CN201677864U - 刹车自动降温装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种刹车自动降温装置。它具有结构简单，使用方便，可有效保证刹车效果等优点，其结构为：它包括水箱，水箱通过自动开关装置与喷水管连接，喷水管与汽车轮毂对应；水箱上还设有至少一个水位传感器，水位传感器则与控制装置连接，同时控制装置还与自动开关装置以及带除尘装置的温度检测装置连接，温度检测装置设置在与汽车轮毂相配合的位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种刹车自动降温装置。
背景技术
中国的重型货车普遍采用鼓式刹车装置，这种刹车装置的散热性能较差，容易出现由于过热而导致的刹车失灵情况。对于重载车辆，由于动能很大，在长距离下坡路段行驶时制动器的温度也比较高，通常会达到500-600℃甚至更高。在这种情况下，制动器的摩擦系数就相对降低，有时驾驶员为了多拉货而超载，这便加大了车辆出现制动失灵情况的几率。
为解决上述问题，现有的办法是向刹车毂喷水降温，保护刹车车毂和延长刹车片的使用寿命。但是实际使用过程中，什么时间开始喷水，什么时间关水，什么时候水箱里面的水用完，凭驾驶员的经验和感觉。这样既不能准确检测到刹车的瞬间温度，还不能及时动作，而且，增加了驾驶员的精神负担和操作的难度，还可能遗忘打开喷水阀门，或者一次用水过多致使水箱里的水枯竭，烧坏刹车片，引发交通事故，造成财产损失和人身伤亡事故。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种具有结构简单，使用方便，可有效保证刹车效果等优点的刹车自动降温装置。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种刹车自动降温装置，它包括水箱，水箱通过自动开关装置与喷水管连接，喷水管与汽车轮毂对应；水箱上还设有至少一个水位传感器，水位传感器则与控制装置连接，同时控制装置还与自动开关装置以及带除尘装置的温度检测装置连接，温度检测装置设置在与汽车轮毂相配合的位置。
所述控制装置包括主机和从机，主机与从机间采用CAN总线通信；主机和从机均为单片机，主机与水位传感器连接，从机分别与开关装置和温度检测装置连接。
所述自动开关装置为电磁阀。
所述温度检测装置为红外传感器，它安装在筒体内，筒体前端为凹槽状，在其前方安装透镜，红外传感器通过温度采集驱动模块与从机连接，温度采集驱动模块上设有接线卡座；同时透镜处还设有除尘装置。
所述除尘装置包括与筒体内与透镜相对应的气管，气管则与气泵连接，气泵也与从机连接。
所述主机包括主机单片机、电源模块、通信模块、按键设置模块、水位采集模块、显示模块和报警指示模块，主机单片机与各模块连接，水位采集模块与水位传感器连接；所述从机包括从机单片机、电源模块、通信模块、电磁阀驱动模块、气泵驱动模块和温度采集驱动模块，从机单片机与各模块连接。
所述温度采集驱动模块为单电源供电红外驱动电路，它由单电源和放大器组成。
所述温度采集驱动模块为双电源供电红外驱动电路，它包括两个电源，两个电源均与放大器连接。
本实用新型中主控部分采用单片机控制，实现智能化控制。主机与从机之间采用CAN总线通信方式，保证了主机与从机之间通信的稳定性，提高产品的安全性能。解决了现有技术中通信不稳定的问题。洒水降温的阈值可以根据现场实际条件，客户自己进行设定。温度检测部分采用红外传感器，能够及时检测温度的变化，使装置及时动作。解决了传感器不能安装的技术难题。提高了装置动作的速度。是现有技术无法达到的。采用灵敏的水位传感器，能够及时获得水箱的水位。主控部分采用高亮的液晶显示，使用户对装置工作状态一目了然。自动手动之间可以进行切换，保证了装置的可靠性。具有传感器故障报警，水位过低报警，温度过高报警，通信异常报警等，保证系统安全稳定可靠运行。
本实用新型的有益效果是：可以自动控制刹车喷水的开关，可避免因刹车温度过高，而造成的刹车咬死或刹车失灵引发的交通事故；可以自动控制刹车喷水的开关，可使驾驶员的精力集中，减轻驾驶员的劳动强度，减少因人为操作原因而引发的交通事故；可以将刹车的温度控制在正常的工作范围，可延长刹车毂和蹄片的使用寿命，减少更换和修理刹车的时间以及费用；可以控制喷水量，延长水箱固定水量的使用时间。
