CN114340917A - 轮胎应急安全气门 - Google Patents

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詹姆斯·安德鲁·麦基
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Zhan MusiAndeluMaiji
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Abstract

一种替代轮胎气门的安全气门(10c)。实施例提供了大致细长的中空主体(112)，该主体具有上部(116)、下部柔性软管连接器(114)、具有带球阀(172)的气门座(170)的侧部管状分支(160)、具有电池(182)的电子器件壳体(180)、马达(184)以及用于球阀(172)的驱动销(186)。下部柔性软管连接器(114)被适配成连接至车辆轮胎的柔性软管或气门杆。侧部分支(160)从主体(112)分支并且与主体(112)的中空内部(113)连通。侧部分支160在其周边处具有多个空气出口孔(164)。气门座(170)包括基座(192)，基座具有在其上的孔(196)，驱动销(186)可延伸穿过孔(196)以接合球阀(172)。球阀172位于基座(192)中且通过弹簧(171)在气门座(170)中被偏置以覆盖孔(196)。在使用中，驱动销(186)可以延伸穿过基座孔196以接合球阀(172)，从而将球阀(172)从气门座孔(196)移开，并且允许空气通过空气出口孔(164)逸出。

Description

轮胎应急安全气门
技术领域
本发明涉及一种用于紧急情况下的轮胎安全气门。
背景技术
采矿卡车、起重机和其他重型车辆上的轮胎可以在不同情况下着火，从而可能导致轮胎爆炸。当燃烧在轮胎内部发生而没有外部迹象时，会出现鲜为人知的危险。无论何时在轮胎中产生过量的热量或将过量的热量施加到轮胎上，它可以在轮胎内引发被称为热解(通过热量使物质分解)的过程。这可能引起轮胎内的可燃气体和压力的积聚，最终可能破裂或爆炸。轮胎或车辆中的任何火灾都会对人员和其他资产造成风险并且需要最小化和管理危险。大多数热轮胎来自分离，分离的轮胎在外胎面区域上是热的。
本发明试图克服或基本上改善现有技术的至少一些缺陷，或至少提供一种替代方案。
应当理解的是，如果在此引用任何现有技术信息，则这种引用不构成对该信息在澳大利亚或任何其他国家形成本领域公知常识的一部分的承认。
发明内容
根据第一方面，本发明提供了一种用于连接至车辆轮胎的轮胎气门或气门杆的安全气门，该安全气门包括：
中空本体，该中空本体具有用于附接到轮胎气门或气门杆的下端，该本体包括主内部通道，
侧部分支，该侧部分支从本体延伸，侧部分支限定了具有可移动阻挡部件的第二通道；以及
致动装置，该致动装置用于移动该阻挡部件以便通过第二通道使轮胎放气。
优选地，下端被适配成附接至轮胎的柔性软管连接器。
优选地，本体包括具有内螺纹和外螺纹的上部，其中，充气软管可以通过外螺纹被附接并且密封帽可以通过内螺纹122被安装。
优选地，侧部分支包括块状部分和在块状部分周边的多个空气出口孔。
优选地，阻挡部件包括被安装在气门座中的球阀，气门座包括具有孔的基座，致动装置可以延伸穿过该孔以接合球阀。
优选地，球阀通过弹簧在气门座中被偏置以覆盖孔。
优选地，致动装置包括驱动销，该驱动销可以延伸穿过该基座孔以接合球阀，从而将球阀从气门座孔移开并且允许空气通过空气出口孔逸出。
优选地，驱动销通过电动马达、螺线管、线性致动器或其他合适的电子致动器装置是可移动的。
优选地，安全气门还包括电子器件壳体和无线通信装置，该电子器件壳体连接至本体并且容纳用于电子致动器装置的电池，无线通信装置用于致动器。
优选地，致动器是电动马达并且被耦接至驱动销，壳体在其侧壁处具有螺纹孔，并且其中，驱动销包括螺纹基座和延伸销，其中螺纹基座被壳体的螺纹孔螺纹地接纳，这样使得马达的旋转将驱动销移入或移出以便与球阀接合或脱离。
优选地，无线通信装置被适配成接收致动信号来移动阻挡部件以通过侧部分支的第二通道使轮胎放气。
优选地，第二通道具有比主通道更大的直径。
