一种基于液罐车防侧翻的牵引装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于液罐车防侧翻的牵引装置及其控制方法，该装置设置控制模块、盘式凹槽支撑装置以及加装了两个电子液压缸的球头牵引装置，两个电子液压缸靠近挂车部位，同时盘式凹槽支撑装置设有进出口，不会在挂车与牵引车连接以及车辆转弯的时候造成影响，而且在盘式凹槽支撑装置内部设置电子液压缸的自由行程，不会对车辆运行状态下产生正常颠簸的状态造成影响；通过控制模块监测液罐车侧倾角度，当液罐车即将发生侧翻时，控制模块根据侧倾角度实时计算电子液压缸需要升高的高度并发出信号，电子液压缸接收到信号升高升降杆至准确高度，实现对车辆的支撑，有效的解决了现有牵引装置在车辆侧倾角过大或过小时不能实现支撑的问题。

A traction device based on anti-rollover of liquid tank truck and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种基于液罐车防侧翻的牵引装置及其控制方法
本专利技术属于半挂车液罐车领域，具体涉及一种防液罐车侧倾、侧翻的牵引装置及其控制方法。
技术介绍
目前，危化品运输的主要途径包括海路运输和陆路运输。其中，陆路运输的主要载体为液罐车。液罐车在超速过弯或者紧急避让时，由于其较高的质心高度和较大的载重，经常发生侧翻重大交通事故。液罐车尺寸和载重量均大，在侧翻时将会对相邻车道造成严重影响，导致拥堵甚至多车辆严重追尾等重大事故。此外，液罐车装载介质多为危险化学物品，如在侧翻时发生泄漏，不仅会造成经济损失，还会危及周边群众的生命。目前所知的液罐车的牵引装置，主要有以下几类：一种球头牵引器，有牵引座及牵引杆，牵引座上设置有一个球状的球头，球头上方具有一个锁块，锁块前端通过铰接轴铰接在牵引座上并可绕铰接轴上下转动，牵引座上还设置有能够将锁块锁定在球头正上方位置的锁定机构，牵引杆前端设置有一个下端开口的球面腔，球面腔的球面直径与球头相配合，从而能够扣合在球头上。此方法只是在原有的基础上进行部件的改动，使得连接过程更加的方便灵活，无法在车辆发生侧翻、侧倾的危险工况时实施主动控制。一种土木工程施工牵引车，当遇到挂车发生倾覆的情况的同时，挂车会将带动牵引车体也发生倾覆，此时，牵引车体上与挂车之间的连接装置将包裹主轴的支承装置打开，实现挂车与牵引车体之间的脱离，使牵引车体不致于由于挂车的倾覆发生翻车的现象，确保了牵引车体里人员的生命财产安全。此方法只是在车辆侧翻之后进行牵引车与挂车的脱离，避免对驾驶员造成人身伤害，同上述方法一样，无法在车辆即将发生侧翻、侧倾的危险工况下实施主动控制。专利
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术提供了一种基于液罐车防侧翻的牵引装置及其控制方法，本专利技术在原有的球头牵引装置上加装了一对电子液压缸，同时在挂车底部安装盘式凹槽支撑装置以及用于控制电子液压缸升降的控制模块，使其在使用过程中链接更加的紧密，以及在出现危险工况的情况下实施主动控制干预，解决这一危险工况。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于液罐车防侧翻的牵引装置，包括安装于牵引车部位的球头牵引装置，所述球头牵引装置的底板一端还固定有第一电子液压缸、第二电子液压缸；还包括固定于挂车底部的盘式凹槽支撑装置，所述盘式凹槽支撑装置凹槽开口方向向下且其凹槽内呈工字形结构，所述盘式凹槽支撑装置上还设置有一对进出口，其开口方向朝向球头牵引装置，其开口宽度与所述第一电子液压缸、第二电子液压缸的缸体直径相匹配且其与所述第一电子液压缸、第二电子液压缸位置相匹配。优选的，该牵引装置还包括控制模块，所述控制模块固定于液罐车上与所述第一电子液压缸、第二电子液压缸电性连接，用于控制所述第一电子液压缸、第二电子液压缸的升降。优选的，所述控制模块包括侧翻监控单元、驱动压力控制单元以及控制器，所述侧翻监控单元设置于液罐车挂车车架下方且与所述控制器信号连接；所述驱动压力控制单元固定于牵引车底部且与所述第一电子液压缸、第二电子液压缸以及所述控制器线路连接。