CN105927511A - 一种空气压缩机应急能源系统及其供应方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气压缩机应急能源系统，包括通过输气管路依次连通的空气滤清器、空气压缩机、干燥器和整车储气罐，还包括控制器和压力罐，还包括与所述的控制器相连接的流量传感器、第一常开电磁阀、第一常闭电磁阀、第二压力传感器、第二常闭电磁阀、第一压力传感器。本发明还公开了一种空气压缩机应急能源供应方法。本发明的结构设计合理，为整车提供继续运行的能源保障，解决整车存在的安全隐患，能实时监控系统各管路的状态，能快速解决供气系统出现的问题，保证整车的压缩空气需求。

Description

一种空气压缩机应急能源系统及其供应方法
技术领域
本发明涉及一种空气压缩机供气系统，更具体地说，它涉及一种空气压缩机应急能源系统及其供应方法。
背景技术
如图1所示，现有技术的空气压缩机系统，当空气压缩机失效后，空气压缩机系统停止工作，整车储气罐压缩空气不足时，存在刹车失效、车门无法打开或关闭，此时整车存在非常大的安全问题。空压机运行一定时间停机后，空压机至干燥器之间的管路(一般车型约6米左右)存在高压气体，空压机再次起启动时负载高导致能耗高。
因此，空气压缩机应急能源系统需要解决的技术问题：1、空气压缩机失效后，能及时报警，并提供应急能源(压缩空气)给整车用于刹车或者开关车门等设备；2、空气压缩机失效后可实现跛行回家(即实现车辆能继续行驶一定时间)；3、应急能源系统失效的保护措施；4、空压机实现无负载启动。
发明内容
本发明的一个目的是针对现有的技术存在上述问题，提供了一种能快速为整车提供应急能源的空气压缩机应急能源系统。
本发明的另一个目的是提供一种使用空气压缩机应急能源系统的供应方法。
为实现上述目的，一方面：本发明提供了一种空气压缩机应急能源系统，包括通过输气管路依次连通的空气滤清器、空气压缩机、干燥器和整车储气罐，还包括控制器和压力罐，在所述空气压缩机出气端的输气管路上设有连通所述的压力罐的进气管路，在所述干燥器进气端的输气管路上设有连通所述的压力罐出气管路，在连通所述空气压缩机与所述干燥器之间的输气管路上设有流量传感器、第一常开电磁阀，所述的压力罐进气管路上设有第一常闭电磁阀，所述压力罐的出气管路上设有第二常闭电磁阀；在所述的整车储气罐上设有第一压力传感器，在所述的压力罐上设有第二压力传感器；所述的流量传感器、第一常开电磁阀、第一常闭电磁阀、第二压力传感器、第二常闭电磁阀、第一压力传感器分别与所述的控制器相连接。
作为进一步的改进，在所述的压力罐进气管路上还设有单向阀，在所述压力罐的出气管路上还设有稳压器。
作为更进一步的改进，在所述的压力罐出气管路上设有手动阀。
作为更进一步的改进，在连通所述的空气压缩机与所述的干燥器之间的输气管路上设有用于排气的第一排气管路，在所述的第一排气管路上连通有第三常闭电磁，所述的第三常闭电磁阀与所述的控制器连接。
作为更进一步的改进，在所述压力罐的排气口设有用于排气的第二排气管路，在所述的第二排气管路上连通有第四常闭电磁阀，所述的第四常闭电磁阀与所述的控制器连接。
另一方面：本发明还提供一种使用空气压缩机应急能源的供应方法，空气通过输气管路依次进行过滤、压缩、干燥步骤后储存至整车储气罐以作为整车用压缩空气，该方法该包括如下步骤：
对输气管路和整车储气罐的空气进行实时监测，当检测到输气管路的气流高于预设值并且整车储气罐的气压达到预设值时，通过输气管路给压力罐供应压缩空气以作为应急能源；
对压力罐的气压进行实时监测，当检测到压力罐的气压达到预设值时，输气管路停止对压力罐充气；
对输气管路的气流和整车储气罐的气压进行实时监测，当检测到输气管路的气流低于预设值并且整车储气罐的气压低于预设值时，通过压力罐提供压缩空气给整车储气罐以供使用。
作为更进一步的改进，还包括对输气管路内的压缩空气进行排出的步骤：对空气压缩机的工作状态进行检测，当检测到空气压缩机停止工作时，将输气管路内的压缩空气排出。