优选地，安全气门还包括热传感器，在该热传感器处，如果邻近气门的热量超过预定温度，则致动装置将自动致动。
优选地，安全气门还包括压力传感器，在该压力传感器处，如果该气门测量的压力超过预定压力，则致动装置将自动致动。
优选地，壳体包括安装到车辆轮辋的多个安装装置。
本发明还提供了一种组件，该组件包括多个根据权利要求11所述的安全气门以及用于远程监控每个安全气门的状态并且根据需要远程致动这些安全气门中的一个或多个的控制模块。
本发明还提供了一种具有上述组件的车辆，这些安全气门被安装至车辆的每个对应的轮胎。
本发明在另一方面提供了一种用于轮胎气门的安全气门，该安全气门包括：
本体，该本体具有用于附接到轮胎气门的下端，
接合装置，该接合装置其位于主体内用于接合轮胎气门的气门芯，致动器，该致动器能致动以用于移动接合装置，以及
控制和无线通信装置，该控制和无线通信装置用于接收信号来致动致动器，这样使得接合装置接合气门内芯以便在需要时使轮胎放气。
优选地，本体包括具有接合装置的下部管状部分和上部壳体。
优选地，接合装置是推杆。
优选地，致动器由电池供电，该电池可以是一次性电池或可充电电池。
优选地，致动器是具有变速箱的电动马达或线性致动器。
优选地，无线通信装置包括蓝牙模块。
优选地，安全气门包含用于与多个安全气门通信的控制装置。
本发明还提供了一种具有上述安全气门的车辆。
本发明还提供了一种用于轮胎气门的安全气门，该安全气门包括：
本体，该本体具有用于附接到轮胎气门的下端，该本体包括主通道，
气门芯，该气门芯用于阻塞主通道，气门芯能够移动来阻塞主通道以对轮胎充气或放气，
侧部分支，该侧部分支从主体延伸，侧部分支限定具有阻挡部件的第二通道；以及
控制和无线通信装置，该控制和无线通信装置用于接收致动信号来移动阻挡部件，从而通过侧部分支的第二通道使轮胎放气。
优选地，侧部分支被设置在气门芯的上游。
优选地，第二通道具有比主通道更大的直径。
优选地，阻挡部件在被致动时从第二通道被完全移除。
优选地，侧部分支包括封闭帽，该封闭帽在接收到致动信号时被移除。
还披露了本发明的其他方面。
说明书附图
尽管存在可能落入本发明的范围之内的任何其他形式，现在将参考附图仅通过示例的方式来描述本发明的优选实施例，在附图中：
图1示出了用于350吨卡车的轮胎气门的(a)俯视透视图，以及具有气门帽的气门的(b)侧视图，
图2示意性地示出了根据本发明的安装到轮胎气门的安全气门的(a)俯视图和(b)侧视截面图，
图3是安全气门的另一实施例的示意性侧视图
图4是安全气门的另一实施例的侧面透视图，
图5是图4的实施例的前侧截面视图，
图6示出了用于图4的实施例的电子器件壳体、马达和驱动销，
图6示出了用于图4的实施例的电子器件壳体、马达和驱动销，
图7示出了用于图4的实施例的气门座和球阀，
图8是示出了用于图4的实施例的主体、柔性软管连接器、气门座、球阀和驱动销的分解图，
图9示出了用于图4的实施例的主体的(a)侧视图和(b)前侧截面图，以及
图10示出了车辆的控制面板图标，其中轮胎是被单独标识的。
具体实施方式
在以下说明中应注意的是，不同实施例中的类似或相同的附图标记表示相同或相似的特征。
图1示出了用于100吨或更大的采矿卡车或生产装载机轮胎的轮胎气门100。已知的轮胎气门100包括细长的中空本体102、在一端处的柔性软管附接构件104、以及在该本体102内的气门芯106。气门芯106被向内按压以打开气门，用于对轮胎充气或放气。轮胎气门100包含气门帽108以覆盖气门芯106防止灰尘和意外致动。
本发明涉及一种用于轮胎气门100的安全气门10，该安全气门用于在紧急情况下通过远程启动安全气门10的放气致动器提供轮胎的快速放气(将空气放出)。
参见图2，安全气门10被设计成用于代替气门帽108并且包括大致细长的本体，该本体具有下部管14和上部壳体16。下管14具有用于螺纹连接到轮胎气门本体102上的内螺纹下端。用于气门芯106的接合装置从上部壳体16向下延伸并且进入下部管14中，该接合装置是推杆20。当安全气门10被安装到轮胎气门100时，推杆20被设置在当气门芯106致动移动时准备好按压气门芯106的位置。
