CN114803192A - 一种可自适应开合的防波板、液罐车及其抑荡方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自适应开合的防波板、液罐车及其抑荡方法。所述防波板包括开设有孔洞的板体(301)，孔洞内间隙安装翻板(302、303)，翻板的第一边与孔洞的第一边框铰接，翻板的第二边安装浮标插销(4)，孔洞的第二边框上安装液压开关(5)，当所述浮标插销受到的浮力小于所述浮标插销的重力时，所述浮标插销连接所述液压开关，所述翻板的第二边与所述孔洞的第二边框连接，当所述浮标插销受到的浮力大于所述浮标插销的重力时，所述浮标插销在浮力作用下脱离所述液压开关，所述翻板的第二边相对所述孔洞的第二边框前、后摆动，以将晃荡中液体动能储存在重力势能中，然后缓慢释放，以此来减弱罐体内液体的晃荡冲击。

Description

一种可自适应开合的防波板、液罐车及其抑荡方法

技术领域

本发明涉及液罐车，特别是一种可自适应开合的防波板、液罐车及其抑荡方法。

背景技术

防波板又称防浪板，是液态罐体类容器中常用的一种设计结构，它可以有效减少液态物体运输中在罐体内剧烈晃荡对车辆造成的冲击，改善车辆的行车性能和结构件在交变应力下的疲劳寿命。在防波板的设计过程中，常常设有过人用的孔洞和连通用的孔洞，如中国专利CN215827535U中的人孔、CN114228603A中的过流大孔，这些孔洞的设计是必需的，但是这些孔洞的设计必然会影响防波板对晃荡冲击的抑制效果：若开有较大的孔洞，在罐内液体晃动时，孔洞较大的部位无法对液体造成的晃荡进行抑制；若不开设过人用的孔洞时，当罐内需要检修时，无法过人。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，现有防波板上开设较大的孔洞影响防波板对晃荡冲击抑制效果的不足，本发明提供一种能有效减小罐体类车辆在运输液体中的晃荡冲击，有效提高车辆行车性能和结构件疲劳寿命的可自适应开合的防波板、液罐车及其抑荡方法。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种可自适应开合的防波板，包括与罐体内腔连接的板体，所述板体上开设孔洞，所述孔洞内安装翻板，所述翻板的第一边与所述孔洞的第一边框铰接，所述翻板的第二边安装能在液体浮力作用下浮起的浮标插销，所述孔洞的第二边框上安装液压开关，当所述浮标插销受到的浮力小于所述浮标插销的重力时，所述浮标插销连接所述液压开关，所述翻板的第二边与所述孔洞的第二边框连接，当所述浮标插销受到的浮力大于所述浮标插销的重力时，所述浮标插销在浮力作用下脱离所述液压开关，所述翻板的第二边脱离所述孔洞的第二边框。

本发明通过在防波板的孔洞内安装翻板，且翻板上安装能在液体浮力作用下浮起的浮标插销，孔洞边框上安装液压开关，当所述浮标插销受到的浮力小于所述浮标插销的重力时，所述浮标插销连接所述液压开关，所述翻板的第二边与所述孔洞的第二边框连接，当所述浮标插销受到的浮力大于所述浮标插销的重力时，所述浮标插销在浮力作用下脱离所述液压开关，所述翻板的第二边相对所述孔洞的第二边框前、后摆动，这样就使防波板上孔洞实现了自适应开闭，从而有效减小罐体类车辆在运输液体中的晃荡冲击，可有效提高车辆的行车性能和结构件的疲劳寿命。

优选地，所述浮标插销包括浮头、连杆、导向套和插销头，所述浮头经所述连杆连接所述插销头，所述导向套安装于所述翻板的下面，且所述导向套上设置导向孔，所述插销头的上端中部浮动安装于所述导向套内，下端选择性伸出所述导向孔；

所述液压开关包括滑体、第一壳体、伸缩挡头、第一弹簧和第二弹簧，所述滑体的中部对称设置逐渐往下延伸滑轨，所述滑体的两端分别安装液压承受面积相等的承压板；所述承压板位于所述第一壳体外，所述滑轨位于内置于所述第一壳体内的第二壳体内，所述第二壳体的端部与所述第一壳体的内壁之间安装所述第一弹簧；所述第一壳体的上部设置插销孔，所述插销孔的两侧对称设置挡头孔；所述挡头孔内安装所述伸缩挡头，所述伸缩挡头的上端伸出所述第一壳体，所述伸缩挡头的下端置于所述滑轨上，且所述伸缩挡头上套设呈压缩状态的所述第二弹簧；

当所述浮标插销受到的浮力小于所述浮标插销的重力时，所述插销头的下端插入所述插销孔中，所述翻板的第二边与所述孔洞的第二边框连接，当所述浮标插销受到的浮力大于所述浮标插销的重力时，所述插销头脱离所述插销孔，所述翻板的第二边脱离所述孔洞的第二边框。

