CN111678045B - 一种动平衡机轮胎压缩气体回收再利用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动平衡机轮胎压缩气体回收再利用的方法，该方法包括如下步骤：步骤1）回收阶段：先高压气罐平衡，后低压气罐平衡；回收装置的高压储气罐的第一碟阀打开，气体先排放到高压气罐内，待轮胎内部气压与罐体气压平衡后，第一气动电磁阀关闭；第二碟阀打开，轮胎内腔与低压气罐相通，气压再次平衡，第二气动电磁阀关闭；步骤2）充气阶段：先用低压气罐给轮胎充气，后用高压气罐给轮胎充气；第二气动电磁阀打开，低压气罐与轮胎内腔开始气压平衡，第二气动电磁阀关闭，第一气动电磁阀打开，高压气罐与轮胎内腔相通，双方气压开始平衡，待轮胎内部气压与罐体气压平衡后，第一气动电磁阀关闭。本发明安全，节约成本。

Description

一种动平衡机轮胎压缩气体回收再利用的方法

技术领域

本发明涉及轮胎生产设备，具体涉及一种动平衡机轮胎压缩气体回收再利用的方法。

背景技术

轮胎作为汽车使用中仅次于燃料的第二大消费品，其动平衡性能直接关系到汽车的性能好坏。由于制造上的问题，由轮胎与轮毂组成的汽车车轮，其各个部分的质量分布不可能非常均匀，当汽车车轮高速旋转起来后，就会形成动不平衡状态，造成车辆在行驶中车轮抖动，方向盘震动的现象，为了避免这种现象或是已经发生的这种现象，就需要通过轮胎动平衡机对轮胎进行动平衡测试。

轮胎经动平衡检测机检测时，需要充气到一定压力（一般0.65MPa），才能进行检测。而传动动平衡检测后，轮胎内部的气体直接排放到大气中，加上检测轮胎数量大，势必会造成能源的浪费，也提高了公司的生产成本。目前，社会提倡的节能降耗是生产型企业的持续发展的一个方向，显然，为改进的动平衡检测方式是不合理的，有待改变。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明实施提供一种使用简单、可靠高效节能的一种动平衡机轮胎压缩气体回收再利用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种动平衡机轮胎压缩气体回收再利用方法，其特征在于，该方法采用如下所述的装置，该装置包括用于提供压缩空气的空压机以及输气管，所述输气管一端与空压机连通设置，另一端用于与待测轮胎连通设置；其中，所述装置还包括至少两个储气罐，所述的两个储气罐分别通过第一气动电磁阀与第二气动电磁阀与输气管连通设置；其中一个储气罐设置在靠近待测轮胎的工位构成所述的高压储气罐，另一个储气罐设置在靠近空压机的工位构成所述低压储气罐；所述装置还包括控制器，所述控制器与充气阀、排气阀、第一气动电磁阀与第二气动电磁阀控制连接，以控制排气阀、充气阀、第一气动电磁阀与第二气动电磁阀的开关工作；

该方法包括如下步骤：

步骤1）回收阶段：先高压气罐平衡，后低压气罐平衡；

第一条轮胎做完动平衡试验，排气的信号先给到回收装置，回收装置的高压储气罐的第一气动电磁阀打开，轮胎内腔与高压储气罐相通，气体先排放到高压气罐内，待轮胎内部气压与罐体气压平衡后，第一气动电磁阀关闭；然后低压储气罐的第二气动电磁阀打开，轮胎内腔与低压储气罐相通，气压再次平衡，低压储气罐第二气动电磁阀关闭；最后排气信号再给到动平衡机的排气阀，排气阀打开，轮胎剩余的气体排入大气；

步骤2）充气阶段：先用低压气罐给轮胎充气，后用高压气罐给轮胎充气；

第二条待检测轮胎进入检测工位，待上轮辋锁死后，充气信号先给到回收装置，第二气动电磁阀打开，低压气罐与轮胎内腔开始气压平衡，第二气动电磁阀关闭，第一气动电磁阀打开，高压气罐与轮胎内腔相通，双方气压开始平衡，待轮胎内部气压与罐体气压平衡后，第一气动电磁阀关闭，充气阀打开，正常充气，由空压机的压缩空气给轮胎充气到设定压强，如此循环。

