焊接支撑梁2、根据设计需求，安装防波板3，防波板3上有通孔4；防波板3与筒体6底部留有空隙，相邻的防波板3上部通过支撑梁2固定连接。

罐体外表面的呼吸阀7、人孔盖及人孔8等配件均由手工电弧焊完成。

本发明的设计原理如下：

筒节27展开图是筒节下料板，所述的筒节下料板的四周边缘区域厚，中间区域薄，厚薄之间是平滑过渡，在满足设计要求的条件下，减轻了罐体质量。

前封头1、后封头10是结构相同的椭圆型钢板，所述的椭圆型钢板内部结构是四周边缘区域厚，中间区域薄，厚薄之间是平滑过渡，外部是同平面，所述的椭圆型钢板经过冲压，形成向外鼓起的形状，椭圆型焊接处厚，向外鼓起部位变薄；在满足设计要求的条件下，减轻了罐体质量。

罐车是电动汽车改装，罐体内部焊接支撑梁2、根据设计需求，安装防波板3，防波板3上有通孔4；防波板3与筒体6底部留有空隙，相邻的防波板3上部通过支撑梁2固定连接。

根据焊接过程中，由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素是焊接接头强度被削弱，焊缝19附近易发生断裂，在罐体强度、年腐蚀量等相同的设计要求下，分别计算出焊缝19区域的易断裂区18与母材区16的钢板厚度，采用四周边缘区域厚度大，中间区域厚度小，边缘厚区域13向中间薄区域14圆滑过渡的板材结构进行卷制、焊接，对罐体进行轻量化设计，节省使用材料并降低罐体重量。

在一些实施方式中，罐体母材16是q235b型号碳钢，根据焊接过程中，由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素是焊接接头强度被削弱，焊缝19附近易发生断裂，在罐体强度、年腐蚀量等相同的设计要求下，计算出使用材料钢板时，前封头窄段及后封头粗段焊缝19附近的易断裂区18的钢板厚度均为9mm，前封头窄段母材区16的钢板厚度为7mm，后封头粗段母材区16的钢板厚度为8mm，过渡段按照后封头粗段设计，使用四周边缘区域厚度为9mm，中间区域厚度分别为7mm和8mm的长方体钢板，钢板厚区域13向钢板薄区域14圆滑过渡；筒体6内壁上焊接上加强筋12，加强筋12是螺纹状。对上述钢板通过滚圆机卷制成筒体，采用双面埋弧自动焊焊出纵焊缝，形成筒体。

罐体两端的封头根据其形状、直径、板厚和钢材的强度等级等，计算出使用所选钢材时，前封头钢板胚料的外边缘厚区域的厚度为9mm，后封头钢板胚料的外边缘厚区域的厚度为10mm，前后封头中间薄区域的厚度均为8mm，胚料厚区域向胚料薄区域圆滑过渡，将预先切割好的椭圆形钢板胚料，在液压机上以冷成型的方法制成所要求的封头形状。

罐体外部两端设有前封头1和后封头10，前封头1和后封头10与筒体6对接组焊而成，所有焊缝接头形式均为对接接头。罐体上纵焊缝25采用双面埋弧自动焊，封头与筒体6组焊的环焊缝26采用手工电弧焊。罐体外表面的呼吸阀7、人孔盖及人孔8等配件均由手工电弧焊完成。罐体内部焊接支撑梁2、防波板3和加强筋12，防波板3上有通孔4，通孔4为半径为1—5cm的圆形孔，通孔4可以有效对罐体内的液体进行布流，减少罐体内液体对防波板3的冲击，延长防波板3的使用寿命；防波板3与筒体6底部留有空隙，相邻的防波板3上部通过支撑梁2固定连接，防波板3可以减少罐体内液体对罐体的冲击，防波板3与支撑梁2采用手工电弧焊连接；加强筋12呈螺纹状，焊接在筒体6的内壁上，可以增强罐体的强度，防止因残余应力引起的变形。

根据焊接过程中，由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素是焊接接头强度被削弱，焊缝附近易发生断裂，在罐体强度、年腐蚀量等相同的设计要求下，分别计算出焊缝区域的易断裂区与母材区的钢板厚度，采用内部结构为四周边缘区域厚度大，中间区域厚度小，边缘厚区域向中间薄区域圆滑过渡，外部是同一平面的板材结构进行卷制、焊接，对罐体进行轻量化设计，节省使用材料并降低罐体重量；通过在罐体内焊接加强筋，增强罐体的强度，提高罐体制造工艺性，同时降低制造成本。

在一些实施方式中，罐体母材16是q235b型号碳钢，一种轻量化设计的电动汽车罐车罐体，根据焊接过程中，由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素是焊接接头强度被削弱，焊缝附近易发生断裂，在罐体强度、年腐蚀量等相同的设计要求下，对罐体、封头在焊缝区域及母材区所需的钢板厚度如下计算。