作为更进一步的改进，还包括将压力罐内多余压缩空气排出的步骤：通对压力罐进行压力实时检测，当压力罐内的气压超过预设值时，将压力罐内多余压缩空气排出。
有益效果
通过采用上述系统及其方法，空气压缩机失效后，应急能源系统为整车提供继续运行的能源保障，解决整车存在的安全隐患，并给整车发出故障警报；空压机实现无负载启动，降低能耗；控制器实时监控系统各管路的状态，能快速快速解决供气系统出现的问题，保证整车的压缩空气需求。
附图说明
图1是现有技术的空气压缩机系统的结构示意图；
图2是本发明的空气压缩机应急能源系统的结构示意图。
图中：1、输气管路；2、空气滤清器；3、线束；；4、空气压缩机；5、第三常闭电磁阀；6、第一排气管路；61、第二排气管路；7、流量传感器；8、控制器；9、第一常开电磁阀；10、第一常闭电磁阀；11、单向阀；12、压力罐；13、第二压力传感器；14、第四常闭电磁阀；15、稳压器；16、第二常闭电磁阀；17、手动阀；18、干燥器；19、整车储气罐；20、第一压力传感器；21、压力罐进气管路；22、压力罐出气管路。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。
本发明的具体实施例是这样的：参照图1-图2所示，一种空气压缩机应急能源系统，包括通过输气管路1依次连通的空气滤清器2、空气压缩机4、干燥器18和整车储气罐19，为整车提供压缩空气，还包括控制器8和压力罐12，在空气压缩机4出气端的输气管路1上设有连通压力罐12的压力罐进气管路21，在干燥器18进气端的输气管路1上设有连通压力罐12的压力罐出气管路22，在连通空气压缩机4与干燥器18之间的输气管路1上设有流量传感器7、第一常开电磁阀9，压力罐进气管路21上设有第一常闭电磁阀10，压力罐出气管路22上设有第二常闭电磁阀16；在整车储气罐19上设有第一压力传感器20，在压力罐12上设有第二压力传感器13；流量传感器7、第一常开电磁阀9、第一常闭电磁阀10、第二压力传感器13、第二常闭电磁阀16、第一压力传感器20分别与控制器8相连接。控制器8的控制信号输出到各电磁阀，控制各管路的通断，自动控制管路对整车供应压缩空气并储存备用压缩空气，控制器根据各传感器检测的数据来实时监控系统各管路的状态，在紧急情况下，给整车发出故障警报。通过第一压力传感器20、第二压力传感器13和流量传感器7检测各管路的运行状况，并通过线速3将检测数据传递到控制器8，控制器8对检测数据进行转换、分析、处理，控制器8对各阀门发出控制信号，控制阀门开启或关闭，来对整车储气罐19进行供气。
本实施例中，在压力罐进气管路21上还设有单向阀11，在压力罐出气管路22上还设有稳压器15和手动阀17。设置单向阀11能阻止止压力罐12中的压缩空气倒流，防止在第一常闭电磁阀10损坏的情况下，压力罐12中的压缩空气到倒流；稳压器15能保持压力罐出气管路22的压缩空气的压力值，是压力罐12对整车储气罐19供气稳定、安全。
本实施例中，在连通空气压缩机4与干燥器18之间的输气管路1上设有用于排气的第一排气管路6，在第一排气管路6上设有第三常闭电磁5，第三常闭电磁阀5通过线束3与控制器8连接，当空气压缩机4正常关闭控制器8对常闭状态下第三常闭电磁阀5发出开启控制信号时，打开第三常闭电磁阀5，将空气压缩机4至干燥器18管段内的压缩气体排出，到达设定时间(约5秒即可排空管路的压缩空气)，然后关闭第三常闭电磁阀5，空气压缩机4再次启动时，将更加轻松，实现无负载启动，保证空气压缩机4正常启动。
本实施例中，在压力罐12的排气口处设有用于排气的第二排气管路61，在第二排气管路61上设有第四常闭电磁阀14，第四常闭电磁阀14通过线束3与控制器8信号连接，当第二压力传感器13检测到压力罐12的压力超过设定值时，控制器8将控制常闭状态下的第四常闭电磁阀14开启，压力罐12内的压缩空气通过第二排气管路61释放到大气中，直至压力罐12的压力符合设定值，然后控制器8关闭第四常闭电磁阀14，维持压力罐12的压力在设定值，保证压力罐12的使用安全。