上部壳体16包括用于移动接合装置(推杆20)的致动器22。在该实施例中，致动器22包括耦接至变速箱或线性致动器的电动马达，或者可致动的螺线管，用于将推杆20向下移动以接合气门芯106。
致动器22由电池24供电，该电池可以是一次性纽扣电池或可充电电池。安全气门10还包括控制和无线通信装置26，在示例中，该控制和无线通信装置包括具有BluetoothTM模块或其他合适的无线模块的电子印刷电路板。
在使用中，多个安全气门10用于替换大型车辆(诸如采矿车)中的相应的气门帽108。所有安全气门10通过无线通信装置连接至控制装置。在紧急情况下，用户能够通过控制装置向所有安全气门10发送指令，以接合相应的气门芯106，从而立即从相应的轮胎中释放空气。这降低了这种轮胎爆裂并导致损伤的可能性。
在一个实施例中，安全气门10的致动是通过预定致动事件(如触发火灾检测器或一般车辆警报)来自动化的。
因此，本发明提供了一种安全气门，该安全气门将用轮胎气门单元来替代气门帽作为整体保持不变。唯一的改变是端盖，该端盖将是远程可致动的无线轮胎放气机。
对安全气门10的其他修改是可能的。
图3示出了替代轮胎气门的安全气门10b的另一实施例。该实施例还示出了具有下部管14和上部管16的大致细长的本体12。下部管14具有下端18，该下端18将螺纹连接/安装在端口(轮辋中的孔)上，在该端口上，轮胎气门拧入柔性软管中或拧到柔性软管上。上部管16包含常规气门芯106和气门帽108。
下部管18包含侧部管状分支60，该侧部管状分支60从下部管18分支并且在气门芯106的上游与本体12的内部连通。侧部分支60包括阻挡部件62，该阻挡部件阻挡其内部通道64并防止空气逸出气门10b。阻挡部件62可以是内板、球或用于阻挡内部通道64的其他合适的形状。
阻挡部件62可以包含凸耳，该凸耳利用连接至螺线管的销延伸至侧部分支60的外部，并且当被激活时，打开阻挡部件以从轮胎释放空气。
另选一项可以是帽68，该帽也可以被快速拧开以用于快速空气释放。阻挡部件62例如可被适配成在被致动时快速分解，这也将盖68吹离侧部分支60。
这些安全气门可以从靠近车辆的临近区域直至2400米的距离被激活。气门组将由矿用卡车中的VIMS(重要信息系统)或者卡车中的ECU(发动机控制单元)或WIFI远程激活。安全气门也可以由被称为Laura的长距离系统激活。这些控制激活系统中的每一个均可以由操作员在严格指导下通过卡车内的面板关闭，或者由矿井控制调度员关闭。可替代地，通过链接到这些系统中的任何一个的iPad来挖掘轮毂和紧急响应。另一种通信方式可以是通过已经连接至卡车的轮胎/或轮辋的制造监控系统。
安全气门10被连接至控制装置，例如，智能电话或平板电脑(例如，iPad)。如果使用，每个安全气门返回一个信号以指示激活已经发生，因此用户知道空气正从轮胎完全释放。因此，本发明提供了在活动采矿区中的安全装置，并且还可以被车间中的轮胎装配者使用。
图4和图5示出了替代轮胎气门的安全气门10c的另一实施例。该实施例还示出了大致细长的中空主体112，该主体具有上部116、下部柔性软管连接器114、具有带球阀172的气门座170的侧部管状分支160、具有电池182的电子器件壳体180、马达184以及用于球阀172的驱动销186。
下部柔性软管连接器114螺纹附接至主体112并且被适配成连接至车辆轮胎的柔性软管或气门杆。在其他实施例中，下部柔性软管连接器114可以是主体112的一部分。
主体112的上部116包括内螺纹122和外螺纹124。这允许高压充气软管通过外螺纹124被附接并且然后密封帽通过内螺纹122被安装。这允许车辆轮胎的快速充气。
侧部分支160从主体112分支并且与主体112的中空内部113连通。在该实施例中的侧部分支160包括块状部分(见图8和图9)，该块形部分具有用于气门座170的内螺纹162和在其周边的多个空气出口孔164。
气门座170大致是杯状的，该气门座包含基座192和被成形为接纳球阀172的侧壁194。侧壁194带螺纹以用于与侧部分支160的内螺纹162连接。基座192在其中包含孔196，驱动销186可以延伸穿过该孔以接合球阀172。
球阀172位于在侧壁194上的基座192中。气门座170定向成基部192面向外且侧壁194向内延伸。球阀172通过弹簧171在气门座170中被偏置以覆盖孔196。
