CN103818202B - 一种轮胎压路机自动控制充、放气系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮胎压路机自动控制充、放气系统，包括空气压缩机（1），发动机（2），储气筒（3），电磁阀（4），接头（5），轮胎（7），气压传感器（8），控制器（9），显示器（10），消声器（11），通过自动控制系统对轮胎气压进行实时监控和调节。

Description

一种轮胎压路机自动控制充、放气系统

技术领域

本发明涉及一种充、放气系统，特别涉及一种轮胎压路机自动控制充、放气系统。

背景技术

目前国外品牌轮胎压路机普遍配置集中充气系统，其优点是压路机在工作时可以根据被压实材料的密实度情况，随时对轮胎进行充气或放气，从而调节轮胎接地比压，提高压路机作业效率和保证路面压实质量。国内一些厂家也在部分轮胎压路机产品上应用了该技术。

目前主要的充气方法有：A、集中充气系统：将轮胎压路机的每个轮胎与气源（一般是由发动机空气压缩机提供）、储气系统连接，使轮胎压路机在压实作业时，可以随时充气、放气，实现同时对各轮胎接地比压调节的系统。B、手动控制充气：压路机在作业过程中，驾驶员用手动方式控制集中充气系统的充\放气阀，实现轮胎气压调节的充、放气控制方式。C、自动控制充气：压路机在作业过程中，通过对充气压力的设定，利用控制器自动控制集中充气系统的充\放气阀，将轮胎压力控制在设定范围，实现轮胎气压自动调节的充、放气控制方式。

传统集中充气的控制方式是依靠驾驶员观察气压表显示的气压，凭借长期工作积累的经验，根据压实材料、压实速度等因素,手动调节充气、放气阀的开关，来实现气压调节，导致在调节过程中会使驾驶员分散注意力，行车存在安全隐患，或停车影响施工进度，且驾驶员操作麻烦，存在人为因素导致的误差，也可能导致误操作。

集中充气系统是轮胎压路机的重要配置之一，能够解决压路机压实作业过程中的轮胎气压调节问题，提高压路机压实效率和质量。主要原理是将发动机空气压缩机泵出的高压气体存储在储气筒中，储气筒通过充/放气控制阀等元件与所有轮胎相连。当需要给轮胎充气时，将手动控制阀打开至充气状态，储气筒内的高压气体进入整机的各个轮胎，给各轮胎同时充气。当需要放气时，将手动控制阀打开至放气状态，各轮胎内高压气体经手动控制阀排出至大气中。

该系统可以保证各轮胎同时充、放气，使各轮胎压力相同，接地均匀。同时，根据被压实材料密实度不同，可以随时改变轮胎气压，改变接地比压，提高压路机作业效率和质量。

但是，目前的轮胎充、放气控制形式是由手动控制方式操作手动控制阀。由于压路机在长期或短期存放后，系统管路、接头和轮胎等各环节不同程度存在气体泄漏现象，造成气压损失。即使在压路机工作过程中，也会有压力损失现象。在压路机存放后需要重新开始工作前，驾驶员需要观察轮胎气压，并进行充、放气操作。在压路机工作时，也需要驾驶员经常观察气压表。驾驶员在进行充气、放气操作时，需要手动操作控制阀，并密切关注轮胎气压表的数值是否符合压实作业的要求，牵扯驾驶员的注意力，影响作业安全，并可能存在读数的人为误差；手动操作控制阀手柄若操作不当（充气、放气相反）可能造成误操作，影响作业效率。

本发明的目的就是提供一种方案，解决人工操作带来的误差和不便，保证行车过程中的作业质量和安全。本发明的技术方案是通过自动控制系统对轮胎气压进行实时监控和调节。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出以下技术方案：

一种轮胎压路机自动控制充、放气系统，包括空气压缩机1，发动机2，储气筒3，电磁阀4，接头5，轮胎7，气压传感器8，控制器9，显示器10，消声器11，其特征在于发动机2与空气压缩机1连接，空气压缩机1与储气筒3的一端连通，储气筒3的另一端与电磁阀4连接，电磁阀4还分别与消声器11，接头5连接，电磁阀4还通过电气线路12与控制器9连接，接头5通过多个管路分别与轮胎7、气压传感器8连通，气压传感器8通过电气线路12与控制器9连接，显示器10通过电气线路12与控制器9连接。

进一步地，所述储气筒3的另一端与电磁阀4的P口连接，电磁阀4为三位五通电磁阀，有R口、P口、S口、A口和B口，电磁阀4的R口连接消声器11，电磁阀4的A口连接接头5，电磁阀剩余的B口、S口用螺塞密封封堵，电磁阀4的A1接线端、B1接线端分别通过电气线路12连接控制器9。

进一步地，所述接头5为五通接头，一端与电磁阀4相通，三个口通过多个管路6分别与前后轮胎相通，一个口连接气压传感器8。

进一步地，所述电磁阀4控制各轮胎是否通过管路与储气筒或大气相连接，所述电磁阀4具有充气、放气、中位三个位置，阀块处于中位时，电磁阀4所有口均不相通，轮胎与外界不接通。

