本发明专利技术公开了一种液罐车侧翻支撑装置及其齿条伸长量控制方法，所述侧翻支撑装置包括第一齿条、第二齿条、侧翻监控单元、水平移动机构、垂直移动机构、报警控制器和侧翻支撑装置控制器，水平移动机构包括第一电机、第一棘爪、第一棘轮、第一齿轮和第一辅助滑轮，垂直移动机构包括第二电机、第二棘爪、第二棘轮、第二齿轮和第二辅助滑轮。所述控制方法为：当监测到的侧倾角小于所标定的阈值K时，车辆正常行驶，侧翻监控单元持续采集数据但不输出控制信号；当监测到的侧倾角大于所标定的阈值K时，侧翻支撑控制器输出控制信号，控制第一齿条和第二齿条伸出，同时控制报警控制单元进行报警。
【技术实现步骤摘要】
一种液罐车侧翻支撑装置及其齿条伸长量控制方法
本专利技术涉及液罐车运输安全，具体为一种液罐车侧翻支撑装置及其齿条伸长量控制方法。
技术介绍
液罐车作为危化品运输的主要交通工具，应用范围十分广泛，且需要较高的安全稳定性。但在危化品运输过程中，常常发生液罐车侧翻等重大交通事故，不仅会造成交通拥堵，还会危及驾驶员的生命安全。液罐车罐体在侧翻时易发生破损导致罐内介质发生泄漏，造成资源浪费，同时还会污染环境，并危害周边人群。车辆侧翻时，由于很多驾驶员经验不足，无法及时进行处理，往往侧翻无法避免。因此，必须加装侧翻支撑装置，在液罐车侧翻时提供主动支撑，避免车辆侧翻造成的严重交通事故。液罐车的侧翻支撑装置主要为气囊式支撑装置和支腿式支撑装置，现有几类支撑装置已被提出，主要有以下两类：一、气囊式支撑装置，通过安装在车辆底盘下方或者罐体两侧的气囊对车辆侧翻进行支撑。此种方法适用范围小，且仅能起缓冲作用，并不能起到支撑车辆防止侧翻的作用。其中，安装在底盘下方的气囊式支撑装置在车辆侧翻时，能迅速膨胀，可以起到一定的支撑作用。但由于气体的可压缩性，此装置并不能承受液罐车的重量，达不到支撑目的，此外，由于车辆行驶过程中发生侧翻，必定对气囊产生拖拽，气囊在于地面不断地摩擦下极易发生破损，无法支撑车辆。安装在罐体两侧的气囊式支撑装置仅能对车辆侧翻起缓冲作用，无法起到支撑作用，同时如果装置过大会影响相邻车道车辆的正常行驶。二、支腿式支撑装置，现有竖直伸缩支腿式支撑装置和侧向水平伸缩支腿式支撑装置两种。竖直伸缩支腿式支撑装置是在底盘下方安装可伸缩的竖直支腿，在车辆侧翻时，能够及时伸出，向车辆提供支撑。但这种装置仅能在车辆侧倾角较小时起到支撑作用，如果液罐车超速转弯或者高速紧急避让时，车辆所受侧向力很大，该装置很难起到支撑作用。此外，该装置安装在底盘下方会影响车辆的通过性，具有一定的安全隐患。侧向水平伸缩支腿式支撑装置同样也是安装在底盘下方，能够在液罐车侧翻时及时伸出进行支撑，但由于道路宽度的限制，支腿伸长量无法过长，在车辆侧倾角较小时支腿不能及时触及路面，无法起到支撑作用。目前急需一款针对液罐车的经济、有效、便捷的侧翻支撑装置，能够在车辆侧翻时及时进行支撑，保护驾驶员安全，避免罐体发生破损导致介质泄漏，同时降低对相邻车道行驶车辆的潜在危害。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术目的是提供一种经济、有效、便捷的液罐车侧翻支撑装置，本专利技术的另一目的是提供一种避免罐体发生破损导致介质泄漏、降低对相邻车道行驶车辆危害的液罐车侧翻支撑装置的齿条伸长量控制方法。技术方案：本专利技术所述的一种液罐车侧翻支撑装置，包括互相垂直的第一齿条、第二齿条、侧翻监控单元、水平移动机构、垂直移动机构、报警控制器和侧翻支撑装置控制器，侧翻支撑装置控制器分别与水平移动机构、垂直移动机构相连，水平移动机构包括第一电机、第一棘爪、第一棘轮、第一齿轮和第一辅助滑轮，第一棘轮与第一齿轮同轴且同步转动，第一辅助滑轮与第一齿条异于第一齿轮的一边滚动连接，垂直移动机构包括第二电机、第二棘爪、第二棘轮、第二齿轮和第二辅助滑轮，第二棘轮与第二齿轮同轴且同步转动，第二辅助滑轮与第二齿条异于第二齿轮的一边滚动连接，侧翻监控单元安装在与水平移动机构同一截面的罐体正下方，报警控制器和侧翻缓冲控制器均设置在牵引车的驾驶室内。