CN113911063B - 一种气动安全气囊系统及防爆无轨胶轮车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气动安全气囊系统及防爆无轨胶轮车，涉及煤矿井下运输车辆技术领域，包括气罐、安全气囊和系统控制结构，所述气罐与所述安全气囊通过第一管路连通，所述第一管路上设置有充气阀，所述系统控制结构控制所述充气阀的开启和关闭；所述充气阀开启时，所述气罐与所述安全气囊连通，所述气罐向所述安全气囊充气；所述充气阀关闭时，所述气罐与所述安全气囊不连通。本发明解决了现有安全气囊采用引爆化学药剂产生气体填充不适用于煤矿井下瓦斯环境的问题。本发明通过在现有车辆气动系统中增设气动安全气囊系统，实现对驾乘人员的保护，通过系统控制结构控制充气阀换向，将气罐中的压缩空气充入安全气囊，使安全气囊充气膨胀。

Description

一种气动安全气囊系统及防爆无轨胶轮车
技术领域
本发明涉及煤矿井下运输车辆技术领域，特别是涉及一种气动安全气囊系统及防爆无轨胶轮车。
背景技术
由于煤矿井下巷道地面铺设条件及可视条件差、坡道及弯道较多，防爆无轨胶轮车经常与巷道侧壁剐蹭，其碰撞特征表现为碰撞接近速度小而碰撞力度大，车体结构及驾驶室可能发生严重变形，甚至威胁驾乘人员生命安全，目前煤矿井下防爆无轨胶轮车尚无用于保护驾乘人员的安全气囊系统。
路面汽车常用的安全气囊采用引爆化学药剂产生气体填充，该方式不适用于煤矿井下瓦斯环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种气动安全气囊系统及防爆无轨胶轮车，以解决上述现有技术存在的问题，采用压缩空气填充安全气囊，避免采用引爆化学药剂产生气体填充安全气囊，确保在煤矿井下瓦斯环境中的安全使用。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种气动安全气囊系统，包括气罐、安全气囊和系统控制结构，所述气罐与所述安全气囊通过第一管路连通，所述第一管路上设置有充气阀，所述系统控制结构控制所述充气阀的开启和关闭；所述充气阀开启时，所述气罐与所述安全气囊连通，所述气罐向所述安全气囊充气；所述充气阀关闭时，所述气罐与所述安全气囊不连通。
优选地，所述系统控制结构包括系统工作开关和第一控制结构，所述系统工作开关用于与气动系统连接，所述第一控制结构包括紧急开关，所述紧急开关与所述系统工作开关之间设置有第二管路，所述第二管路内充有控制气流，所述紧急开关与所述充气阀之间设置有第三管路，当所述紧急开关开启时，所述第二管路和所述第三管路连通，所述第二管路内的控制气流进入所述第三管路，并驱动所述充气阀开启。
优选地，所述第三管路上设置有第一单向阀，所述第一单向阀使得控制气流由所述紧急开关向所述充气阀方向流动。
优选地，所述系统控制结构还包括第二控制结构，所述第二控制结构包括电磁阀、控制器和碰撞传感器，所述电磁阀与所述系统工作开关之间设置有第四管路，所述第四管路内充有控制气流，所述电磁阀与所述充气阀之间设置有第五管路，所述控制器分别与所述电磁阀和所述碰撞传感器电连接，所述碰撞传感器用于设置在防爆无轨胶轮车上，所述碰撞传感器用于检测碰撞信号并传输给所述控制器，所述控制器收到所述碰撞传感器检测的碰撞信号后，所述控制器控制所述电磁阀开启，所述第四管路和所述第五管路连通，所述第四管路内的控制气流进入所述第五管路，并驱动所述充气阀开启。
优选地，所述第五管路上设置有第二单向阀，所述第二单向阀使得控制气流由所述电磁阀向所述充气阀方向流动。
