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原文传递基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统及其控制过程

专利名称：	基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统及其控制过程
摘要：	本发明涉及液罐车防侧翻技术领域，尤其是一种基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统，包括罐体、安全气囊、智能防波板、液压水平偏移系统、碰撞检测传感器、控制器和车架，罐体用于承载被运输的液体，车架与液罐车的底盘连接,罐体设置在车架上,安全气囊设置有两个,且两个安全气囊分别呈对称设置在罐体的两侧,液压水平偏移系统设置在罐体与车架之间，碰撞检测传感器和控制器均设置在罐体上，通过碰撞检测传感器检测罐体的侧翻情况，通过控制器接收侧翻检测信号，并对安全气囊和液压水平偏移系统进行控制，智能防波板设置在罐体内，本发明能够降低侧翻事故的发生概率，以及侧翻后最大限度降低事故造成的次生损害。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏理工学院
发明人：	李波;王文豪;贝绍轶;赵又群;张兰春;杨银忠;周亭;杨艺;姚雪莲;丁月
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910371207.2
公开号：	CN110217155A
代理机构：	常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	顾翰林
分类号：	B60P3/22(2006.01);B;B60;B60P;B60P3
申请人地址：	213001 江苏省常州市中吴大道1801号
主权项：	1.一种基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统，其特征在于：包括罐体、安全气囊、智能防波板、液压水平偏移系统、碰撞检测传感器、控制器和车架，所述的罐体用于承载被运输的液体，所述的车架与液罐车的底盘连接,所述罐体设置在车架上,所述的安全气囊设置有两个,且两个安全气囊分别呈对称设置在罐体的两侧,所述的液压水平偏移系统设置在罐体与车架之间，所述的碰撞检测传感器和控制器均设置在罐体上，通过碰撞检测传感器检测罐体的侧翻情况，通过控制器接收侧翻检测信号，并对安全气囊和液压水平偏移系统进行控制，所述的智能防波板设置在罐体内，通过智能防波板对罐体内的液体进行波动阻止。 2.根据权利要求1所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统，其特征在于：所述的安全气囊包括囊盖、帆布囊体、底座、灭火发生器和气体发生器,所述底座为一侧开口箱体状底座，所述囊盖的一侧与底座的开口处一侧铰接，通过囊盖对底座的开口进行密闭，所述灭火发生器和气体发生器均设置在底座内，所述帆布囊体设置在底座内，且帆布囊体包设整个灭火发生器和气体发生器，帆布囊体折叠状态，通过囊盖的封闭能够整个置于底座内，所述控制器的输出端分别与灭火发生器和气体发生器的控制端连接。 3.根据权利要求1所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统，其特征在于：所述的智能防波板包括纵向防波板、横向防波板、压电发电凸起、铰链和微型电机，纵向防波板竖直设置在罐体内，横向防波板呈对称在纵向防波板上转动设置有两个，压电发电凸起均匀分布在横向防波板表面，微型电机设置在纵向防波板上部，铰链配合连接在微型电机与横向防波板的转轴处，微型电机与控制器连接，通过控制器控制微型电机的转动。 4.根据权利要求3所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统，其特征在于：所述的横向防波板在纵向防波板上从上到下设置有多对。 5.根据权利要求3所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统，其特征在于：所述的压电发电凸起从顶层到底层依次由聚对苯二甲酸、铜片、聚四氟乙烯、铝片和聚对苯二甲酸组成。 6.根据权利要求1所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统，其特征在于：所述的液压水平偏移系统包括滑片、滑轨和液压缸，所述滑轨设置在车架上，所述滑片滑动设置在滑轨上，所述的罐体安装在滑片上，所述液压缸设置有两个，两个液压缸分别对称设置在滑片的两端，滑片在液压缸的推力作用下能够左右水平移动。 7.根据权利要求6所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统，其特征在于：所述的液压水平偏移系统在车架上设置有两个，且两个液压水平偏移系统位于箱体的前后两侧。 8.一种基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统的控制过程，其特征在于：其步骤为： (1)设定车辆向左急转弯时，整车重心处于向右侧倾状态； (2)此时系统控制右侧液压缸工作产生推力、左侧液压缸产生拉力，将罐体向左侧平移，从而将整车重心向左侧偏移，来抵抗整车左转向时向右的离心力，防止侧翻事故发生； (3)反之车辆向右转弯时，整车重心处于向左侧倾状态； (4)此时系统控制左侧液压缸工作产生推力、右侧液压缸产生拉力，将罐体向右侧平移，从而将整车重心向右侧偏移，来抵抗整车右转向时向左的离心力，防止侧翻事故发生； (5)当罐车发生侧翻事故时，碰撞传感器检测到侧翻信号并传递给控制器； (6)控制器控制气体发生器，瞬间产生大量氮气，同时灭火发生器喷射出大量的粉状灭火剂； (7)帆布囊体在氮气的膨胀作用下迅速鼓起，在罐体与被压物体之间产生一层缓冲气囊，灭火器的存在可以大大降低侧翻引起火灾的概率； (8)纵向防波板用于降低罐体内液体横向波动，横向防波板用于降低罐体内纵向波动； (9)压电发电凸起布置在横向防波板上，用于降低液体横向晃动，同时将液体晃动的动能用于压电发电，从而防止静电产生； (10)液体波动带动压电发电凸起变形，从而引起压电结构发电； (11)横向防波板与纵向防波板夹角为α，系统控制器采集罐内充液比和侧向加速度ay的变化，控制微型电机转动； (12)微型电机的转动带动铰链的上下移动，使得带动横向防波板的α角度的变化； (13)从而使横向防波板上的压电发电凸起尽可能多的与液面接触，达到更好发电和抑制波动的目的。 9.根据权利要求8所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统的控制过程，其特征在于：步骤(1)至(4)，根据传感器测试的数据进行分析处理获得汽车整体侧向能，包括动能与势能，然后液压水平偏移系统自动进行反向平移纠正，防止侧翻事故发生。 10.根据权利要求9所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统的控制过程，其特征在于：水平偏移距离y与液罐车整体侧向能Wall之间的关系: 其中，d为测量误差，WT和Wd分别为整车侧向势能与侧向动能，m1为非簧载质量，m2为簧载质量，h1为m1的高度，h2为m2的高度，vy为整车侧向速度，vtire，为车轮行驶速度，为方向盘转角，θ1为轮胎侧偏角，θ2为轮胎侧倾角。
所属类别：	发明专利