作为优选，所述的方法具体包括如下步骤：

步骤1）回收阶段：先高压气罐平衡，后低压气罐平衡；

第一条轮胎做完动平衡试验，排气的信号先给到回收装置，回收装置的高压储气罐的第一气动电磁阀打开，轮胎内腔与高压储气罐相通，气体先排放到高压储气罐内，待轮胎内部气压与罐体气压平衡后；延时2秒；第一气动电磁阀关闭，此时高压储气罐压力可以达到0.4MPa左右；然后低压储气罐的第二气动电磁阀打开，轮胎内腔与低压气罐相通，气压再次平衡，延时2秒，低压气罐第二气动电磁阀关闭，此时气罐压力可以达到0.15MPa左右，最后排气信号再给到动平衡机的排气阀，排气阀打开，轮胎剩余的气体排入大气；

步骤2）充气阶段：先用低压气罐给轮胎充气，后用高压气罐给轮胎充气；

第二条待检测轮胎进入检测工位，待上轮辋锁死后，充气信号先给到回收装置，第二气动电磁阀打开，低压气罐与轮胎内腔开始气压平衡，2秒后第二气动电磁阀关闭，第一气动电磁阀打开，高压气罐与轮胎内腔相通，双方气压开始平衡，待轮胎内部气压与罐体气压平衡后延时2秒，第一气动电磁阀关闭，此时轮胎内部气压会达到0.35MPa左右，然后正常充气，由空压机的压缩空气给轮胎充气到设定的0.65MPa，如此循环。

作为优选，经过24V电源输送24V供回收装置控制器24V电源部分及数显压力表电源；数显压力表实时显示当前气罐的压力。回收装置控制器内部嵌入控制单片机，外部输入经过辅助触点SJ1-1及J3-2输入。经过控制器内部顺序逻辑及延迟逻辑程序后，输出7、8、9、10号线的信号，分别控制DT1、DT2、J1、J2继电器线圈达到控制相应的电磁阀的目的。

作为优选，所述的第一气动电磁阀与第二气动电磁阀均设置有延时开关。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

（1）本发明提供的方法结构简单，无需占用太多空间，而且将原来排出的气体再回收利用，降低了能源损耗，节约了资源，降低了企业的成本，同时由于排气阀排出的气体变小，同时降低车间的检测危险；

（2）本发明提供的两个储气罐具体为一个高压储气罐以及低压储气罐，所述的高压储气罐设置在低压储气罐上游，轮胎动平衡检测完毕后，先通过高压储气罐进行气体回收，达到平衡后打开低压储气罐进行气体回收，设置2个储气罐，能达到预想中的回收效果，且考虑到安装场地、检测设备的产量以及设备的成本因素的影响，其能实现预期节约成本大小。

附图说明

图1为本发明工作原理图；

图2为本发明控制原理图;

图3为本发明回收机构控制原理图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的方法或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内段的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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，并不用以限定本发明。

实施例1 动平衡机轮胎压缩气体回收再利用的装置

现有技术一种轮胎经动平衡检测机，包括用于提供压缩空气的空压机1以及输气管8，所述输气管8一端与空压机1连通设置，另一端用于与待测轮胎5连通设置；

所述空压机上设有充气阀2以控制充气工作，打开充气阀2，空压机内的压缩气体经由输气管输8送至轮胎5内部；

所述的输气管上设有排气阀3，如此，完成检测工作后，所述排气阀3能够及时将待测轮胎2内的压缩气体排到大气中，得到初始的轮胎成品。

由于如此反复的充气放气操作，充气造成严重的资源浪费，而且排气过程工作量较大，操作较危险；

基于以上结构，如图1与图2所示，本发明提供一种动平衡机轮胎压缩气体回收再利用的装置，包括动平衡机与回收装置，

动平衡机包括用于提供压缩空气的空压机1以及输气管8，所述输气管8一端与空压机1连通设置，另一端用于与待测轮胎2连通设置；所述空压机上设有充气阀2以控制充气工作，打开充气阀2，空压机内的压缩气体经由输气管输送至轮胎内部；

所述的输气管上设有排气阀3；

所述回收装置包括至少两个储气罐以及控制器，所述的两个储气罐一个为高压储气罐6，另一个为低压储气罐7，两个储气罐分别通过第一气动电磁阀61与第二气动电磁阀71与输气管8连通设置；其中一个储气罐6设置在靠近待测轮胎的工位，另一个储气罐7设置在靠近空压机的工位；

