CN108674387B - 一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，包括充气机构，还包括防爆架，其侧板上设有齿圈（4）和圆形滑道（5），所述充气机构包括转动台（9）和气嘴（16），所述转动台（9）底部两侧板的内侧均设有滑块（8）和大齿轮（10），所述滑块（8）与所述圆形滑道（5）相配合，所述大齿轮（10）与所述齿圈（4）齿合，转动台（9）上设有伸缩台（12）和伸缩电机（13），所述伸缩电机（13）底端设有小齿轮（14），所述伸缩电机（13）一侧设有供气管路，供气管路与气嘴（16）相连，所述供气管路沿供气方向设有齿条（15），齿条（15）与小齿轮（14）齿合。本发明跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，能够实现智能充气和防爆。

Description

一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置

技术领域

本发明属于城市轨道交通车辆检修技术领域，更具体地，涉及一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置。

背景技术

跨座式单轨是城市轨道交通的一种系统制式，跨座式单轨与常规地铁有很大不同，具有节省空间、噪声小和舒适等优点，跨座式单轨的走行轮为橡胶轮胎而非地铁钢制车轮，橡胶轮胎在一根混凝土或钢制轨道梁上行驶，以此来提高速度和降低噪声。

目前，跨座式单轨车辆转向架结构形式主要有单轴转向架和双轴转向架两种，每个转向架分别具有2个或4个橡胶充气轮胎，作为走行轮，每列车分别有12个或24个轮胎（以每列6辆编组为例）。根据《跨座式单轨交通设计规范》（GB50458-2008）要求，单轨车辆需要定期更换轮胎，新轮和检修后的轮胎需要进行充气，或者在没有达到换轮时间之前，如轮胎出现漏气或破损等情况时，也需要进行拆卸后检修、补气。

一方面，现有的轮胎充气方式主要以人工作业为主，手工进行充气，由于跨座式单轨轮胎较一般车辆轮胎大，且数量多，完全依赖人工作业，效率较低；另一方面，现有轮胎充气缺乏有效的保护措施，轮胎破损或过压导致爆胎时，甚至会伤及人员。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，防爆架一端开口的半封闭结构，便于轮胎充气过程轮胎的存放和定位，同时防止出现爆胎事故时伤及作业人员，充气机构上的大齿轮和防爆架上的齿圈齿合，滑块和圆形滑道相配合，使得充气机构沿着圆形滑道转动到轮胎气门芯处，小齿轮与齿条配合，伸缩电机带动小齿轮旋转，从而带动齿条伸缩，控制气嘴的位置，使其与轮胎气门芯对准，实现精准对接，对轮胎进行充气，大大提高了充气效率，降低作业人员劳动强度、提高操作安全性。

为了实现上述目的，本发明提供一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，包括充气机构，还包括防爆架，所述防爆架为一端开口的半封闭的中空结构，其一侧板上设有圆形通孔，所述圆形通孔上设有齿圈和圆形滑道；

所述充气机构包括转动台和气嘴，所述转动台底部两侧板的内侧均设有滑块，且两侧滑块对称设置，所述滑块与所述圆形滑道相配合，所述转动台的内侧设有大齿轮，外侧对应设有转动电机，所述大齿轮与所述齿圈齿合，用于带动所述充气机构沿着所述圆形滑道转动，以移动至轮胎气门芯处；

所述转动台顶部设有伸缩台，所述伸缩台中部设有伸缩电机，所述伸缩电机底端设有小齿轮，所述伸缩电机一侧设有供气管路，所述供气管路与所述气嘴相连，所述供气管路沿供气方向设有齿条，所述齿条与所述小齿轮齿合，用于带动所述气嘴移动对准所述气门芯。

进一步地，所述跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置还包括控制处理单元和定位器，所述定位器设于所述伸缩台上，并与所述控制处理单元连接，所述控制处理单元与所述转动电机和伸缩电机连接。

进一步地，所述防爆架的侧板包括底板和侧板，所述侧板包括第一侧板和第二侧板，所述圆形滑道设于所述第一侧板上，所述第二侧板底部设有方形孔，所述底板对应所述方形孔处设有支撑板。

进一步地，所述支撑板上设有动力箱和伸缩板，所述伸缩板一端与所述动力箱连接，另一端穿过所述方形孔伸入到所述中空结构内。

进一步地，所述底板中部设有凸起，所述凸起两侧为弧面结构。

进一步地，所述伸缩台中设有柱状槽，所述伸缩电机底端设于所述柱状槽内。

进一步地，所述柱状槽底部设有杆状槽，所述伸缩电机底端设有杆状凸起，所述杆状凸起设于所述杆状槽内。

进一步地，所述滑块上设有凹槽，所述凹槽与所述圆形滑道卡合。

进一步地，所述气嘴为喇叭口结构。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

（1）本发明跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，防爆架一端开口的半封闭结构，便于轮胎充气过程轮胎的存放和定位，同时防止出现爆胎事故时伤及作业人员，充气机构上的大齿轮和防爆架上的齿圈齿合，滑块和圆形滑道相配合，使得充气机构沿着圆形滑道转动到轮胎气门芯处，小齿轮与齿条配合，伸缩电机带动小齿轮旋转，从而带动齿条伸缩，控制气嘴的位置，使其与轮胎气门芯对准，实现精准对接，对轮胎进行充气，大大提高了充气效率，降低作业人员劳动强度、提高操作安全性。