在使用中，驱动销186可以延伸穿过基座孔196以接合球阀172，从而将球阀172从气门座孔196移开，并且允许空气通过空气出口孔164逸出。
电子器件壳体180连接至主体112上并且容纳电池182、无线通信电子器件以及电机184。壳体180在其侧壁包含螺纹孔188。
驱动销186包括螺纹基座202和延伸销204。螺纹基座202被壳体180的螺纹孔188螺纹方式接纳并且被耦接至马达184。因此，马达184的旋转将驱动销186移入或移出壳体80，以便与球阀172接合或脱离。
因此，球阀172形成阻挡部件，该阻挡部件阻挡其内部通道并且防止空气逸出气门10c。阻挡部件在被驱动销186移动时从轮胎释放空气。
单个轮胎上的每个安全气门装置将具有它们自己的识别装置，使得它们是单独可致动的，并且在任何情况下，除所选轮胎之外，任何其他轮胎的压力都不能被释放。在雷击事故或其他紧急情况下，使用者可以立即激活所有轮胎以防止未知的轮胎爆炸。
图10示出了车辆的控制面板图标260，其中轮胎262被单独标识。控制面板将被安装在车辆座舱内并且可从车辆座舱移除，使得控制面板可在需要时从车辆外部进入，以允许远程轮胎放气。图标260具有用于显示每个相应轮胎的状态(status)的指示器264和用于致动每个轮胎的相应安全气门的致动按钮266。图标260还具有用于测试每个轮胎的充气状态的测试(test)按钮268和将致动车辆的所有安全气门的紧急全(ALL)放气按钮270。
在这些实施例中提供的安全气门10是电子致动的。该气门还可以包含用于释放高于某一预定压力的空气机械压力释放装置。
安全气门10还可以包含在主体或壳体中的热传感器，在该热传感器处，如果邻近气门10的热量超过预定温度，安全气门将自动致动。
安全气门10还可以包含在其内部空腔中的压力传感器，在该压力传感器处，如果由气门10测量的压力超过预定压力，安全气门将自动致动。
壳体可以包含安装到轮辋的安装装置，该安装装置是安装到壳体的磁体。
具有电池和马达的壳体180可以被移除，并且主体112可以用作普通气门。安全气门10可以正常地对轮胎进行充气和放气。
安全气门10还包含位于壳体180中的控制盒配对按钮，用于与控制面板配对并且指定轮胎标识。
安全气门10可以被用于无人驾驶的自主卡车和车辆，其中控制面板经由无线装置、GPS、蓝牙或其任何组合来监控。
车辆可以是装载机、铲运机、平地机、采矿中需要安全气门的任何大型轮胎机器。
电子控制装置优选地通过开始释放空气和停止来提供用于待测试的安全气门10的功能。测试装置优选地通过远程控制面板来测试压力的降低。
空气排放孔164可以是更大的或不同地形状的，可以提供更多的孔164以更快地释放空气。
在示例中，在指令激活时间为4秒时，远程放气气门理想地用于热轮胎/分离安全放气，并且将在所选择的轮胎上开始放气。
在闪电或任何其他重大危险的情况下，可以同时在所有6个轮胎上执行放气以确保从每个轮胎中消除危险。这可以通过使用在紧急激活按钮(所有轮胎(ALLtyres))上的单个按钮来实现。
每个轮胎具有其自己的认证标识ID，因此不干扰矿场或工作场所上的其他卡车或电子通信。
用于轮胎激活的车辆驾驶室控制单元将是便携式的并且可以从其在卡车驾驶室中的保持托架释放，以储存在卡车/多个卡车停放场的车间/办公室中。如果发生闪电，则任何卡车/卡车轮胎可以安全地从一定距离释放，以确保相邻企业不会处于来自卡车轮胎的大量和多次爆炸的危险(风暴安全(Storm Safety))。
通过启动远程安全气门的释放时间与通过车间/轮胎装配工进行的正常空气释放相同或者可以被调整至适合顾客的空气释放时间。
通过利用现场卫星系统/GPS模块，可以使远程安全释放单元适合自主采矿卡车车队。
内置温度传感器在放气单元内是可选的，并且将从机器驾驶室/卡车和/或生产装载机中的主驾驶室控制盒听到/看到报警通知。如果在高温的驾驶室控制模块中触发/指示警报，则可以在发生诸如火灾/轮胎爆炸之类的重大危险之前安全地释放具有该问题的所选轮胎。
安全释放单元还可以在进入车间之前被使用，以便通过严格的指令进行维护，在选定的时间同时在到达车间的路线上可能需要对轮胎进行严格指令，从而节省特定机器的停机时间。