所述控制器与充气阀2、排气阀3、第一气动电磁阀61与第二气动电磁阀71控制连接，以控制排气阀、充气阀、第一气动电磁阀与第二气动电磁阀的开关工作。

本实施方式中，首次检测时，充气阀打开，排气阀、第一气动电磁阀与第二气动电磁阀关闭，空压机通过通气管将压缩气体输送至待测轮胎；当检测完毕，本实施方式首先打开第一气动电磁阀，轮胎内的压缩气体通过输气管输送至临近轮胎的高压储气罐，当轮胎内部气压与该高压储气罐的气压达到平衡时，第一气动电磁阀关闭；继而第二气动电磁阀打开，轮胎内剩余气体继续流入另一个低压储气罐直至轮胎内气压与该低压储气罐平衡，第二气动关闭；最终，排气阀打开排净轮胎内部剩余气体；

下一个轮胎检测时，首先，打开第二气动电磁阀，与第二气动电磁阀连通的低压储气罐将其内的压缩气输送至轮胎内腔，待二者内腔气压平衡后，第二气动电磁阀关闭；第一气动电磁阀打开，与第一气动电磁阀连通的低压储气罐将其内的压缩气输送至轮胎内腔，待二者内腔气压平衡后，充气阀打开继续充气至轮胎为设定压强。

通过以上流程可以明确获知，本实施方式通过设置多个储气罐将轮胎内压缩气体预先储存，然后再下次进行轮胎检测时，可以将储存的气体输送至轮胎，最终由空压机进行补充送气即可，此结构简单，无需占用太多空间，而且将原来排出的气体再回收利用，降低了能源损耗，节约了资源，降低了企业的成本，同时由于排气阀排出的气体变小，减小空气污染，同时降低车间的检测危险；通过以上原理阐述，我们可以理解的是，储气罐与气动电磁阀的组合可以设置有多个，且数量越多，回收效率就约高，但考虑到安装场地、检测设备的产量、设备的成本等等因素，认定2个储气罐是最为合理的。

在本实施例中，所述两个储气罐具体为一个高压储气罐以及低压储气罐，所述的高压储气罐设置在低压储气罐上游，轮胎动平衡检测完毕后，先通过高压储气罐进行气体回收，达到平衡后打开低压储气罐进行气体回收，设置2个储气罐，能达到预想中的回收效果，且考虑到安装场地、检测设备的产量以及设备的成本因素的影响，其能实现预期节约成本大小。

分别于所述的高压储气罐与低压储气罐第一气动电磁阀和第二气动电磁阀为气动蝶阀，自动控制开启和关闭；本实施方式中，所述的第一气动电磁阀和第二气动电磁阀均设置有延时开关，在轮胎内腔气压与储气罐内部气压平衡后，延时一段时间后关闭阀门，可保证两个压力不同腔体压力完全平衡。

具体地，在本实施例中看，要设定2秒的时间为收、放气的延时时间；这是由于由于回收系统的主机部分不会离动平衡机太远，具体地，放在距动平衡机自带的储气罐边500mm的位置，2秒钟的平衡时间足以将2个压力不同的腔体的压力完全平衡；时间设置3秒或是4秒两个腔体的压力和2秒的一样。

设计控制原理图如图2所示；充气时（充气输入为DC24V），打开第二气动电磁阀，将低压储气罐中的气体释放到管路中，第二气动电磁阀延时时间到后，关闭第二气动电磁阀输出，第一气动电磁阀开始输出，打开回第一气动电磁阀将高压储气罐中的气体释放到管路中，回收延时时间到后，关闭第一气动电磁阀输出，充气阀重新得到输出信号，当充气输入信号关闭后，充气输出关闭；轮胎动平衡检测开始；此时管路与轮胎内腔是一直连通的。

当轮胎动平衡检测结束后，结束信号（DC24V）先给到第一气动电磁阀，第一气动电磁阀有输出，打开第一气动电磁阀，将管路中与轮胎内腔的气体释放到高压储气罐，到达第一气动电磁阀设定时间后，关闭第一气动电磁阀输出，第二气动电磁阀有输出，打开第二气动电磁阀电磁阀，到达第二气动电磁阀设定时间后，关闭第二气动电磁阀输出，此时，排气阀得到输出信号，管道及测试轮胎未能回收的气体排放到大气中。此时管路与轮胎内腔是一直连通的；当有充气信号时，排气阀输出关闭。