（2）本发明跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，控制处理单元和定位器，定位器设于所述伸缩台上，并与控制处理单元连接，定位器接收到反射光束时，即可确定轮胎气门芯的位置，并将位置信息反馈到控制处理单元中，控制处理单元与转动电机和伸缩电机连接，实现气门芯位置检测和智能对准充气。

（3）本发明跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，还设有轮胎调整机构，通过在防爆架一侧的支撑板上设置的动力箱为与其连接的伸缩板提供动力，伸缩板穿过防爆架侧板上的方形孔伸入到轮胎附件，通过伸缩推动轮胎移动至靠近防爆架上设有圆形滑道的一侧，实现轮胎的正位，防止轮胎在充气过程中横移或侧倾。

附图说明

图1为本发明实施例一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中防爆架的结构示意图；

图3为本发明实施例中轮胎初始位置示例图；

图4为本发明实施例中轮胎姿态调整示例图；

图5为本发明实施例中充气机构结构示意图；

图6为本发明实施例中充气机构剖面图；

图7为本发明实施例中气门芯位置检测示例图。

所有附图中，同一个附图标记表示相同的结构与零件，其中：1-底板、2-侧板、3-挡板、4-齿圈、5-圆形滑道、6-动力箱、7-伸缩板、8-滑块、9-转动台、10-大齿轮、11-转动电机、12-伸缩台、13-伸缩电机、14-小齿轮、15-齿条、16-气嘴、17-定位器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1为本发明实施例一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置的结构示意图。图2为本发明实施例中防爆架的结构示意图。如图1和图2所示，智能充气装置包括防爆架、轮胎调整机构和充气机构，其中，防爆架包括底板1、侧板2、挡板3、齿圈4和圆形滑道5，防爆架为中空结构，轮胎置于该中空结构内，防爆架为一端设有开口，另一侧设有挡板3的半封闭结构，便于轮胎充气过程轮胎的存放和定位，同时防止出现爆胎事故时伤及作业人员；底板1设于防爆架底部，底板中部设有凸起，凸起两侧为弧面结构，且与跨座式单轨轮胎的弧面相匹配，轮胎卡在凸起和挡板3之间，用于轮胎的定位，防止充气过程中轮胎从防爆架内滚出；侧板2均沿底板1的长度方向设置，其包括第一侧板和第二侧板，第一侧板上设有圆形通孔，圆形通孔上设有齿圈4和圆形滑道5，齿圈4的齿设于齿圈内环上，第二侧板底部设有方形孔，底板1对应方形孔的位置设有支撑板。

图3为本发明实施例中轮胎初始位置示例图。图4为本发明实施例中轮胎姿态调整示例图。如图3和图4所示，轮胎调整机构包括动力箱6和伸缩板7，动力箱6设于支撑板之上，伸缩板7一端与动力箱6连接，另一端穿过方形孔伸入到中空结构内，通过动力箱6提供的动力，伸缩板7伸缩移动，使得轮胎移动至与第一侧板紧贴，防止轮胎在充气过程中横移或侧倾。

图5为本发明实施例中充气机构结构示意图。图6为本发明实施例中充气机构剖面图。如图5和图6所示，充气机构包括滑块8、转动台9、大齿轮10、转动电机11、伸缩台12、伸缩电机13、小齿轮14、齿条15、气嘴16和定位器17，转动台9为顶部为水平台，底部两侧板的内侧均设有滑块8，两滑块8对称设置，滑块8上凹槽，凹槽与圆形滑道5相匹配实现卡合，两侧凹槽夹住圆形滑道5的两端；滑块8和水平台之间设有大齿轮10，大齿轮10上均匀设有若干齿条，大齿轮10与齿圈4相齿合，转动台9外侧对应大齿轮10设有转动电机11，通过转动电机11的作用，使得大齿轮10沿着齿圈4转动，从而使得整个充气机构沿着圆形滑道5转动，实现将充气装置移动到轮胎气门芯处。