优选的，所述驱动压力控制单元包括介质动力源、第一电磁阀、第二电磁阀、压力传感器以及用于提供动力的驱动电机；所述驱动电机的输出轴固定于所述介质动力源输入端，所述介质动力源的输出端通过压力传感器连接于所述第一电磁阀与第二电磁阀，所述第一电磁阀与第一电子液压缸、控制器线路连接，所述第二电磁阀与所述第二电子液压缸、控制器线路连接。优选的，所述侧翻监控单元为陀螺仪传感器，固定于液罐车挂车底盘车架下方中间位置。一种基于液罐车防侧翻的牵引装置的控制方法，包括如下步骤：步骤1根据液罐车在颠簸路面上颠簸的角度大小，在盘式凹槽支撑装置中预留出自由行程，便于车辆的正常运转以及防止第一电子液压缸、第二电子液压缸的损坏；步骤2将液罐车一侧车轮离地时的侧倾角作为阈值P，并规定左侧车轮离地为负角度，右侧车轮离地为正角度，预先设定在侧翻监控单元中；步骤3当侧翻监控单元检测的液罐车侧倾角度≥P或≤-P时，侧翻监控单元将侧翻信号传输给控制器；步骤4控制器接收到侧翻信号后，若侧倾角≥P，控制器控制第一电磁阀通电，通过介质动力源提供驱动压力给第一电子液压缸，使第一电子液压缸升高至目标量；之后控制器控制第一电磁阀断电，实现对液罐车的侧翻支撑；若≤-P时，则控制第二电磁阀通电，原理与第一电磁阀相同；步骤5当液罐车车体回正之后，侧翻监控单元监测的液罐车侧倾角度＜P时，控制器控制第一电磁阀通电，使得第一电子液压缸回归到正常状态，然后第一电磁阀断电，若侧翻监控单元监测的液罐车侧倾角度＞-P，则控制第二电磁阀通电，原理与第一电磁阀相同。优选的，所述步骤1中，预留出的自由行程的计算公式为：h1＝H-d1-d2-d3-d4-d5+2·L·sinθh2＝d4+2·L·sinθ式中，h1为盘式凹槽支撑装置的凹槽侧壁环形凸起上表面到凹槽支撑板的第一自由行程；H为牵引车与挂车连接后静止状态下球头牵引装置牵引板上表面到缸体底部支撑板上表面的垂直距离；d1为盘式凹槽支撑装置的凹槽支撑板的厚度；d2为电子液压缸上部支撑板的厚度；d3为盘式凹槽支撑装置凹槽侧壁环形凸起的厚度；d4为电子液压缸初始状态下中间缸体的高度；d5为缸体底部支撑板的厚度；L为球头牵引装置牵引板前端到球头牵引装置铰链所在直线的垂直距离；θ为挂车与牵引车进行连接之后球头牵引装置牵引板与球头牵引装置底板颠簸状态下的最大倾斜角；h2为盘式凹槽支撑装置的第二自由行程即盘式凹槽支撑装置凹槽侧壁环形凸起下表面到球头牵引装置底板的垂直距离。优选的，所述步骤4中，第一电子液压缸或第二电子液压缸的目标升高量的计算公式为：式中，h3为第一电子液压缸或第二电子液压缸的目标升高量；h1为盘式凹槽支撑装置的第一自由行程；D为液罐车挂车的车体宽度；δ为侧翻监控单元监测的液罐车侧倾角。优选的，所述步骤4中，为了使液压升降装置达到目标升高量，第一或第二电磁阀的通电时间为：式中，t为第一或第二电磁阀的通电时间；h3为第一电子液压缸或第二电子液压缸的目标升高量；m1为第一电子液压缸与第二电子液压缸上部支撑板的重量；m2为第一电子液压缸与第二电子液压缸的升降缸体的重量；g为重力加速度；P为驱动装置驱动压力；S为第一电子液压缸与第二电子液压缸升降缸体的横截面积。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、通过在原有的球头牵引装置上加装一对电子液压缸，使液罐车在出现侧翻的情况下通过升高电子液压缸实现对侧翻情况的主动控制。2、在挂车底部设置盘式凹槽支撑装置，并根据电子液压缸安装部位进行了开孔，避免车辆在正常颠簸路面以及转弯、轻微侧倾角出现的情况下挂车与牵引车形成的角度对电子液压缸的内部结构造成损坏，也避免对车辆的正常运行工况造成影响；3、在盘式凹槽支撑装置上部预留出一定的高度d，其凹槽内设置成工字形，在车辆行驶在颠簸路面上不会造成上下挤压；凹槽的设计使得车辆在进行转弯的时候能够进行自由旋转，避免对车辆转弯的通过性造成影响；4、本专利技术侧翻监控单元采用陀螺仪传感器，灵敏度高，能够及时向控制器提供车辆实施侧倾角信息，可以方便控制模块实施控制电子液压缸的升降来防止液罐车的侧翻。