CN115431863A - 一种通过载荷转移的罐车抗侧翻装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及运输车辆技术领域，具体是涉及了一种通过载荷转移的罐车抗侧翻装置，所述罐车包括牵引车、设置在牵引车后端的车架、设置在车架上的储液罐和设置在车架下的车轮，所述抗侧翻装置包括竖立设置于车架下端两侧的左动力缸和右动力缸、设置于储液罐腔体内两侧的左罐体和右罐体、设置在左动力缸和左罐体之间的左连接管、设置在右动力缸和右罐体之间的右连接管、设置于左罐体和右罐体之间的中连接管；所述左罐体上下端均设置有左伸缩杆并分别与左连接管和中连接管连接，所述右罐体上下端均设置有右伸缩杆并分别与右连接管和中连接管的另一端连接，本发明通过载荷转移的方式有效降低罐车侧翻风险，提高罐车行驶的安全性。

Description

一种通过载荷转移的罐车抗侧翻装置及方法
技术领域
本发明涉及运输车辆技术领域，具体是涉及了一种通过载荷转移的罐车抗侧翻装置及方法。
背景技术
近三年发生的危险品货物运输事故数都超过500起，产生重大社会影 响的危险货物运输事故时有发生，如2020年6·13温岭槽罐车爆炸事故， 安全形势依然严峻，据统计，77％的危险货物事故发生在道路运输过程中， 碰撞、侧翻是最主要的事故形态。危险货物事故易导致泄漏、燃烧、爆炸 等次生灾害，造成财产损失、环境污染、生态破坏、人员伤亡等恶劣影响。
罐式汽车/列车主要是液体运输，属于危险品运输车辆，运输介质一般为汽油、甲醇等，其运输介质均为易燃易爆的危险品，在罐车发生侧翻、碰撞后会造成严重事故，目前车辆侧翻主要依靠车辆电子稳定控制系统（ESC/ESP）, 由于汽车列车的牵引车与挂车的主挂通信问题，导致不适用于挂车/汽车列车，所以目前罐式汽车/列车的侧翻风险仍然较大，有待解决。
根据国家要求，完善长途客运车辆、旅游客车、危险物品运输车辆和船舶生产制造标准，提高安全性能，强制安装智能视频监控报警、防碰撞和整车整船安全运行监管技术装备，对已运行的要加快安全技术装备改造升级；其中危险物品运输车辆即为罐车。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种通过载荷转移的罐车抗侧翻装置及方法，通过载荷转移的方式有效降低罐车侧翻风险，提高罐车行驶的安全性。
本发明采用的技术方案是，提供了一种通过载荷转移的罐车抗侧翻装置，所述罐车包括牵引车、设置在牵引车后端的车架、设置在车架上的储液罐和设置在车架下的车轮，所述抗侧翻装置包括竖立设置于车架下端两侧的左动力缸和右动力缸、设置于储液罐腔体内两侧的左罐体和右罐体、设置在左动力缸和左罐体之间的左连接管、设置在右动力缸和右罐体之间的右连接管、设置于左罐体和右罐体之间的中连接管；
所述左罐体上下端均设置有左伸缩杆并分别与左连接管和中连接管连接，左罐体借助左伸缩杆具有上下移动的自由度；
所述右罐体上下端均设置有右伸缩杆并分别与右连接管和中连接管的另一端连接，右罐体借助右伸缩杆具有上下移动的自由度；
所述左动力缸上端与车架固定、另一端与一侧车轮内侧的车桥固定，所述右动力缸上端与车架另一侧下端固定、另一端与另一侧车轮内侧的车桥固定。
所述左连接管和右连接管之间设置有平衡管，平衡管上设置有平衡压力阀。
一种通过载荷转移的罐车抗侧翻方法，所述方法是基于罐车抗侧翻装置实现的，所述方法为当罐车右转弯时，车身向左侧倾斜，此时将罐车内的运输介质向右侧转移，车身右侧重力增加，借助罐车内运输介质的重力与车身向左侧倾斜的力产生抵抗，减小左侧翻趋势；当罐车左转弯时，车身向右侧倾斜，此时将罐车内的运输介质向左侧转移，车身左侧重力增加，借助罐车内运输介质的重力与车身向右侧倾斜的力产生抵抗，减小右侧翻趋势。