本产品可应用于安装了刹车喷淋装置的大、中型载重汽车和长途客车、公交客车（单桥、多桥皆可），而且安装本产品不会改变汽车原有的喷水(喷淋)系统和装置。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为主机组成框图；
图3为从机组成框图；
图4为温度检测装置结构图；
图5为单电源供电红外驱动电路；
图6为双电源供电红外驱动电路；
其中，1.水箱，2.电磁阀，3.喷水管，4.汽车轮毂，5.水位传感器，6.主机，7.从机，8.红外传感器，9.筒体，10.透镜，11.气管，12.气泵，13. 主机单片机，14.电源模块，15.通信模块，16. 按键设置模块，17.显示模块，18. 报警指示模块，19. 从机单片机，20. 电磁阀驱动模块，21. 气泵驱动模块，22. 温度采集驱动模块，23. 水位采集模块，24.接线卡座。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。
图1中，刹车自动降温装置包括水箱1，水箱1通过电磁阀2与喷水管3连接，喷水管3与汽车轮毂4对应；水箱1上还设有至少一个水位传感器5，主机6通过水位传感器5采集到的水位信息，从机7通过红外传感器8采集到的温度信号通过通信线传送到主机6，主机6将这些信息显示模块17上，将温度数值与设定的阈值进行比较，如果此时的温度大于设定的阈值，主机6向从机7发送一条命令，从机7接到命令后输出一个开关信号给控制水流的电磁阀2，使其打开，从而使水喷到汽车轮毂4上面，达到降温的目的，一旦温度低于设定的喷水阈值，从机发送个电磁阀2关断信号，使电磁阀2关断。从而关断水流，实现了对水的自动控制。
主机6与从机7之间是实时通信，一旦中断，主机6的显示模块17上将出现故障标识，提醒用户。一旦水箱1里面的水位较低时，此时主机6会通过报警指示模块18发出报警信号，提示用户加水。为了保持红外传感器8前方的透镜10的清洁，本系统一个专用的气泵12负责清洗红外传感器8，从机7会控制气泵12的定时开启防止红外传感器8被挡住，保持温度的正确性，而且一旦温度信号异常，从机7会将故障信号传送给主机6，主机6会在显示模块17上显示故障信息，提示用户进行检查。
主机6与从机7间采用CAN总线通信；主机6和从机7均为单片机。
图4中，红外传感器8安装在筒体9内，在其前方安装透镜10，红外传感器8与从机7连接；同时透镜10处还设有除尘装置。筒体9采用铜管、铝管、PPR、PPC、铁管等均可，顶端制作成凹槽，此种结构能够阻止部分灰尘落到透镜表面，气管11内的气体由气泵12产生，主要作用是防止透镜10上面有灰尘，保持透镜10的清洁。红外传感器8与温度采集驱动模块22连在一起，温度采集驱动模块22上面有接线的卡座24，用于向外引线。此模块体积较小，可以用螺母进行固定，彻底解决了红外传感器8无法安装的问题。
除尘装置包括与筒体9内与透镜10相对应的气管11，气管11则与气泵12连接，气泵12也与从机7连接。
图2中，主机6包括主机单片机13、电源模块14、通信模块15、按键设置模块16、显示模块17、报警指示模块19和水位采集模块23，主机单片机13与各模块连接，水位采集模块23与水位传感器5连接。主机单片机13采用的是飞思卡尔公司的MC9S08DZ06,此款单片机内部集成有CAN协议，12位分辨率的ADC通道，全双工或单线双向的SPI总线等，也可用其他单片机，ADC也可采用外置ADC芯片。电源模块14采用的是MC64063,该芯片是一单片双极型线性集成电路专用于直流——直流变换器控制部分片内包含有温度补偿带隙基准源，能输出1.5A的开关电流，能在3.0——40V的输入电压下工作，是普通的稳压芯片所不能达到的，性能要求不高时可以用其他的稳压芯片，如7812,7805等稳压芯片。按键设置模块16采用独立按键，每一个按键连接在一个I/O口上，也可以用3X3、2X4、4X4等矩阵键盘代替。通信模块15采用的是单片机内部集成的MCAN协议，采用此种方法能够减少硬件干扰，保证通信更加稳定。也可采用独立的sja1000等CAN总线专用芯片。此模块可以选择其他通信方式如：MAX485、MAX232、普通I/O口，无线通信方式等。显示模块17采用的是12864图形点阵LCD模块，此模块自带中文字库，可以采用串行通行方式，采用这种LCD模块可以节约I/O口，操作简单。对性能无要求也可采用字符型LCD模块，或者LED数码管、真彩TFT模块、段式液晶显示模块等。报警指示模块19采用的是led指示灯，发声装置采用的是蜂鸣器。