优选地，所述系统控制结构还包括第三控制结构，所述第三控制结构包括气控换向阀，所述气控换向阀与所述系统工作开关之间设置有第六管路，所述第六管路内充有控制气流，所述气控换向阀与所述充气阀之间设置有第七管路，所述气控换向阀还与泄压管连通，所述泄压管用于设置在驾驶室中，所述泄压管内的气流泄漏时，所述气控换向阀开启，所述第六管路和所述第七管路连通，所述第六管路内的控制气流进入所述第七管路，并驱动所述充气阀开启。
优选地，所述第七管路上设置有第三单向阀，所述第三单向阀使得控制气流由所述气控换向阀向所述充气阀方向流动。
优选地，所述泄压管与所述气罐通过第八管路连通，所述第八管路上设置有节流阀和第四单向阀，所述第四单向阀使得气流由所述气罐向所述泄压管方向流动。
优选地，所述气罐和所述充气阀之间的所述第一管路上还设置有总阀门、气压表、过滤器；所述充气阀和所述安全气囊之间的所述第一管路上还设置有减压阀和放气阀门。
本发明还提供了一种防爆无轨胶轮车，包括所述气动安全气囊系统。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明解决了现有安全气囊采用引爆化学药剂产生气体填充不适用于煤矿井下瓦斯环境的问题。本发明通过在现有车辆气动系统中增设气动安全气囊系统，实现对驾乘人员的保护，通过系统控制结构控制充气阀换向，将气罐中的压缩空气充入安全气囊，使安全气囊充气膨胀。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的气动安全气囊系统示意图；
其中：100-气动安全气囊系统，1-气罐，2-安全气囊，3-系统控制结构，4-第一管路，5-充气阀，6-系统工作开关，7-紧急开关，8-第二管路，9-第三管路，10-第一单向阀，11-电磁阀，12-控制器，13-碰撞传感器，14-第四管路，15-第五管路，16-第二单向阀，17-气控换向阀，18-第六管路，19-第七管路，20-第三单向阀，21-第八管路，22-节流阀，23-第四单向阀，24-总阀门，25-气压表，26-过滤器，27-减压阀，28-放气阀门，29-气泵，30-气动系统，31-泄压管，32-安全阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种气动安全气囊系统及防爆无轨胶轮车，以解决上述现有技术存在的问题，采用压缩空气填充安全气囊，避免采用引爆化学药剂产生气体填充安全气囊，确保在煤矿井下瓦斯环境中的安全使用。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示：本实施例提供了一种气动安全气囊系统100，包括气罐1、安全气囊2和系统控制结构3，气罐1内充有高压气体，气罐1与安全气囊2通过第一管路4连通，第一管路4上设置有充气阀5，系统控制结构3控制充气阀5的开启和关闭；充气阀5开启时，气罐1与安全气囊2连通，气罐1向安全气囊2充气；充气阀5关闭时，气罐1与安全气囊2不连通。
本实施例中，气罐1设置有安全阀32，气罐1还设置有用于外接充气结构的接头。
本实施例中，系统控制结构3包括系统工作开关6和第一控制结构，系统工作开关6用于与气动系统30连接，系统工作开关6带有机械定位，系统工作开关6用来手动关闭气动安全气囊系统100，方便气动安全气囊系统100的安装及检修维护，或者强制气动安全气囊系统100不触发。当系统工作开关6导通时，安全气囊2控制系统处于待命状态，当司机遇到危险时，可通过手动触发、预感应触发、碰撞后触发三种方式使得充气阀5换向，气罐1的高压气体迅速进入安全气囊2。