本发明的有益效果是：
1、本发明可应用于汽车列车、甩挂运输，不涉及牵引车和挂车的主挂通信问题，可单独对罐车/挂车进行改造，适用性广；解决了目前传统侧翻防控技术（ESC等）因主挂通信问题不能应用于汽车列车的问题。
2、即发生即响应，无延迟，车辆发生侧翻趋势的直观表现就是侧倾，而侧倾就会导致两侧悬架行程的改变，悬架行程的改变使左动力缸、右动力缸随之运动，以控制左罐体和右罐体的升降实现运输介质的载荷转移，以与侧翻力进行抵抗甚至平衡。
3、动态闭环反馈控制，更精准，依靠的是悬架行程、侧倾情况的直接反馈，非依靠侧向加速度传感器等的间接测量。
4、左动力缸、右动力缸、左伸缩杆和右伸缩杆采用液压或气压，左罐体和右罐体采用中空的罐体结构或填充泡沫等轻质介质即可，结构简单，改装方便，安全系数高，成本低廉。，操作维护简单。
5、纯机械液压/机构，不含电子元器件，可靠性强，且不增加对罐车运输易燃易爆介质的安全隐患。
6、采用常闭式平衡压力阀，车辆处于水平地面时，可以打开常闭式平衡压力阀对装置压力进行校正维护，操作维护简单方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明在车辆左倾状态时的参考图；
图3是本发明在车辆右倾状态时的参考图。
附图中，1、车架，2、储液罐，3、车轮，4、左动力缸，5、右动力缸，6、左罐体，7、右罐体，8、左连接管，9、右连接管，10、中连接管，11、左伸缩杆，12、右伸缩杆，13、平衡管，14、平衡压力阀。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明提供了一种通过载荷转移的罐车抗侧翻装置，所述罐车包括牵引车、设置在牵引车后端的车架1、设置在车架1上的储液罐2和设置在车架1下的车轮3，所述抗侧翻装置包括竖立设置于车架1下端两侧的左动力缸4和右动力缸5、设置于储液罐2腔体内两侧的左罐体6和右罐体7、设置在左动力缸4和左罐体6之间的左连接管8、设置在右动力缸5和右罐体7之间的右连接管9、设置于左罐体6和右罐体7之间的中连接管10；
所述左罐体6上下端均设置有左伸缩杆11并分别与左连接管8和中连接管10连接，左罐体6借助左伸缩杆11具有上下移动的自由度；
所述右罐体7上下端均设置有右伸缩杆12并分别与右连接管9和中连接管10的另一端连接，右罐体7借助右伸缩杆12具有上下移动的自由度；
所述左动力缸4上端与车架1固定、另一端与一侧车轮3内侧的车桥固定，所述右动力缸5上端与车架1另一侧下端固定、另一端与另一侧车轮3内侧的车桥固定。
如图1-3所示，所述左连接管8和右连接管9之间设置有平衡管13，平衡管13上设置有平衡压力阀14。
本装置在罐车发生侧倾时自动进行运行，其中，左动力缸4、右动力缸5、左伸缩杆11和右伸缩杆12可采用液压或气压，以下采用液压动力缸和液压伸缩杆为例，对本装置进行具体阐述：
当罐车在平整路面正常行驶时，车架1左侧、右侧的行程一样，左动力缸4和右动力缸5的压力一样，左罐体6和右罐体7处于同一水平面上。