动平衡充气信号改造图如图3所示；其中L、N为控制器进线电源：L为相线电源，N为零线；按钮SB1为电源按钮，L1为电源指示灯。经过24V电源输送24V供回收装置控制器24V电源部分及数显压力表电源。数显压力表实时显示当前气罐的压力。回收装置控制器内部嵌入控制单片机，外部输入经过辅助触点SJ1-1（充气信号）及J3-2（放气信号）输入。经过控制器内部顺序逻辑及延迟逻辑程序后，输出7、8、9、10号线的信号（此为220V电压），分别控制DT1、DT2、J1、J2继电器线圈达到控制相应的电磁阀的目的。

所述的每个储气罐与轮胎之间都设有一个安全阀，防止管道内的气压超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。

所述的每个储气罐与轮胎之间都设有一个压力表，监控储气罐的压力。

所述的排放阀与轮胎之间设有一个过滤器，净化排出的空气；具体地，在本实施例中，减少了过滤器过滤气体的流量，节能减排。

实施例2 动平衡机轮胎压缩气体回收再利用方法

请参阅图1与图2，采用实施例1所述的装置，一种动平衡机轮胎压缩气体回收再利用的装置，包括用于提供压缩空气的空压机以及输气管，所述输气管一端与空压机连通设置，另一端用于与待测轮胎连通设置；其中，所述装置还包括至少两个储气罐，所述的两个储气罐分别通过第一气动电磁阀与第二气动电磁阀与输气管连通设置；其中一个储气罐设置在靠近待测轮胎的工位，另一个储气罐设置在靠近空压机的工位；所述装置还包括控制器，所述控制器与充气阀、排气阀、第一气动电磁阀与第二气动电磁阀控制连接，以控制排气阀、充气阀、第一气动电磁阀与第二气动电磁阀的开关工作。

本实施例提供如下动平衡机轮胎压缩气体回收再利用方法，该方法包括如下步骤：

步骤1）回收阶段：先高压气罐平衡，后低压气罐平衡；

第一条轮胎做完动平衡试验，排气的信号先给到回收装置，回收装置的高压储气罐的第一碟阀打开，轮胎内腔与高压储气罐相通，气体先排放到高压气罐内（自由平衡，无外力做功），待轮胎内部气压与罐体气压平衡后（延时2秒），第一气动碟阀关闭，此时高压储气罐压力可以达到0.4MPa左右；然后低压储气罐的第二气动碟阀打开，轮胎内腔与低压储气罐相通，气压再次平衡（延时2秒），低压气罐第二碟阀关闭，此时气罐压力可以达到0.15MPa左右，最后排气信号再给到动平衡机的排气阀，排气阀打开，轮胎剩余的气体排入大气；

步骤2）充气阶段：先用低压气罐给轮胎充气，后用高压气罐给轮胎充气；

第二条待检测轮胎进入检测工位，待上轮辋锁死后，充气信号先给到回收装置，低压储气罐碟阀阀门打开，低压储气罐与轮胎内腔开始气压平衡，2秒后低压气罐碟阀阀门关闭，高压气罐碟阀阀门打开，高压气罐与轮胎内腔相通，双方气压开始平衡，待轮胎内部气压与罐体气压平衡后（延时2秒），高压气罐碟阀阀门关闭，此时轮胎内部气压会达到0.35MPa左右，然后正常充气，由空压机的压缩空气给轮胎充气到设定的0.65MPa，如此循环。

设定2秒的时间为收、放气的延时时间的目的在于：由于回收系统的主机部分不会离动平衡机太远，也就是放在距动平衡机自带的储气罐边500mm的位置，2秒钟的平衡时间足以将2个压力不同的腔体的压力完全平衡。时间设置3秒或是4秒两个腔体的压力和2秒的一样。

实施例3 效益成本计算

以12.00R20的轮胎尺寸数据计算，计算轮胎内腔大小（轮胎充气后将轮胎看成以轮胎外径圆柱体减去轮辋外径圆柱体体积大小）体积约为0.2立方米；加上该系统后，检测轮胎先预充气到0.35MPa，再由空压机气源充气到检测气压0.65MPa，不考虑温度变化影响，比之以前由0MPa到0.65MPa到现在的0.35MPa到0.65MPa，实际节省了（3.5+1）*0.2=0.9Nm³的标压气体。以下计算压缩每标方气体的成本：