一种使用上述的空气压缩机应急能源系统的供应方法，空气通过输气管路1依次进行过滤、压缩、干燥步骤后储存至整车储气罐19以作为整车用压缩空气，其特征在于，该方法该包括如下步骤：对输气管路1和整车储气罐19的空气进行实时监测，当检测到输气管路1的气流高于预设值并且整车储气罐19的气压达到预设值时，通过输气管路1给压力罐12供应压缩空气以作为应急能源；对压力罐12的气压进行实时监测，当检测到压力罐12的气压达到预设值时，输气管路1停止对压力罐12充气；对输气管路1的气流和整车储气罐19的气压进行实时监测，当检测到输气管路1的气流低于预设值并且整车储气罐19的气压低于预设值时，通过压力罐12提供压缩空气给整车储气罐19以供使用。
还包括对输气管路1内的压缩空气进行排出的步骤：对空气压缩机4的工作状态进行检测，当检测到空气压缩机4停止工作时，将输气管路1内的压缩空气排出。
还包括将压力罐12内多余压缩空气排出的步骤：通对压力罐12进行压力实时检测，当压力罐12内的气压超过预设值时，将压力罐12内多余压缩空气排出。
供气系统出现不同状况时所做出的具体反应如下：
空气压缩机4正常工作状态时：空气压缩机4正常启动使空气通过空气滤清器2，过滤后的空气进入空气压缩机4，这时第三常闭电磁阀5、第一常闭电磁阀10、第四常闭电磁阀14、第二常闭电磁阀16关闭，手动阀17常开，而第一常开电磁阀9，压缩空气进入干燥器18进行干燥处理，清洁和干燥的压缩空气进入整车储气罐19；当第一压力传感器20检测整车储气罐19压力达到设定值，控制器8发出控制信号，关闭第一常开电磁阀9和开启第一常闭电磁阀10，对压力罐12提供压缩空气，直到第二压力传感器13检测压力罐12的压力达到设定值时，才关闭第一常闭电磁阀10和开启第一常开电磁阀9继续将压缩空气提供给整车储气罐19；当整车储气罐19不需要压缩空气时，此时空气压缩机4的压缩空气通过干燥器18内部管路排放到大气中，空气压缩机4正常关闭，并且控制器8还将控制第三常闭电磁阀5的阀门打开，使空气压缩机4至干燥器18之间管路的压缩空气通过第一排气管路6排放到大气中，到达设定时间(约5秒即可排空管路的压缩空气)，然后关闭第三常闭电磁阀5，空气压缩机4再次启动时，将更加轻松，实现无负载启动，保证空气压缩机4正常启动。
如果压力罐12压力还未达到设定值，此时整车储气罐19需求压缩空气，通过控制器8关闭第一常闭电磁阀10的阀门，关闭压力罐进气管路21的压缩空气供给，开启输气管路1上的第一常开电磁阀9对整车储气罐19供给压缩空气，直至整车储气罐19压力达到设定值。只有在整车储气罐19无压缩空气需求时，才接通压力罐进气管路21，直至压力罐12的压力达到设定值。
当第二压力传感器13检测到压力罐12的压力超过设定值时，控制器8控制第四常闭电磁阀14的阀门打开，压力罐12内的压缩空气通过第二排气管路61释放到大气中，直至压力罐12的压力符合设定值，控制器8才会关闭第四常闭电磁阀14，维持压力罐12的压力在设定值。
空气压缩机4失效状态时：流量传感器7检测到输气管路1流量异常，控制器8判断液压空气压缩机4失效，控制器8给整车发出故障警报，并且控制器8发出控制信号使第一常开电磁阀9关闭；并综合第一压力传感器20和流量传感器7的检测数据向第三常闭电磁阀5、第二常闭电磁阀16快速发出相对应的控制信号，而手动阀17处于常开状态，当第一压力传感器20检测到整车储气罐19压力低于设定值时，控制器8发出控制信号使第二常闭电磁阀16的阀门打开，压力罐12的压缩空气通过稳压器15为整车储气罐19提供稳定的压缩空气，反应迅速，保障整车储气罐19的压缩空气需求，解决整车安全风险，并使车辆实现跛行回家；当第二压力传感器13检测到压力罐12的压力接近最小设定值时，控制器8再次发出紧急警报。