进一步地，所述显示器10有多个页面可以切换，可通过所述显示器10设定控制器9的参数从而设定充气系统气压值，所述显示器还可切换至其它页面。

进一步地，所述其他页面包括故障报警页面、监控系统气压值页面、观测系统工作状态页面、选择系统气压档位页面。

本发明具有以下优点：

1、操作简便：操作人员只需在行车前或作业过程中根据需要设定需要的系统压力值，便可轻松的操作压路机作业，不需频繁的观察气压表、操作手动控制阀。

2、控制精准：避免了操作人员读取气压表数值时可能存在的人为误差；显示器界面更加人性化，避免对手动控制阀误操作（充、放气相反）造成的系统气压值偏离，造成路面压实质量的下降。

行车更安全：操作人员可以更加专注于压实作业，提高了行车的安全性。

附图说明

图1为本发明轮胎压路机自动控制充、放气系统；

图2为本发明轮胎压路机自动控制充、放气系统的控制部分示意图。图3为本发明电磁阀连接示意图。

其中：1-空气压缩机，2-发动机，3-储气筒，4-电磁阀，5-接头，6-管路，7-轮胎，8-气压传感器，9-控制器，10-显示器，11-消声器，12-电气线路，A₁端为接线端，带电时充气；B₁为接线端，带电时放气；A为出气口，与轮胎连接；B和S为螺塞封堵；P为进气口，连接储气筒；R为放气口，连接消音器。

具体实施方式

下面将参考附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。

参见图1，发动机2与空气压缩机1连接，作为整机的动力源，输出机械能带动空气压缩机1运转，空气压缩机1与储气筒3的一端连通，空气压缩机1利用发动机传递的机械能将自然状态的空气压缩，向储气筒3输出高压气体，储气筒3用于储存空气压缩机输出的高压气体，为整机需要利用气压控制的各种元件提供气源，储气筒3的另一端与电磁阀4的P口连接，电磁阀4为三位五通电磁阀，有R口、P口、S口、A口和B口，电磁阀4的R口连接消声器11（连通大气），电磁阀4的A口连接接头5，电磁阀剩余的B口、S口用螺塞密封封堵。电磁阀4的A1接线端、B1接线端分别通过电气线路12连接控制器9。接头5通过多个管路6与轮胎7相通。接头5为五通接头，一端与电磁阀相通，三个口通过多个管路6分别与前后轮胎相通，一个口连接气压传感器8。气压传感器8通过电气线路12与控制器9连接。显示器10通过电气线路12与控制器9连接。

电磁阀控制各轮胎是否通过管路与储气筒或大气相连接，有充气、放气、中位三个位置，阀块处于中位时，轮胎与外界不接通；气压传感器8连接在电磁阀4与轮胎7之间的接头5上，用于测量充气系统的压力，传递至控制器9，传感器8测量的气压值近似等于轮胎7的气压；控制器9控制电磁阀4阀块的动作，使其处于充气、放气或中位位置。同时接收气压传感器8测量的气压信号，处理后传递给显示器10；显示器10接收控制器9处理的数据，并可设定控制器参数，切换页面可监控系统工作状态和故障报警等；管路和接头用来气压系统元件的连接，并传递气压能；轮胎是整机的工作装置，对地面施行揉搓式静态碾压。

状态一：

当不需要气压控制（控制系统不打开电源）时或显示器10设定的气压等于气压传感器8测量的系统气压，此时控制器9使电磁阀4的A1、B1端均不通电，电磁阀4的阀块处于中位，电磁阀4所有口均不相通，系统不进行充气或放气。

状态二：

显示器10可以设定系统气压值，例如设定5档气压值：1档—0.4MPa、2档—0.5MPa、3档—0.6MPa、4档—0.7MPa、5档—0.8MPa。

当显示器10设定的气压高于气压传感器8测量的系统气压，（例如显示器10设定的气压为0.8MPa（选择5档）,气压传感器8测量的系统气压0.7MPa此时控制器9使电磁阀4的A1端通电，电磁阀4的阀块处于A位置(上位置)，电磁阀4的P口与A口相通，S口(封堵)与B口(封堵)相通，R口与其它任何口不通，系统进行充气,其中给系统充气即是给轮胎充气，轮胎是系统的末端。传递路线为：

空气压缩机1——储气筒3——电磁阀4（P口）——电磁阀4（A口）——管路6——接头5——管路6——轮胎7。

系统充气过程中，气压传感器8实时测量接头5处的气压值（近似等于轮胎7中的气压），气压传感器8将信号通过电气线路12传递至控制器9，控制器9将信号处理并通过电气线路12传递至显示器10，在显示器10上显示气压值。直至显示器10设定的气压值等于气压传感器8测量的系统气压值，系统切换至状态一，停止充气。