伸缩台12设于水平台上，伸缩台一侧设有气嘴16，气嘴16尾部与供气管路相连，供气管路提供具有固定压力限值的压缩空气或氮气，供气管路靠近气嘴16处设有套筒，套筒沿供气方向设有齿条15；伸缩台12中设有柱状槽，伸缩电机13底端设于柱状槽内，伸缩台12于柱状槽底部设有杆状槽，伸缩电机13底端设有杆状凸起，该杆状凸起设于杆状槽内，便于伸缩电机13以杆状凸起为中心在柱状槽内转动，伸缩电机13底端设有一圈小齿轮14，小齿轮14与齿条15配合，伸缩电机13带动小齿轮14旋转，从而带动齿条15伸缩，控制气嘴16的位置，使其与轮胎气门芯对准。

图7为本发明实施例中气门芯位置检测示例图。如图5和图7所示，伸缩台12上靠近气嘴16设有定位器17，定位器17与控制处理单元连接，控制处理单元与转动电机11、伸缩电机13和动力箱6连接，定位器不断发射和接收红外光束，在转动台9沿圆形轨道旋转过程中，定位器接收到反射光束时，即可确定轮胎气门芯的位置，并将位置信息反馈到控制处理单元中，控制处理单元通过计算给出转动电机11和伸缩电机13的工作范围，从而带动充气机构沿圆形滑道5滑动到气门芯的位置，并带动气嘴16移动到对准气门芯，实现气门芯位置检测的自动充气，大大提高了充气效率。

作为优选，气嘴16端部采用喇叭口结构，保证在与气嘴对准的过程中，允许一定的偏差，且能自动修正，气嘴采用橡胶材料，保证密封性。

当跨座式单轨车辆更换或检修后需要充气时，作业人员将轮胎推至防爆架内，然后启动智能充气装置。充气装置启动后，首先伸缩板7在动力箱6的作用下，将倾斜的轮胎推至轮胎侧面与第一侧板贴合，并处于直立姿态，随后在转动电机11的作用下，转动台9以设定的速度沿圆形滑道5旋转，当定位器17检测到轮胎气门芯的位置时，转动台9停止转动，伸缩电机13开始旋转，在小齿轮14和齿条15的作用下，气嘴16伸出，直至与轮胎气门芯对准后，供气管路开始供气，供气管路上设有压力表，当达到设定压力时，停止供气，气嘴16收回，转动台9回到初始位置，伸缩板7收回，作业人员将轮胎从防爆架内将轮胎取出，完成充气过程。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，包括充气机构，其特征在于，还包括防爆架，所述防爆架为一端设有开口、另一端设有挡板的半封闭中空结构，用于轮胎充气过程中轮胎的存放和定位，其一侧板上设有圆形通孔，所述圆形通孔上设有齿圈（4）和圆形滑道（5）；

所述防爆架包括底板（1）和侧板（2），所述侧板（2）包括第一侧板和第二侧板，所述圆形滑道（5）设于所述第一侧板上，所述第二侧板底部设有方形孔，所述底板（1）对应所述方形孔处设有支撑板；

所述充气机构包括转动台（9）和气嘴（16），所述转动台（9）底部两侧板的内侧对称设置有滑块（8），且所述滑块（8）与所述圆形滑道（5）相配合，所述转动台（9）的内侧设有大齿轮（10），外侧对应设有转动电机（11），所述大齿轮（10）与所述齿圈（4）齿合，用于带动所述充气机构沿着所述圆形滑道（5）转动，以移动至轮胎气门芯处；

所述转动台（9）顶部设有伸缩台（12），所述伸缩台（12）中设有柱状槽，并在所述伸缩台（12）中部设有伸缩电机（13），所述伸缩电机（13）的底端设于所述柱状槽内，且伸缩电机（13）底端设有小齿轮（14），所述伸缩电机（13）一侧设有供气管路，所述供气管路与所述气嘴（16）相连，所述供气管路沿供气方向设有齿条（15），所述齿条（15）与所述小齿轮（14）齿合，用于带动所述气嘴（16）移动对准所述气门芯。

2.根据权利要求1所述的一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，其特征在于，还包括控制处理单元和定位器（17），所述定位器（17）设于所述伸缩台（12）上，并与所述控制处理单元连接，所述控制处理单元与所述转动电机（11）和伸缩电机（13）连接。

3.根据权利要求1所述的一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，其特征在于，所述支撑板上设有动力箱（6）和伸缩板（7），所述伸缩板（7）一端与所述动力箱（6）连接，另一端穿过所述方形孔伸入到所述中空结构内。

4.根据权利要求1所述的一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，其特征在于，所述底板（1）中部设有凸起，所述凸起两侧为弧面结构。

5.根据权利要求1所述的一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，其特征在于，所述柱状槽底部设有杆状槽，所述伸缩电机（13）底端设有杆状凸起，所述杆状凸起设于所述杆状槽内。

6.根据权利要求1所述的一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，其特征在于，所述滑块（8）上设有凹槽，所述凹槽与所述圆形滑道（5）卡合。

7.根据权利要求1所述的一种跨座式单轨车辆橡胶轮胎智能充气装置，其特征在于，所述气嘴（16）为喇叭口结构。

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