图3中，从机7包括从机单片机19、电源模块14、通信模块15、电磁阀驱动模块20、气泵驱动模块21和温度采集驱动模块22，从机单片机19与各模块连接。
从机单片机19、电源模块14、通信模块15与主机6的相同。电磁阀驱动模块20采用MOSFET IRF540,它是一种小电压控制大电流的元器件，当VGS为5V时，可输出电流就可达到30A左右，完全能实现小电压控制大电流的目的。这是普通的达林顿管所不能达到的，当电流较小时也可以采用ULN2003，或者是其他的达林顿管，也可以采用继电器控制，但是继电器的开关次数有限制，使用寿命较短，远达不到电子开关的开关次数。水位采集模块23采用汽车专用的水位传感器，这种传感器灵敏度较高，它的性能是普通的水位传感器所不能达到的，当对性能要求不是很高时可以采用低端的水位传感器。温度采集驱动模块22采用的是非接触式的红外传感器，这种传感器能够迅速捕捉到温度的变化，反应较快，采集到的温度准确。它的反应速度是热电阻、热电偶、数字式温度传感器等普通传感器所不能达到的。
图5中，温度采集驱动模块22为单电源供电红外驱动电路，它由单电源和放大器组成。此电路采用的是单电源电源供电的放大器，放大器可采用ADI公司的OP777、OP727和OP747分别是精密的单、双和四个轨至轨输出的单电源放大器，具有微功耗工作和轨至轨输出范围的特点。这些放大器与像OP07这类用双电源供电的普通放大器相比，性能得到了改进，并且具有适于在低至2.7V的单电源下工作的优点，同时能够选择更小的封装形式。在带超过500PF的容性负载时，输出也是稳定的.在5V供电的情况下，每个放大器的电源电流小于300μA。用500Ω的串联电阻保护输入端，允许其输入信号电平高于正电源数伏,而不会有相位反转。也可采用LF353P TLC4502ID 通用运算放大器等。
图6中，温度采集驱动模块22还可为双电源供电红外驱动电路，它包括两个电源，两个电源均与放大器连接。此电路采用放大器OP07或者其他类似放大器，它们通常需要双电源供电，负电压产生电路采用的是专用芯片LMC7660，也可采用RC电路进行搭建。采用LMC7660稳定性较好。这类芯片的特点就是高精度，低漂移。放大交流信号，不足就是，电源电压高，输出摆幅小，速度慢，但是对于一些要求不高的场合其性价比较高。
Claims (8)
1.一种刹车自动降温装置，其特征是，它包括水箱，水箱通过自动开关装置与喷水管连接，喷水管与汽车轮毂对应；水箱上还设有至少一个水位传感器，水位传感器则与控制装置连接，同时控制装置还与自动开关装置以及带除尘装置的温度检测装置连接，温度检测装置设置在与汽车轮毂相配合的位置。
2.如权利要求1所述的刹车自动降温装置，其特征是，所述控制装置包括主机和从机，主机与从机间采用CAN总线通信；主机和从机均为单片机，主机与水位传感器连接，从机分别与开关装置和温度检测装置连接。
3.如权利要求1或2所述的刹车自动降温装置，其特征是，所述自动开关装置为电磁阀。
4.如权利要求1或2所述的刹车自动降温装置，其特征是，所述温度检测装置为红外传感器，它安装在筒体内，筒体前端为凹槽状，在其前方安装透镜，红外传感器通过温度采集驱动模块与从机连接，温度采集驱动模块上设有接线卡座；同时透镜处还设有除尘装置。
5.如权利要求4所述的刹车自动降温装置，其特征是，所述除尘装置包括与筒体内与透镜相对应的气管，气管则与气泵连接，气泵也与从机连接。
6.如权利要求1或2所述的刹车自动降温装置，其特征是，所述主机包括主机单片机、电源模块、通信模块、按键设置模块、水位采集模块、显示模块和报警指示模块，主机单片机与各模块连接，水位采集模块与水位传感器连接；所述从机包括从机单片机、电源模块、通信模块、电磁阀驱动模块、气泵驱动模块和温度采集驱动模块，从机单片机与各模块连接。
7.如权利要求6所述的刹车自动降温装置，其特征是，所述温度采集驱动模块为单电源供电红外驱动电路，它由单电源和放大器组成。
8.如权利要求6所述的刹车自动降温装置，其特征是，所述温度采集驱动模块为双电源供电红外驱动电路，它包括两个电源，两个电源均与放大器连接。
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