第一控制结构包括紧急开关7，紧急开关7与系统工作开关6之间设置有第二管路8，第二管路8内充有控制气流，紧急开关7与充气阀5之间设置有第三管路9，当紧急开关7开启时，第二管路8和第三管路9连通，第二管路8内的控制气流进入第三管路9，并驱动充气阀5开启。
本实施例中，第三管路9上设置有第一单向阀10，第一单向阀10使得控制气流由紧急开关7向充气阀5方向流动。
本实施例中，系统控制结构3还包括第二控制结构，第二控制结构包括电磁阀11、控制器12和碰撞传感器13，电磁阀11与系统工作开关6之间设置有第四管路14，第四管路14内充有控制气流，电磁阀11与充气阀5之间设置有第五管路15，控制器12分别与电磁阀11和碰撞传感器13电连接，碰撞传感器13用于设置在防爆无轨胶轮车上，碰撞传感器13用于检测碰撞信号并传输给控制器12，控制器12收到碰撞传感器13检测的碰撞信号后，控制器12控制电磁阀11开启，第四管路14和第五管路15连通，第四管路14内的控制气流进入第五管路15，并驱动充气阀5开启。
本实施例中，第五管路15上设置有第二单向阀16，第二单向阀16使得控制气流由电磁阀11向充气阀5方向流动。
本实施例中，系统控制结构3还包括第三控制结构，第三控制结构包括气控换向阀17，气控换向阀17与系统工作开关6之间设置有第六管路18，第六管路18内充有控制气流，气控换向阀17与充气阀5之间设置有第七管路19，气控换向阀17还与泄压管31连通，泄压管31用于设置在驾驶室中，具体地，泄压管31埋设于驾驶室各联接结构的内部，当车辆发生碰撞时，泄压管31内的气流泄漏时，气控换向阀17换向开启，第六管路18和第七管路19连通，第六管路18内的控制气流进入第七管路19，并驱动充气阀5开启，气罐1内的气体进入安全气囊2对人员进行保护。
本实施例中，充气阀5和气控换向阀17均采用气控换向。
本实施例中，第七管路19上设置有第三单向阀20，第三单向阀20使得控制气流由气控换向阀17向充气阀5方向流动。
本实施例中，泄压管31与气罐1通过第八管路21连通，第八管路21上设置有节流阀22和第四单向阀23，第四单向阀23使得气流由气罐1向泄压管31方向流动，节流阀22和气罐1之间设置有气泵29，气罐1依次通过节流阀22、第四单向阀23向泄压管31供气，确保气控换向阀17处于截止状态。
本实施例中，气罐1和充气阀5之间的第一管路4上还设置有总阀门24、气压表25、过滤器26，过滤器26为Y型过滤器26，气压表25用于测定第一管路4中的压力；充气阀5和安全气囊2之间的第一管路4上还设置有减压阀27和放气阀门28，减压阀27为电控比例减压阀27，电控比例减压阀27可避免安全气囊2压力过大，放气截门用于安全气囊2的放气。
本实施例的气动安全气囊系统100可实现手动触发、预感应触发、碰撞后触发三种方式，通过控制充气阀5换向，将气罐1中的压缩空气充入安全气囊2，使安全气囊2充气膨胀。
具体地，当系统开启时，紧急开关7的阀芯处于锁止状态，当遇到危险工况时，手动将紧急开关7拔起，控制气流流经第一单向阀10后，使充气阀5的阀芯上移，保持紧急开关7处于开启状态，气罐1的气体经过充气阀5流向安全气囊2；
当系统开启时，当控制器12(ECU)监测到碰撞传感器13的信号，驱动电磁阀11的阀芯上移，控制气流流经第二单向阀16后，使充气阀5的阀芯上移，充气回路导通，气罐1的气体经过充气阀5流向安全气囊2；
当系统开启时，当驾驶室碰撞达到一定烈度导致泄压管31被切断时，气控换向阀17的阀芯下移，控制气流通过气控换向阀17及第三单向阀20后，使充气阀5的阀芯上移，充气回路导通，气罐1的气体经过充气阀5流向安全气囊2。