优选地，所述翻板的下部连接所述导向套，所述翻板的两侧分别设置所述浮头，所述液压开关垂直于所述翻板安装，使所述翻板的两侧分别设置所述承压板。

优选地，所述翻板的上边与所述孔洞的上边框铰接，所述翻板的下部安装所述浮标插销，所述孔洞的下边框上安装所述液压开关。

优选地，所述板体上沿高度方向开设两个孔洞，两个所述孔洞上分别铰接安装所述翻板。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种液罐车，其包括底盘和罐体，所述罐体安装于所述底盘上，所述罐体的内腔中部安装所述的防波板，使所述罐体内腔被所述防波板分隔为前腔和后腔。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种所述液罐车的抑荡方法，其包括：

当罐体内出现液体晃荡时，液体会向晃荡方向(比如，急刹车时，液体晃荡方向为向前，急加速时，液体晃荡方向为向后)冲击，并涌入晃荡方向的腔体中，使晃荡方向腔体中液压大于非晃荡方向腔体中液压，所述液压开关的滑体向非晃荡方向腔体移动，非晃荡方向腔体内的伸缩挡头伸出，晃荡方向腔体内的伸缩挡头缩回，翻板越过晃荡方向腔体内的伸缩挡头进一步向上开启，晃荡方向腔体内的液位进一步提升；随后，翻板在自身重力和晃荡方向腔体中上面液流向下的作用下向下回落，由于晃荡方向腔体中液压大于非晃荡方向腔体中液压，非晃荡方向腔体内的伸缩挡头保持伸出并挡住翻板向非晃荡方向的进一步翻转，完成液体动能向液体重力势能的转换，此时由于翻板无法越过非晃荡方向腔体内的伸缩挡头进一步打开，晃荡方向腔体内的液体势能不能立马转换为液体的动能造成下一次的晃荡冲击。

所述液罐车的抑荡方法还包括：晃荡方向腔体中的液体势能通过翻板与孔洞之间的间隙慢慢释掉，以此来减弱罐体内液体的晃荡冲击，最后使液压开关恢复到中位状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用纯机械结构即可实现自动自适应控制防波板上翻板的开合状态，完成将液体的动能向液体重力势能的转换，并缓慢释放液体势能，避免了液体的动能向势能，势能又向动能之间往复转换造成的晃荡冲击。

2、本发明无需电气系统就完成了自适应的控制。

3、相比原来的结构具有更好的防止晃荡冲击的效果，减小了车辆收到的交变冲击，提高了行车的安全和舒适性。

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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明液罐车的主视结构图。

图2为图1中A处放大图。

图3为本发明可自适应开合的防波板的结构示意图。

图4为本发明浮标插销的主视图。

图5为本发明浮标插销的侧视图。

图6为本发明液压开关的结构示意图。

图7为本发明液压开关的滑体结构示意图。

图8为本发明液罐车装有液体但无激荡的状态示意图。

图9为图8中B处放大图。

图10为本发明液罐车刹车时的激荡状态示意图。

图11为图10中C处放大图。图中箭头表示液压开关的滑体移动方向。

图12为本发明液罐车的防波板两侧出现液位差时的状态示意图。

图13为图12中D处放大图。图中箭头表示液压开关的滑体移动方向。

图中：

1-底盘；2-罐体；3-防波板；4-浮标插销；5-液压开关；

301-板体；302-第一翻板；303-第二翻板；

401-浮头；402-连杆；403-导向套；404-插销头；

501-滑体；502-第一壳体；503-伸缩挡头；504-第一弹簧；505-第二弹簧；

5011－承压板；5012－滑轨；5013－第二壳体；5021－插销孔；5022－挡头孔。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

为了便于描述，各部件的相对位置关系，如：上、下、左、右等的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。

如图1－图2所示，本发明液罐车一实施例主要由以下几个主要部件组成：

1-底盘：用于承载罐体2；

2-罐体：用于承载液体；

3-防波板：用于将罐体2内腔分隔为前腔和后腔，并遮挡液浪和分开罐体2前、后腔的液浪。

4-浮标插销：在液体的浮力及自身重力作用下上、下移动，进而实现与液压开关5的结合与脱离(在浮力作用下，浮标插销4脱离与液压开关5的连接，在浮标插销的重力作用下，浮标插销4与液压开关5结合)。