空气压缩行业公认值（即空压机购买时要提供的数值）：要求产生0.6MPa压缩空气的情况下，1HP （马力）的空压机每分钟产生0.1188立方米（吸入状态）的压缩空气。公式：1马力(hp)= 0.745千瓦(kw)。6.27KW（0.745/0.1188）的空压机每分钟产生1立方米（吸入状态）的压缩空气，即（换算成度：KWh）6.27度电可以让每分钟产生1立方米（吸入状态）的空压机在1小时内产生8.57（压缩状态）立方米的气体（1*60／（6+1））。即：生产6公斤压力8..57立方米的气体需要 6.27*0.7=4.389元（朝阳公司电费0.7元/度）。即：生产6公斤压力1立方米的气体需要 4.389/8.57=0.512元。则每标方气体成本0.512/(6+1)=0.073元;该系统减少（3.5+1）*0.2个标方的气体，也就是每做一次动平衡检测就节约0.073*（3.5+1）*0.2=0.0657元；朝阳公司每天每台动平衡机检测轮胎1200条，年效益为0.0657*1200*350=27594元，该系统预算60000元，可以在2.17年收回成本。

应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种动平衡机轮胎压缩气体回收再利用方法，其特征在于，该方法采用如下所述的回收装置，该回收装置包括用于提供压缩空气的空压机以及输气管，所述输气管一端与空压机连通设置，另一端用于与待测轮胎连通设置；其中，所述装置还包括至少两个储气罐，所述的两个储气罐分别通过第一气动电磁阀与第二气动电磁阀与输气管连通设置；其中一个储气罐设置在靠近待测轮胎的工位构成高压储气罐，另一个储气罐设置在靠近空压机的工位构成低压储气罐；所述装置还包括控制器，所述控制器与充气阀、排气阀、第一气动电磁阀与第二气动电磁阀控制连接，以控制排气阀、充气阀、第一气动电磁阀与第二气动电磁阀的开关工作；

该方法包括如下步骤：

步骤1）回收阶段：先高压储气罐平衡，后低压储气罐平衡；

第一条轮胎做完动平衡试验，排气的信号先给到回收装置，回收装置的高压储气罐的第一气动电磁阀打开，轮胎内腔与高压储气罐相通，气体先排放到高压储气罐内，待轮胎内部气压与罐体气压平衡后，第一气动电磁阀关闭；然后低压储气罐的第二气动电磁阀打开，轮胎内腔与低压储气罐相通，气压再次平衡，低压储气罐第二气动电磁阀关闭；最后排气信号再给到动平衡机的排气阀，排气阀打开，轮胎剩余的气体排入大气；

步骤2）充气阶段：先用低压储气罐给轮胎充气，后用高压储气罐给轮胎充气；

第二条待检测轮胎进入检测工位，待上轮辋锁死后，充气信号先给到回收装置，第二气动电磁阀打开，低压储气罐与轮胎内腔开始气压平衡，待轮胎内部气压与罐体气压平衡后，第二气动电磁阀关闭，第一气动电磁阀打开，高压储气罐与轮胎内腔相通，双方气压开始平衡，待轮胎内部气压与罐体气压平衡后，第一气动电磁阀关闭，充气阀打开，正常充气，由空压机的压缩空气给轮胎充气到设定压强，如此循环。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法具体包括如下步骤：

步骤1）回收阶段：先高压储气罐平衡，后低压储气罐平衡；

第一条轮胎做完动平衡试验，排气的信号先给到回收装置，回收装置的高压储气罐的第一气动电磁阀打开，轮胎内腔与高压储气罐相通，气体先排放到高压储气罐内，待轮胎内部气压与罐体气压平衡后；延时2秒；第一气动电磁阀关闭，此时高压储气罐压力可以达到0.4MPa左右；然后低压储气罐的第二气动电磁阀打开，轮胎内腔与低压储气罐相通，气压再次平衡，延时2秒，低压储气罐第二气动电磁阀关闭，此时低压储气罐压力可以达到0.15MPa左右，最后排气信号再给到动平衡机的排气阀，排气阀打开，轮胎剩余的气体排入大气；

步骤2）充气阶段：先用低压储气罐给轮胎充气，后用高压储气罐给轮胎充气；

第二条待检测轮胎进入检测工位，待上轮辋锁死后，充气信号先给到回收装置，第二气动电磁阀打开，低压储气罐与轮胎内腔开始气压平衡，待轮胎内部气压与罐体气压平衡延时2秒后，第二气动电磁阀关闭，第一气动电磁阀打开，高压储气罐与轮胎内腔相通，双方气压开始平衡，待轮胎内部气压与罐体气压平衡后延时2秒，第一气动电磁阀关闭，此时轮胎内部气压会达到0.35MPa左右，然后正常充气，由空压机的压缩空气给轮胎充气到设定的0.65MPa，如此循环。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一气动电磁阀与第二气动电磁阀均设置有延时开关。

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