当第二常闭电磁阀16失效无法关闭时，压力罐12内的压缩空气可能对正常工作的空气管路产生干扰，造成空气压缩机4工作不正常等故障，控制器8将发出相应的警报信号，此时可以通过人工关闭手动阀17，防止压力罐12内的压缩空气不受控制而供气导致的各种故障，保证供气系统的正常使用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.一种空气压缩机应急能源系统，包括通过输气管路(1)依次连通的空气滤清器(2)、空气压缩机(4)、干燥器(18)和整车储气罐(19)，其特征在于，还包括控制器(8)和压力罐(12)，在所述空气压缩机(4)出气端的输气管路(1)上设有连通所述压力罐(12)的压力罐进气管路(21)，在所述干燥器(18)进气端的输气管路(1)上设有连通所述压力罐(12)的压力罐出气管路(22)，在连通所述空气压缩机(4)与所述干燥器(18)之间的输气管路(1)上设有流量传感器(7)、第一常开电磁阀(9)，所述的压力罐进气管路(21)上设有第一常闭电磁阀(10)，所述的压力罐出气管路(22)上设有第二常闭电磁阀(16)；在所述的整车储气罐(19)上设有第一压力传感器(20)，在所述的压力罐(12)上设有第二压力传感器(13)；所述的流量传感器(7)、第一常开电磁阀(9)、第一常闭电磁阀(10)、第二压力传感器(13)、第二常闭电磁阀(16)、第一压力传感器(20)分别与所述的控制器(8)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种空气压缩机应急能源系统，其特征在于，在所述的压力罐进气管路(21)上还设有单向阀(11)，在所述的压力罐出气管路(22)上还设有稳压器(15)。
3.根据权利要求2所述的一种空气压缩机应急能源系统，其特征在于，在所述的压力罐出气管路(22)上设有手动阀(17)。
4.根据权利要求3中任意一项所述的一种空气压缩机应急能源系统，其特征在于，在连通所述的空气压缩机(4)与所述的干燥器(18)之间的输气管路(1)上设有用于排气的第一排气管路(6)，在所述的第一排气管路(6)上设有第三常闭电磁(5)，所述的第三常闭电磁阀(5)与所述的控制器(8)连接。
5.根据权利要求4所述的一种空气压缩机应急能源系统，其特征在于，在所述压力罐(12)的排气口安装有用于排气的第二排气管路(61)，在所述的第二排气管路(61)上设有第四常闭电磁阀(14)，所述的第四常闭电磁阀(14)与所述的控制器(8)连接。
6.一种根据权利要求1所述的空气压缩机应急能源供应方法，空气通过输气管路(1)依次进行过滤、压缩、干燥步骤后储存至整车储气罐(19)以作为整车用压缩空气，其特征在于，该方法该包括如下步骤：
6.1.对输气管路(1)和整车储气罐(19)的空气进行实时监测，当检测到输气管路(1)的气流高于预设值并且整车储气罐(19)的气压达到预设值时，通过输气管路(1)给压力罐(12)供应压缩空气以作为应急能源；
6.2.对压力罐(12)的气压进行实时监测，当检测到压力罐(12)的气压达到预设值时，输气管路(1)停止对压力罐(12)充气；
6.3.对输气管路(1)的气流和整车储气罐(19)的气压进行实时监测，当检测到输气管路(1)的气流低于预设值并且整车储气罐(19)的气压低于预设值时，通过压力罐(12)提供压缩空气给整车储气罐(19)以供使用。
7.根据权利要求6所述的空气压缩机应急能源供应方法，其特征在于，还包括对输气管路(1)内的压缩空气进行排出的步骤：对空气压缩机(4)的工作状态进行检测，当检测到空气压缩机(4)停止工作时，将输气管路(1)内的压缩空气排出。
8.根据权利要求6所述的空气压缩机应急能源供应方法，其特征在于，还包括将压力罐(12)内多余压缩空气排出的步骤：通对压力罐(12)进行压力实时检测，当压力罐(12)内的气压超过预设值时，将压力罐(12)内多余压缩空气排出。
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