5、控制模块通过侧翻监控单元以及电磁阀实时控制电子液压缸的升降，并且对升降的高度以及电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于液罐车防侧翻的牵引装置，包括安装于牵引车部位的球头牵引装置，其特征在于：所述球头牵引装置的底板(1)一端固定有第一电子液压缸(10)、第二电子液压缸(11)；还包括固定于挂车底部的盘式凹槽支撑装置(19)，所述盘式凹槽支撑装置(19)凹槽开口方向向下且其凹槽内呈工字形结构，所述盘式凹槽支撑装置(19)环内壁还开设有一对进出口(193)，其开口方向朝向球头牵引装置，其开口宽度与所述第一电子液压缸(10)、第二电子液压缸(10)的缸体直径相匹配且其与所述第一电子液压缸(10)、第二电子液压缸(10)位置相匹配。

【技术特征摘要】
1.一种基于液罐车防侧翻的牵引装置，包括安装于牵引车部位的球头牵引装置，其特征在于：所述球头牵引装置的底板(1)一端固定有第一电子液压缸(10)、第二电子液压缸(11)；还包括固定于挂车底部的盘式凹槽支撑装置(19)，所述盘式凹槽支撑装置(19)凹槽开口方向向下且其凹槽内呈工字形结构，所述盘式凹槽支撑装置(19)环内壁还开设有一对进出口(193)，其开口方向朝向球头牵引装置，其开口宽度与所述第一电子液压缸(10)、第二电子液压缸(10)的缸体直径相匹配且其与所述第一电子液压缸(10)、第二电子液压缸(10)位置相匹配。2.根据权利要求1所述一种基于液罐车防侧翻的牵引装置，其特征在于：还包括控制模块，所述控制模块固定于液罐车上与所述第一电子液压缸(10)、第二电子液压缸(11)线路连接，用于控制所述第一电子液压缸(10)、第二电子液压缸(11)的升降。3.根据权利要求2所述一种基于液罐车防侧翻的牵引装置，其特征在于：所述控制模块包括侧翻监控单元(12)、驱动压力控制单元(13)以及控制器，所述侧翻监控单元(12)设置于挂车车架(14)下方且与所述控制器信号连接；所述驱动压力控制单元(13)固定于牵引车底部且与所述第一电子液压缸(10)、第二电子液压缸(11)以及控制器线路连接。4.根据权利要求3所述一种基于液罐车防侧翻的牵引装置，其特征在于：所述驱动压力控制单元(13)包括介质动力源(14)、第一电磁阀(15)、第二电磁阀(16)、压力传感器(17)以及用于提供动力的驱动电机(18)；所述驱动电机(18)的输出轴固定于所述介质动力源(14)输入端，所述介质动力源(14)的输出端通过压力传感器(17)连接于所述第一电磁阀(15)与第二电磁阀(16)，所述第一电磁阀(15)两端与第一电子液压缸(10)、控制器线路连接，所述第二电磁阀(16)两端与所述第二电子液压缸(11)、控制器线路连接。5.根据权利要求3所述一种基于液罐车防侧翻的牵引装置，其特征在于：所述侧翻监控单元(12)为陀螺仪传感器，固定于液挂车车架(14)下方中间位置。6.一种基于液罐车防侧翻的牵引装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1根据液罐车在颠簸路面上颠簸的角度大小，在盘式凹槽支撑装置(19)中预留出自由行程，便于车辆的正常运转以及防止第一电子液压缸10与第二电子液压缸11的损坏；步骤2将液罐车一侧车轮离地时的侧倾角作为阈值P，并规定左侧车轮离地为负角度，右侧车轮离地为正角度，预先设定在侧翻监控单元(12)中；步骤3当侧翻监控单元(12)检测的液罐车侧倾角度≥P或≤-P时，侧翻监控单元(12)将侧翻信号传输给控制器；步骤4控制器接收到侧翻信号后，若侧倾角≥P，控制器控制第一电磁阀(15)通电，通过介质动力源(14)提供驱动压力给第一电子液压缸(10)，使第一电子液压缸(10)升高至...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志国，刘金国，刘台凤，彭光勤，冯梦琦，王业琴，司传胜，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32