罐车罐体的设计按照gb150-1998《钢制压力容器》进行。计算压力pc＝0.6mpa，前封头窄段圆筒内直径d1＝1950mm，后封头粗段圆筒内直径d2＝2180mm,q235b碳钢在50℃时的许用应力[σ]^t＝113mpa，焊接接头系数断后延伸率a＝40％,抗拉强度极限值rm1＝375mpa，腐蚀裕量c1＝0.8mm，罐体加工减薄量c20＝0mm，封头加工减薄量c2＝0.5mm，钢材负偏差c3＝0.93mm。

一、罐体厚度计算

1、前封头窄段焊缝区域罐体厚度计算：

(1)罐体计算厚度δ：

(2)当装有防止罐体破坏的保护装置时，标准钢罐体的最小厚度δ0，δ0＝3mm；

(3)当装有防止罐体破坏的保护装置时，罐体的最小厚度δ1：

(4)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑了腐蚀裕量值,罐体设计厚度δd：

δd＝max{(δ+c1),(δ0+c1),(δ1+c1)}＝max{(6.49+0.8),(3+0.8),(2.28+0.8)}＝7.29mm

(5)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑罐体加工减薄量及钢材负偏差，罐体名义厚度δn：δn＝δd+c20+c3+圆整值1＝7.29+0+0.93+圆整值1＝9mm。

2、后封头粗段焊缝区域罐体厚度计算：

(1)罐体计算厚度δ：

(2)当装有防止罐体破坏的保护装置时，标准钢罐体的最小厚度δ0，δ0＝3mm；

(3)当装有防止罐体破坏的保护装置时，罐体的最小厚度δ1：

(4)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑了腐蚀裕量值,罐体设计厚度δd：

δd＝max{(δ+c1),(δ0+c1),(δ1+c1)}＝max{(7.26+0.8),(3+0.8),(2.28+0.8)}＝8.06mm

(5)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑罐体加工减薄量及钢材负偏差，罐体名义厚度δn：

δn＝δd+c20+c3+圆整值1＝8.06+0+0.93+圆整值1＝9mm。

3、前封头窄段母材区域罐体厚度计算：

(1)罐体计算厚度δ'：

(2)当装有防止罐体破坏的保护装置时，标准钢罐体的最小厚度δ0'，δ0'＝3mm；

(3)当装有防止罐体破坏的保护装置时，罐体的最小厚度δ1'：

(4)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑了腐蚀裕量值,罐体设计厚度δd'：

δd'＝max{(δ'+c1),(δ0'+c1),(δ1'+c1)}＝max{(5.19+0.8),(3+0.8),(2.28+0.8)}＝5.99mm

(5)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑罐体加工减薄量及钢材负偏差，罐体名义厚度δn'：

δn'＝δd'+c20+c3+圆整值2＝5.99+0+0.93+圆整值2＝7mm。

4、后封头粗段母材区域罐体厚度计算：

(1)罐体计算厚度δ'：

(2)当装有防止罐体破坏的保护装置时，标准钢罐体的最小厚度δ0'，δ0'＝3mm；

(3)当装有防止罐体破坏的保护装置时，罐体的最小厚度δ1'：

(4)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑了腐蚀裕量值,罐体设计厚度δd'：

δd'＝max{(δ'+c1),(δ0'+c1),(δ1'+c1)}＝max{(5.59+0.8),(3+0.8),(2.28+0.8)}＝6.39mm

(5)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑罐体加工减薄量及钢材负偏差，罐体名义厚度δn'：

δn'＝δd'+c20+c3+圆整值2＝6.39+0+0.93+圆整值2＝8mm。

二、封头厚度计算

1、焊缝区域前封头厚度计算：

(1)封头计算厚度δ封头:

(2)当装有防止罐体破坏的保护装置时，标准钢封头的最小厚度δ0封头，δ0封头＝3mm；

(3)当装有防止罐体破坏的保护装置时，封头的最小厚度δ1封头：

(4)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑了腐蚀裕量值,封头设计厚度δd封头：

δd封头＝max{(δ封头+c1),(δ0封头+c1),(δ1封头+c1)}

＝max{(6.48+0.8),(3+0.8),(2.28+0.8)}

＝7.28mm

(5)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑罐体加工减薄量及钢材负偏差，罐体名义厚度δn封头：

δn封头＝δd封头+c2+c3+圆整值3＝7.28+0.5+0.93+圆整值3＝9mm。

2、焊缝区域后封头厚度计算：

(1)封头计算厚度δ封头：

(2)当装有防止罐体破坏的保护装置时，标准钢封头的最小厚度δ0封头，δ0封头＝3mm；

(3)当装有防止罐体破坏的保护装置时，封头的最小厚度δ1封头：

(4)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑了腐蚀裕量值,封头设计厚度δd封头：

δd封头＝max{(δ封头+c1),(δ0封头+c1),(δ1封头+c1)}

＝max{(7.24+0.8),(3+0.8),(2.28+0.8)}

＝8.04mm

(5)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑罐体加工减薄量及钢材负偏差，罐体名义厚度δn封头：