第一齿轮和第一齿条啮合并由第一电机进行驱动，第二齿轮和第二齿条啮合并由第二电机进行驱动。水平移动机构通过第一安装壳体固定在液罐车底盘底部，垂直移动机构通过第二安装壳体固定在液罐车底盘底部。侧翻监控单元为陀螺仪传感器。当侧翻支撑装置控制器输入的侧倾角信息小于阈值K时，侧翻缓冲控制器不输出控制信号，侧翻支撑装置不工作；当侧翻支撑装置控制器输入的侧倾角信息大于阈值K时，侧翻支撑装置工作，迅速使第一齿条和第二齿条伸出，及时向车辆提供支撑作用。阈值K为液罐车一侧车轮离地时的侧倾角。第一齿条、第一齿轮、第一棘爪、第一棘轮、第二齿条、第二齿轮、第二棘爪和第二棘轮均采用高强度难折断的金属材料。第二齿条的下端设置支撑车轮。为了加强侧翻支撑装置的稳定性，综合考虑国家标准道路宽度、液罐车车宽以及对相邻车道影响最小的情况，进一步优化侧向齿轮齿条伸缩机构的齿条最大伸长量，并在车辆侧翻时控制该齿条迅速伸长至最大伸长量，提出一种上述液罐车侧翻支撑装置的齿条伸长量控制方法：侧翻监控单元监测液罐车的侧倾角，当侧翻监控单元监测到的侧倾角小于所标定的阈值K时，车辆正常行驶，侧翻监控单元持续采集并分析侧倾角数据，但不输出控制信号，当侧翻监控单元监测到的侧倾角大于所标定的阈值K时，侧翻支撑控制器输出控制信号，控制侧翻支撑装置工作，即第一电机和第二电机通电同时工作，触发侧翻支撑装置，迅速使第一齿条和第二齿条伸出，及时向车辆提供支撑作用，同时控制报警控制单元进行报警，控制车载报警装置及时工作，提醒来往车辆注意行车安全。第二齿条的伸长量由以下公式获得：式中，H为第二齿条的伸长量；h为车辆静止状态下第一安装壳体到地面的距离；L为第一齿条最大伸长量；θ为陀螺仪传感器监测的侧倾角。有益效果：本专利技术和现有技术相比，具有如下显著性特点：1、本专利技术采用齿轮齿条伸缩装置进行支撑，不仅满足车辆侧翻支撑的需要，同时还解决了现有装置在车辆侧倾角过小或过大时不能及时支撑的问题；2、本专利技术所使用的侧翻支撑装置安装在车辆底盘两侧，在车辆正常行驶时支撑装置不伸出，不影响相邻车道车辆的正常行驶，且可根据受力和安装位置调整尺寸，减小对车辆通过性的影响，同时也避免对相邻车道行驶的车辆造成干扰；3、本专利技术采用的报警控制器，不仅能及时控制车载报警装置工作，还能够将车辆状态参数、车辆GPS信息和罐内介质状态参数等及时上传至公司报警终端，由公司进行后续安全处理，能够及时提醒来往车辆注意行车安全；4、本专利技术的第一辅助滑轮、第二辅助滑轮在车辆满载侧翻时仍能保持齿条和齿轮的相对位置不变，不会导致齿条相对齿轮发生转动，同时可以维持自身转动；5、本专利技术的支撑车轮具备一定的弹性，用于车辆侧翻后与地面直接接触进行支撑，同时能保证自身转动，降低车辆行驶过程中的侧翻对侧翻支撑装置的拖拽危害。附图说明图1为本专利技术的侧翻支撑装置的结构示意图；图2为本专利技术的使用状态的主视图；图3为本专利技术的使用状态的右视图；图4为本专利技术的侧翻支撑装置的控制原理图；图5是本专利技术的侧翻支撑装置的工作原理图。具体实施方式如图1，第一齿条1和水平移动机构16的第一齿轮5啮合，第二齿条11和垂直移动机构17的第二齿轮7啮合，第一齿轮5由第一电机2驱动，第一棘轮4与第一齿轮5同轴转动，第一电机2、齿轮转动轴和第一棘爪3固定在第一安装壳体14上，第一棘爪3顺时针锁止，第二齿条11与第二齿轮7啮合，第二齿轮7由第二电机6驱动，第二棘轮8与第二齿轮7同轴转动，第二电机6、齿轮转动轴和第二棘爪9固定在第二安装壳体13上，第二棘爪9逆时针锁止，第一齿条1用第一辅助滑轮18进行固定，第二齿条11用第二辅助滑轮10进行固定，同时第一辅助滑轮18固定在第一安装壳体14上，第二辅助滑轮10固定第二安装壳体13上，以保证齿条伸缩稳定。