如果在移除电子箱的同时需要更换而没有任何空气损失的干扰，则该安全释放单元可以通过移除电子箱壳体而用作正常的放气/充气单元。
主驾驶室控制单元可以是电池或硬连线至驾驶室中的机器。
这些远程轮胎放气装置的焦点在于安全，这是采矿行业的第一个优先项，以确保当检测到一个热轮胎时，所有人不会有任何轮胎危害的风险。通过远程轮胎放气单元，没有人靠近释放可疑的热轮胎从而消除可能的伤害或死亡。
快速释放选项是对机器轮胎内的危险膨胀压力进行放气，无论是热轮胎放气还是车间安全释放选项。
在保管场附近的对于可能的雷击的保管场具有商业风险。
在所选择的轮胎上进行单个释放，或者如果发生重大危险，则同时释放所有6个轮胎以确保危险压力减小而不增加。
虽然已经描述了本发明的优选实施例，但是对于技术人员而言清楚的是可以对所示的实施例进行修改。例如，轮胎气门致动器可以用于拧开气门芯来代替压下气门芯。拧开该气门芯可以更快地释放空气。

Claims (17)

1.一种用于连接至车辆轮胎的轮胎气门或气门杆的安全气门，所述安全气门包括：
中空本体，所述中空本体具有用于附接到所述轮胎气门或所述气门杆的下端，所述本体包括主内部通道，
侧部分支，所述侧部分支从所述本体延伸，所述侧部分支限定了具有可移动阻挡部件的第二通道；以及
致动装置，所述致动装置用于移动所述阻挡部件以通过所述第二通道使所述轮胎放气。
2.根据权利要求1所述的安全气门，其中，所述下端被适配成附接至所述轮胎的柔性软管连接器。
3.根据权利要求1所述的安全气门，其中，所述本体包括具有内螺纹和外螺纹的上部，其中，充气软管能够通过所述外螺纹被附接，并且密封帽能够通过所述内螺纹122被安装。
4.根据权利要求1所述的安全气门，其中，所述侧部分支包括块状部分和在所述块状部分周边的多个空气出口孔。
5.根据权利要求4所述的安全气门，其中，所述阻挡部件包括被安装在气门座中的球阀，所述气门座包括具有孔的基座，所述致动装置能够延伸穿过所述孔以接合所述球阀。
6.根据权利要求5所述的安全气门，其中，所述球阀通过弹簧在所述气门座中被偏置以覆盖所述孔。
7.根据权利要求5所述的安全气门，其中，所述致动装置包括驱动销，所述驱动销能够延伸穿过所述基座孔以接合所述球阀，从而将所述球阀从所述气门座孔移开并且允许空气通过所述空气出口孔逸出。
8.根据权利要求7所述的安全气门，其中，所述驱动销通过电动马达、螺线管、线性致动器或其他合适的电子致动器装置是可移动的。
9.根据权利要求8所述的安全气门，所述安全气门还包括电子器件壳体和无线通信装置，所述电子器件壳体连接至所述本体并且容纳用于所述电子致动器装置的电池，所述无线通信装置用于所述致动器。
10.根据权利要求9所述的安全气门，其中，所述致动器是电动马达并且被耦接至所述驱动销，所述壳体在所述壳体的侧壁处具有螺纹孔，并且其中，所述驱动销包括螺纹基座和延伸销，其中，所述螺纹基座被所述壳体的螺纹孔螺纹地接纳，这样使得所述马达的旋转将所述驱动销移入或移出以便与所述球阀接合或脱离。
11.根据权利要求9所述的安全气门，其中，所述无线通信装置被适配成接收致动信号来移动所述阻挡部件以通过所述侧部分支的第二通道使所述轮胎放气。
12.根据权利要求1所述的安全气门，其中，所述第二通道具有比主通道更大的直径。
13.根据权利要求8所述的安全气门，还包括热传感器，在所述热传感器处，如果邻近所述气门的热量超过预定温度，则所述致动装置将自动致动。
14.根据权利要求8所述的安全气门，还包括压力传感器，在所述压力传感器处，如果由所述气门测量的压力超过预定压力，则所述致动装置将自动致动。
15.根据权利要求9所述的安全气门，其中，所述壳体包括用于所述车辆轮辋的安装装置。
16.一种组件，所述组件包括多个根据权利要求11所述的安全气门以及用于远程监控每个所述安全气门的状态并且根据需要远程致动所述安全气门中的一个或多个的控制模块。
17.一种车辆，所述车辆具有根据权利要求16所述的组件，所述安全气门被安装至所述车辆的每个对应的轮胎。
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