在压路机作业过程中，如果由于轮胎漏气造成气压损失，系统可实时监控气压值，通过状态二对轮胎进行补气，保证压实效果。

状态三：

当显示器10设定的气压低于气压传感器8测量的系统气压，（例如显示器10设定的气压为0.6MPa（选择3档）,气压传感器8测量的系统气压0.7MPa，此时控制器9使电磁阀4的B1端通电，电磁阀4的阀块处于B位置(下位置)，电磁阀4的R口与A口相通，P口与B口(封堵)相通，S口(封堵)与其它任何口不通，系统进行放气。传递路线为：

轮胎7——管路6——接头5——管路6——4电磁阀（A口）——4电磁阀（R口）——消声器11（连通大气）。

系统放气过程中，气压传感器8实时测量接头5处的气压值（近似等于轮胎7中的气压），气压传感器8将信号通过电气线路12传递至控制器9，控制器9将信号处理并通过电气线路12传递至显示器10，在显示器10上显示气压值。直至显示器10设定的气压值等于气压传感器8测量的系统气压值，系统切换至状态一，停止放气。

显示器可以与控制器进行数据传输，修改控制器的参数。显示器可以由操作人员进行气压设定。例如设定1档—0.4MPa、2档—0.5MPa、3档—0.6MPa、4档—0.7MPa、5档—0.8MPa。也可以设定1档—0.5MPa、2档—0.6MPa、3档—0.7MPa、4档—0.8MPa、5档—0.9MPa。

显示器有多个页面可以切换，除可以设定每档气压值，还可切换至其它页面，如故障报警、监控系统气压值、观测系统工作状态（充气、放气还是既不充气也不放气）、选择系统气压档位等等，如附后的显示器照片所示。

发动机带动空气压缩机将自然气体压缩，输出至储气筒。传感器实时测量系统的气压，将信号传递至控制器处理，传递给显示器。操作人员通过显示器可随时监控系统气压，根据工况需要在显示器上设定需要的系统压力，由控制器控制调节压力。当传感器测得的系统压力低于设定压力值时，需要给轮胎充气，控制器自动将电磁阀阀块处于充气状态，储气筒通过管路和接头与轮胎连通，高压气体注入轮胎，同时气压传感器测量系统的气压，通过控制器、显示器显示气压值；当传感器测得的系统压力高于设定压力值时，需要给轮胎放气，控制器自动将电磁阀阀块处于放气状态，大气通过管路和接头与轮胎连通，高压气体从轮胎排出至大气，同时气压传感器测量系统的气压，通过控制器、显示器显示气压值；当传感器测得的系统压力等于设定压力值时，需要给轮胎保持气压，控制器自动将电磁阀阀块处于中位状态，轮胎与外界不连通，保持压力，同时气压传感器测量系统的气压，通过控制器、显示器显示气压值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在在本发明的原理和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种轮胎压路机自动控制充、放气系统，包括空气压缩机(1)，发动机(2)，储气筒(3)，电磁阀(4)，接头(5)，轮胎(7)，气压传感器(8)，控制器(9)，显示器(10)，消声器(11)，其特征在于发动机(2)与空气压缩机(1)连接，空气压缩机(1)与储气筒(3)的一端连通，储气筒(3)的另一端与电磁阀(4)连接，电磁阀(4)还分别与消声器(11)，接头(5)连接，电磁阀(4)还通过电气线路(12)与控制器(9)连接，接头(5)通过多个管路分别与轮胎(7)、气压传感器(8)连通，气压传感器(8)通过电气线路(12)与控制器(9)连接，所述气压传感器用于实时测量接头处的气压值，所述气压传感器将信号通过电气线路传递至所述控制器，显示器(10)通过电气线路(12)与控制器(9)连接。

2.如权利要求1所述的轮胎压路机自动控制充、放气系统，其特征在于所述储气筒(3)的另一端与电磁阀(4)的P口连接，电磁阀(4)为三位五通电磁阀，有R口、P口、S口、A口和B口，电磁阀(4)的R口连接消声器(11)，电磁阀(4)的A口连接接头(5)，电磁阀剩余的B口、S口用螺塞密封封堵，电磁阀(4)的A1接线端、B1接线端分别通过电气线路(12)连接控制器(9)。

3.如权利要求1所述的轮胎压路机自动控制充、放气系统，其特征在于所述接头(5)为五通接头，一端与电磁阀(4)相通，三个口通过多个管路(6)分别与前后轮胎相通，一个口连接气压传感器(8)。

4.如权利要求1所述的轮胎压路机自动控制充、放气系统，其特征在于所述电磁阀(4)控制各轮胎是否通过管路与储气筒或大气相连接，所述电磁阀(4)具有充气、放气、中位三个位置，阀块处于中位时，电磁阀(4)所有口均不相通，轮胎与外界不接通。

5.如权利要求1所述的轮胎压路机自动控制充、放气系统，其特征在于所述显示器(10)有多个页面可以切换，可通过所述显示器(10)设定控制器(9)的参数从而设定充气系统气压值，所述显示器还可切换至其它页面。

6.如权利要求5所述的轮胎压路机自动控制充、放气系统，其特征在于所述其他页面包括故障报警页面、监控系统气压值页面、观测系统工作状态页面、选择系统气压档位页面。