当罐车右转弯时，由于离心力的作用，导致罐车出现向左侧翻的趋势，此时，车架1的左侧下压、右侧上移，左动力缸4的伸缩端回缩，右动力缸5的伸缩端拉伸，左动力缸4和左连接管8内的油压增大，左罐体6上端的左伸缩杆11受到左连接管8内的油压影响向外伸出，左罐体6随之下移，而右罐体7上移，左罐体6则占用罐车储液罐内运输介质的左侧空间增加，右罐体7占用运输介质的右侧空间减少，使储液罐内运输介质右侧重量增加，左侧重量减少，通过运输介质本身重量下压车架右侧，与罐车左侧翻趋势产生抵抗，大幅度减小罐车的左侧翻趋势。
当罐车左转弯时，由于离心力的作用，导致罐车出现向右侧翻的趋势，此时，车架1的右侧下压、左侧上移，右动力缸5的伸缩端回缩，左动力缸4的伸缩端拉伸，右动力缸5和右连接管9内的油压增大，右罐体7上端的右伸缩杆12受到右连接管9内的油压影响向外伸出，右罐体7随之下移，而左罐体6上移，右罐体7则占用罐车储液罐内运输介质的右侧空间增加，左罐体6占用运输介质的左侧空间减少，使储液罐内运输介质左侧重量增加，右侧重量减少，通过运输介质本身重量下压车架左侧，与罐车右侧翻趋势产生抵抗，大幅度减小罐车的右侧翻趋势。
平衡压力阀14为在本装置不工作期间，联通左连接管8、右连接管9，以平衡左动力缸4和右动力缸5的压力。
一种通过载荷转移的罐车抗侧翻方法，所述方法是基于罐车抗侧翻装置实现的，所述方法为当罐车右转弯时，车身向左侧倾斜，此时将罐车内的运输介质向右侧转移，车身右侧重力增加，借助罐车内运输介质的重力与车身向左侧倾斜的力产生抵抗，减小左侧翻趋势，当罐车左转弯时，车身向右侧倾斜，此时将罐车内的运输介质向左侧转移，车身左侧重力增加，借助罐车内运输介质的重力与车身向右侧倾斜的力产生抵抗，减小右侧翻趋势，本方法通过罐车储液罐内运输介质本身重量的变化，在罐车侧翻时进行抵抗，大幅度提高抗侧翻效果。

Claims (3)

1.一种通过载荷转移的罐车抗侧翻装置，所述罐车包括牵引车、设置在牵引车后端的车架（1）、设置在车架（1）上的储液罐（2）和设置在车架（1）下的车轮（3），其特征在于：所述抗侧翻装置包括竖立设置于车架（1）下端两侧的左动力缸（4）和右动力缸（5）、设置于储液罐（2）腔体内两侧的左罐体（6）和右罐体（7）、设置在左动力缸（4）和左罐体（6）之间的左连接管（8）、设置在右动力缸（5）和右罐体（7）之间的右连接管（9）、设置于左罐体（6）和右罐体（7）之间的中连接管（10）；
所述左罐体（6）上下端均设置有左伸缩杆（11）并分别与左连接管（8）和中连接管（10）连接，左罐体（6）借助左伸缩杆（11）具有上下移动的自由度；
所述右罐体（7）上下端均设置有右伸缩杆（12）并分别与右连接管（9）和中连接管（10）的另一端连接，右罐体（7）借助右伸缩杆（12）具有上下移动的自由度；
所述左动力缸（4）上端与车架（1）固定、另一端与一侧车轮（3）内侧的车桥固定，所述右动力缸（5）上端与车架（1）另一侧下端固定、另一端与另一侧车轮（3）内侧的车桥固定。
2.根据权利要求1所述的一种通过载荷转移的罐车抗侧翻装置，其特征在于：所述左连接管（8）和右连接管（9）之间设置有平衡管（13），平衡管（13）上设置有平衡压力阀（14）。
3.一种通过载荷转移的罐车抗侧翻方法，其特征在于：所述方法是基于罐车抗侧翻装置实现的，所述方法为当罐车右转弯时，车身向左侧倾斜，此时将罐车内的运输介质向右侧转移，车身右侧重力增加，借助罐车内运输介质的重力与车身向左侧倾斜的力产生抵抗，减小左侧翻趋势，当罐车左转弯时，车身向右侧倾斜，此时将罐车内的运输介质向左侧转移，车身左侧重力增加，借助罐车内运输介质的重力与车身向右侧倾斜的力产生抵抗，减小右侧翻趋势。
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