δn封头＝δd封头+c2+c3+圆整值3＝8.04+0.5+0.93+圆整值3＝10mm。

3、母材区域前封头厚度计算：

(1)封头计算厚度δ'封头：

(2)当装有防止罐体破坏的保护装置时，标准钢封头的最小厚度δ'0封头，δ'0封头＝3mm；

(3)当装有防止罐体破坏的保护装置时，封头的最小厚度δ'1封头：

(4)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑了腐蚀裕量值,封头设计厚度δ'd封头：

δ'd封头＝max{(δ'封头+c1),(δ'0封头+c1),(δ'1封头+c1)}

＝max{(5.18+0.8),(3+0.8),(2.28+0.8)}

＝5.98mm

(5)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑罐体加工减薄量及钢材负偏差，罐体名义厚度δ'n封头：

δ'n封头＝δ'd封头+c2+c3+圆整值4＝5.98+0.5+0.93+圆整值4＝8mm。

4、母材区域后封头厚度计算：

(1)封头计算厚度δ'封头：

(2)当装有防止罐体破坏的保护装置时，标准钢封头的最小厚度δ'0封头，δ'0封头＝3mm；

(3)当装有防止罐体破坏的保护装置时，封头的最小厚度δ'1封头：

(4)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑了腐蚀裕量值,封头设计厚度δ'd封头：

δ'd封头＝max{(δ'封头+c1),(δ'0封头+c1),(δ'1封头+c1)}

＝max{(5.6+0.8),(3+0.8),(2.28+0.8)}

＝6.4mm

(5)当装有防止罐体破坏的保护装置时，考虑罐体加工减薄量及钢材负偏差，罐体名义厚度δ'n封头：

δ'n封头＝δ'd封头+c2+c3+圆整值4＝6.4+0.5+0.93+圆整值4＝8mm。

一种轻量化设计的电动汽车罐车罐体，根据焊接过程中，由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素是焊接接头强度被削弱，焊缝附近易发生断裂，在罐体强度、年腐蚀量等相同的设计要求下，计算出使用q235b钢板时，罐体前、封头窄段及后封头粗段焊缝附近的易断裂区的钢板厚度均为9mm，前封头窄段母材区的钢板厚度为7mm；后封头粗段母材区的钢板厚度为8mm；前封头焊缝附近的易断裂区的钢板厚度为9mm，后封头焊缝附近的易断裂区的钢板厚度为10mm，前、后封头母材区的钢板厚度为8mm。

三、罐体减重质量及减少油耗计算

1.筒体减重质量

筒体分为三段：前封头窄段、中间连接段和后封头粗段，前封头窄段半径为1950mm，后封头粗段半径为2180mm。

(1)前封头窄段减重质量：

m窄减＝ρv1-ρv2＝7.85g/cm³×π×195×300×0.9-7.85g/cm³×π×(195-0.5)×300×0.7

≈1297.8kg-1006.8kg＝291kg

(2)后封头粗段减重质量：

m粗减＝ρv3-ρv4＝7.85g/cm³×π×218×695×0.9-7.85g/cm³×π×(218-1)×695×0.8

≈3361.1kg-2986.3kg＝374.8kg

(3)为了下料及制造方便，提高生产效率，中间连接段的钢板材料厚度按照后

封头粗段进行下料，因此中间连接段的减重质量为：

m连减＝ρv5-ρv6＝7.85g/cm³×(195+218)×120÷2×0.9-7.85g/cm³×(194.5+217.5)×120÷2×0.8

≈175.1kg-155.2kg＝19.9kg

(4)前封头减重质量：

(5)后封头减重质量：

(6)整个罐体减重总质量：

m总减＝291+374.8+19.9+25.1+60.5＝771.3kg

(7)减重总质量占比α

m普通＝1297.8+3361.1+175.1+227+302.7＝5363.7kg

m轻量化＝1006.8+2986.3+155.2+201.9+242.2＝4592.4kg

整个罐体减重的总质量占普通罐体总质量的14.4％，轻量化效果显著，目前市场上q235b钢材的价格大约在3000—5000元每吨，当企业进行大批量生产时，可为企业减少更多的成本。

2.提高燃油经济性计算

由于罐车的主要行驶工况为在水平路面上匀速行驶，所以计算出使用本发明专利的罐车与传统罐车在水平路面上等速行驶工况下燃油消耗量的差值。

假设汽车在水平路面上以75km/h的速度匀速行驶，传动效率ηt＝0.85，柴油的ρg可取为7.94～8.13n/l,取ρg＝8n/l，柴油机的燃油消耗率b一般为170-220(g/(kw·h))，取b＝210g/(kw·h)，滚动阻力系数f＝0.013为例。

通过上述罐体减重质量及减少油耗计算可得，按照本发明专利设计的罐体，与普通罐体相比在使用q235b钢板材料时，整个罐体质量可减轻770.9kg，为企业大批量生产节约大量成本；每行驶100km可节省0.084l的油量，由于罐车属于长途运输车辆，按一年行驶3万公里，则一年可以省下25.2l的油量，若推广到全国范围应用，省油的效果会非常显著。

以上所述乃是本发明具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所做的改变，其产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神，均在本发明专利的保护范围之内。