本实施例解决了现有安全气囊2采用引爆化学药剂产生气体填充不适用于煤矿井下瓦斯环境的问题，本实施例采用的气动安全气囊系统100加设于现有煤矿防爆无轨胶轮车的气动系统30中，利用现有气动系统30中的气罐1对安全气囊2快速充气。
实施例二
本实施例提供了一种防爆无轨胶轮车，包括实施例一的气动安全气囊系统100。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种气动安全气囊系统，其特征在于：包括气罐、安全气囊和系统控制结构，所述气罐与所述安全气囊通过第一管路连通，所述第一管路上设置有充气阀，所述充气阀开启时，所述气罐与所述安全气囊连通，所述气罐向所述安全气囊充气；所述充气阀关闭时，所述气罐与所述安全气囊不连通；所述系统控制结构包括系统工作开关和第三控制结构，所述第三控制结构包括气控换向阀，所述气控换向阀与所述系统工作开关之间设置有第六管路，所述第六管路内充有控制气流，所述气控换向阀与所述充气阀之间设置有第七管路，所述气控换向阀还与泄压管连通，所述泄压管内的气流泄漏时，所述气控换向阀开启，所述第六管路和所述第七管路连通，所述第六管路内的控制气流进入所述第七管路，并驱动所述充气阀开启。
2.根据权利要求1所述的气动安全气囊系统，其特征在于：所述系统控制结构还包括第一控制结构，所述系统工作开关用于与气动系统连接，所述第一控制结构包括紧急开关，所述紧急开关与所述系统工作开关之间设置有第二管路，所述第二管路内充有控制气流，所述紧急开关与所述充气阀之间设置有第三管路，当所述紧急开关开启时，所述第二管路和所述第三管路连通，所述第二管路内的控制气流进入所述第三管路，并驱动所述充气阀开启。
3.根据权利要求2所述的气动安全气囊系统，其特征在于：所述第三管路上设置有第一单向阀，所述第一单向阀使得控制气流由所述紧急开关向所述充气阀方向流动。
4.根据权利要求2所述的气动安全气囊系统，其特征在于：所述系统控制结构还包括第二控制结构，所述第二控制结构包括电磁阀、控制器和碰撞传感器，所述电磁阀与所述系统工作开关之间设置有第四管路，所述第四管路内充有控制气流，所述电磁阀与所述充气阀之间设置有第五管路，所述控制器分别与所述电磁阀和所述碰撞传感器电连接，所述碰撞传感器用于设置在防爆无轨胶轮车上，所述碰撞传感器用于检测碰撞信号并传输给所述控制器，所述控制器收到所述碰撞传感器检测的碰撞信号后，所述控制器控制所述电磁阀开启，所述第四管路和所述第五管路连通，所述第四管路内的控制气流进入所述第五管路，并驱动所述充气阀开启。
5.根据权利要求4所述的气动安全气囊系统，其特征在于：所述第五管路上设置有第二单向阀，所述第二单向阀使得控制气流由所述电磁阀向所述充气阀方向流动。
6.根据权利要求1所述的气动安全气囊系统，其特征在于：所述泄压管用于设置在驾驶室中。
7.根据权利要求1所述的气动安全气囊系统，其特征在于：所述第七管路上设置有第三单向阀，所述第三单向阀使得控制气流由所述气控换向阀向所述充气阀方向流动。
8.根据权利要求1所述的气动安全气囊系统，其特征在于：所述泄压管与所述气罐通过第八管路连通，所述第八管路上设置有节流阀和第四单向阀，所述第四单向阀使得气流由所述气罐向所述泄压管方向流动。
9.根据权利要求1所述的气动安全气囊系统，其特征在于：所述气罐和所述充气阀之间的所述第一管路上还设置有总阀门、气压表、过滤器；所述充气阀和所述安全气囊之间的所述第一管路上还设置有减压阀和放气阀门。
10.一种防爆无轨胶轮车，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的气动安全气囊系统。
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