5-液压开关：在罐体2的前、后腔液压作用下，起到对防波板3的孔洞上安装的翻板的前、后摆动位置的限位作用。

如图3所示，本实施例中，防波板3包括与罐体2内腔连接的板体301，板体301上沿高度方向开设用于液体抑荡的第一孔洞和第二孔洞，第一孔洞上铰接安装翻板302，第二孔洞上铰接安装翻板303。所述翻板302间隙安装在所述第一孔洞上，且所述翻板302的上边与所述第一孔洞的上边框铰接。所述翻板303间隙安装在所述第二孔洞上，且所述翻板303的上边与所述第二孔洞的上边框铰接。所述第一孔洞和第二孔洞的下边上分别安装液压开关5，翻板302和翻板303的下部分别安装浮标插销4，所述浮标插销4与对应的液压开关5可拆卸连接。本实施例中以两个孔洞内分别安装翻板为例进行说明本发明防波板3的结构，但显然，防波板3上也可设置一个孔洞，或三个、四个及更多个孔洞，并配置相应数量的翻板、浮标插销及液压开关。

如图4、图5所示，浮标插销4由浮头401、连杆402、导向套403和插销头404组成，所述浮头401经所述连杆402连接所述插销头404，所述插销头404的上端安装所述导向套403，且所述导向套403的上端连接所述翻板的下部，所述导向套403上设置导向孔，所述插销头404的上端中部浮动安装于所述导向套403内，下端伸出或缩回所述导向套403的导向孔内，所述浮头401、连杆402在所述翻板的两侧对称设置。当液体淹没过浮头401，浮头401产生的浮力足够将连杆402和插销头404沿浮力作用方向提起。连杆402的长度调节可以控制液位高度对防波板3上翻板开启时的状态。

如图6、图7所示，液压开关5由滑体501、第一壳体502、伸缩挡头503、第一弹簧504和第二弹簧505组成。滑体501的两端分别安装液压承受面积相等且位于所述第一壳体502外的承压板5011，中间部位对称设置逐渐往下延伸的滑轨5012，滑轨5012位于内置于所述第一壳体502内的第二壳体5013内，所述第二壳体5013的端部与所述第一壳体502的内壁之间安装所述第一弹簧504；所述第一壳体502的上部设置插销孔5021，所述插销孔5021的两侧对称设置挡头孔5022；所述挡头孔5022内安装所述伸缩挡头503，所述伸缩挡头503的上端伸出所述第一壳体502，所述伸缩挡头503的下端置于所述滑轨5012上，且所述伸缩挡头503上套设呈压缩状态的所述第二弹簧505。当液压开关5左边的液压高于右边液压的时候，在液压差的作用下，液压开关5的滑体501会向右边移动，在滑轨5012和第二弹簧505的作用下，左边的伸缩挡头503会缩回，右边的伸缩挡头504会升起。整个过程中为了保证伸缩挡头503可以随滑体501的左右移动而上下伸缩，第二弹簧505始终要处于压缩状态。第一弹簧504的弹力和第二弹簧505的弹力大小可以调节水压差大小不同的是开关的开合程度。

本发明可自适应开合的防波板3的工作过程和抑荡的原理如下：

首先，如图8、图9所示，半罐液体的状态下，此时无激荡，液体淹没过低位浮标插销4的浮头401，在浮力作用下，插销头404向上移动并从液压开关5内拔出，使翻板303的非铰接端不再被液压开关5的插销孔5021约束(在没有浮力的作用下，插销头404会在浮标插销4的重力作用下向下插入到液压开关5中，如图3所示，故翻板303在空车(罐体2内不装液体)或液位未超过浮头401时会被液压开关5的插销孔5021限位不会出现前、后摆动)。

随后，在出现急刹车之后(车会出现向后的加速度)如图10、图11所示，液体会由于惯性向车头方向冲击，低位的翻板303会被液体冲开，液体会涌向靠近车头的前腔内，此时液压开关5的车头一侧的水压会大于车尾一侧，液压开关5的滑体501出现如图11所示向车尾方向的移动，在滑轨5012和第二弹簧505的作用下车尾一侧的伸缩挡头503会伸出，车头方向的伸缩挡头503会缩回去，翻板303越过回缩的伸缩挡头503进一步向上开启。

之后，翻板303在重力和上面液流向下的作用下会向下回落，且车头一侧液压会大于车尾一侧的，车尾一侧的伸缩挡头503的伸出会挡住翻板303向后侧的翻转，状态如图12、图13所示。此时，即完成液体的动能向液体重力势能的转换，由于翻板303无法大面积的打开，此时液体的重力势能不能立马转换为液体的动能造成下一次的晃荡冲击，由于防波板3的翻板与板体之间有间隙无法将前、后腔的液体完全隔绝，前侧的液体的势能会通过防波板的间隙慢慢释掉，最后恢复到如图8、图9所示的状态，不会造成瞬间的晃荡冲击。