第二齿条11的下端设置弹性的支撑车轮12。第一齿条1、第一齿轮5、第一棘爪3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液罐车侧翻支撑装置，其特征在于：包括互相垂直的第一齿条(1)、第二齿条(11)、侧翻监控单元(15)、水平移动机构(16)、垂直移动机构(17)、报警控制器和侧翻支撑装置控制器，所述侧翻支撑装置控制器分别与水平移动机构(16)、垂直移动机构(17)相连，所述水平移动机构(16)包括第一电机(2)、第一棘爪(3)、第一棘轮(4)、第一齿轮(5)和第一辅助滑轮(18)，所述第一棘轮(4)与第一齿轮(5)同轴且同步转动，所述第一辅助滑轮(18)与第一齿条(1)异于第一齿轮(5)的一边滚动连接，所述垂直移动机构(17)包括第二电机(6)、第二棘爪(9)、第二棘轮(8)、第二齿轮(7)和第二辅助滑轮(10)，所述第二棘轮(8)与第二齿轮(7)同轴且同步转动，所述第二辅助滑轮(10)与第二齿条(11)异于第二齿轮(7)的一边滚动连接，所述侧翻监控单元(15)安装在与水平移动机构(16)同一截面的罐体正下方，所述报警控制器和侧翻支撑装置控制器均设置在牵引车的驾驶室内。
【技术特征摘要】
1.一种液罐车侧翻支撑装置，其特征在于：包括互相垂直的第一齿条(1)、第二齿条(11)、侧翻监控单元(15)、水平移动机构(16)、垂直移动机构(17)、报警控制器和侧翻支撑装置控制器，所述侧翻支撑装置控制器分别与水平移动机构(16)、垂直移动机构(17)相连，所述水平移动机构(16)包括第一电机(2)、第一棘爪(3)、第一棘轮(4)、第一齿轮(5)和第一辅助滑轮(18)，所述第一棘轮(4)与第一齿轮(5)同轴且同步转动，所述第一辅助滑轮(18)与第一齿条(1)异于第一齿轮(5)的一边滚动连接，所述垂直移动机构(17)包括第二电机(6)、第二棘爪(9)、第二棘轮(8)、第二齿轮(7)和第二辅助滑轮(10)，所述第二棘轮(8)与第二齿轮(7)同轴且同步转动，所述第二辅助滑轮(10)与第二齿条(11)异于第二齿轮(7)的一边滚动连接，所述侧翻监控单元(15)安装在与水平移动机构(16)同一截面的罐体正下方，所述报警控制器和侧翻支撑装置控制器均设置在牵引车的驾驶室内。2.根据权利要求1所述的一种液罐车侧翻支撑装置，其特征在于：所述第一齿轮(5)和第一齿条(1)啮合并由第一电机(2)进行驱动，所述第二齿轮(7)和第二齿条(11)啮合并由第二电机(6)进行驱动。3.根据权利要求1所述的一种液罐车侧翻支撑装置，其特征在于：所述水平移动机构(16)通过第一安装壳体(14)固定在液罐车底盘底部，所述垂直移动机构(17)通过第二安装壳体(13)固定在液罐车底盘底部。4.根据权利要求1所述的一种液罐车侧翻支撑装置，其特征在于：所述侧翻监控单元(15)为陀螺仪传感器。5.根据权利要求1～4任一所述的一种液罐车侧翻支撑装置，其特征在于：当侧翻支撑装置控制器输入的侧倾角信...
【专利技术属性】
技术研发人员：常绿，刘硕，颜瑨，胡晓明，刘永臣，戴建国，夏晶晶，徐礼超，张载梅，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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