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专利号: 2019103712392
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般车辆
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于双U型结构的液罐车侧翻复合防护系统,其特征在于:包括罐体、防护钢架、双U型结构件、智能防波板、液压水平偏移系统、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,所述的双U型结构件设置有两个,且两个双U型结构件分别呈对称设置在罐体的两侧,所述的防护钢架套设在罐体外部,且防护钢架的两侧分别对应于双U型结构件抵触设置,所述的液压水平偏移系统设置在罐体与车架之间,所述的控制器设置在罐体上,通过控制器对罐体运行过程的数据接收并进行处理,使得控制器对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,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。

2.根据权利要求1所述的基于双U型结构的液罐车侧翻复合防护系统,其特征在于:所述的双U型结构件包括U型弹片和调节装置,所述的U型弹片呈对称设置有两个,所述的调节装置设置在两个U型弹片之间,且两个U型弹片的开口呈背向设置,所述的调节装置为丝杠伸缩调节件,通过丝杠伸缩调节件调节两个U型弹片之间的间距。

3.根据权利要求1所述的基于双U型结构的液罐车侧翻复合防护系统,其特征在于:所述的防护钢架为弹性钢架套,通过两侧的双U型结构件固定防护钢架在罐体上。

4.根据权利要求1所述的基于双U型结构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1所述的基于双U型结构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所述的基于双U型结构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所述的基于双U型结构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。

8.一种基于双U型结构的液罐车侧翻复合防护系统的操控方法,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)当罐车侧翻后,防护钢架首先接触地面,在双U型结构的弹性缓冲下,把罐体侧翻所释放的动能通过双U型结构进行吸收,减小侧翻对罐体和被压物之间的相互冲击力,起到罐体被动安全的作用;

(6)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;

(7)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;

(8)液体波动带动压电发电凸起变形,从而引起压电结构发电;

(9)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;

(10)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;

(11)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所述的基于双U型结构的液罐车侧翻复合防护系统的操控方法,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;

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。