当车辆在急加速的时候，整个过程和以上描述刚好相反。下面就不做重复的描述。

另外，当需要进行检修时，可以手动按压浮头401和伸缩挡头503打开浮标插销4和液压开关5。

上面仅以低位的翻板为例进行说明，当防波板3上的上位翻板302在达到开合条件时，也会出现上述低位翻板303的工作状态。

以上所述，仅为本发明的具体实施方案，但本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种可自适应开合的防波板，包括与罐体内腔连接的板体(301)，所述板体上开设孔洞，其特征在于，所述孔洞内安装翻板(302、303)，所述翻板的第一边与所述孔洞的第一边框铰接，所述翻板的第二边安装能在液体浮力作用下浮起的浮标插销(4)，所述孔洞的第二边框上安装液压开关(5)，当所述浮标插销受到的浮力小于所述浮标插销的重力时，所述浮标插销连接所述液压开关，所述翻板的第二边与所述孔洞的第二边框连接，当所述浮标插销受到的浮力大于所述浮标插销的重力时，所述浮标插销在浮力作用下脱离所述液压开关，所述翻板的第二边脱离所述孔洞的第二边框。

2.根据权利要求1所述的可自适应开合的防波板，其特征在于，所述浮标插销包括浮头(401)、连杆(402)、导向套(403)和插销头(404)，所述浮头经所述连杆连接所述插销头，所述导向套安装于所述翻板的下面，且所述导向套上设置导向孔，所述插销头的上端中部浮动安装于所述导向套内，下端选择性伸出所述导向孔；

所述液压开关包括滑体(501)、第一壳体(502)、伸缩挡头(503)、第一弹簧(504)和第二弹簧(505)，所述滑体的中部对称设置逐渐往下延伸滑轨(5012)，所述滑体的两端分别安装液压承受面积相等的承压板(5011)；所述承压板位于所述第一壳体外，所述滑轨位于内置于所述第一壳体内的第二壳体(5013)内，所述第二壳体的端部与所述第一壳体的内壁之间安装所述第一弹簧；所述第一壳体的上部设置插销孔(5021)，所述插销孔的两侧对称设置挡头孔(5022)；所述挡头孔内安装所述伸缩挡头，所述伸缩挡头的上端伸出所述第一壳体，所述伸缩挡头的下端置于所述滑轨上，且所述伸缩挡头上套设呈压缩状态的所述第二弹簧；

当所述浮标插销受到的浮力小于所述浮标插销的重力时，所述插销头的下端插入所述插销孔中，所述翻板的第二边与所述孔洞的第二边框连接，当所述浮标插销受到的浮力大于所述浮标插销的重力时，所述插销头脱离所述插销孔，所述翻板的第二边脱离所述孔洞的第二边框。

3.根据权利要求2所述的可自适应开合的防波板，其特征在于，所述翻板的下部连接所述导向套，所述翻板的两侧分别设置所述浮头，所述液压开关垂直于所述翻板安装，使所述翻板的两侧分别设置所述承压板。

4.根据权利要求2所述的可自适应开合的防波板，其特征在于，所述翻板的上边与所述孔洞的上边框铰接，所述翻板的下部安装所述浮标插销，所述孔洞的下边框上安装所述液压开关。

5.根据权利要求2所述的可自适应开合的防波板，其特征在于，所述板体上沿高度方向开设两个孔洞，两个所述孔洞上分别铰接安装所述翻板。

6.一种液罐车，包括底盘和罐体，所述罐体安装于所述底盘上，其特征在于，所述罐体的内腔中部安装权利要求2－5中任一项所述的防波板，使所述罐体内腔被所述防波板分隔为前腔和后腔。

7.一种权利要求6所述液罐车的抑荡方法，其特征在于，

当罐体内出现液体晃荡时，液体会向晃荡方向冲击，并涌入晃荡方向的腔体中，使晃荡方向腔体中液压大于非晃荡方向腔体中液压，所述液压开关的滑体向非晃荡方向腔体移动，非晃荡方向腔体内的伸缩挡头伸出，晃荡方向腔体内的伸缩挡头缩回，翻板越过晃荡方向腔体内的伸缩挡头进一步向上开启，晃荡方向腔体内的液位进一步提升；随后，翻板在自身重力和晃荡方向腔体中上面液流向下的作用下向下回落，由于晃荡方向腔体中液压大于非晃荡方向腔体中液压，非晃荡方向腔体内的伸缩挡头保持伸出并挡住翻板向非晃荡方向的进一步翻转，完成液体动能向液体重力势能的转换，此时由于翻板无法越过非晃荡方向腔体内的伸缩挡头进一步打开，晃荡方向腔体内的液体势能不能立马转换为液体的动能造成下一次的晃荡冲击。

8.一种权利要求7所述液罐车的抑荡方法，其特征在于还包括：

晃荡方向腔体中的液体势能通过翻板与孔洞之间的间隙慢慢释掉，最后使液压开关恢复到中位状态。

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