[發明專利]基于蜂窩彈性體的液罐車側翻復合防護系統及其使用方法

有效

• 申請號: 201910371519.3
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110239418B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 李波;貝紹軼;趙又群;張蘭春;楊銀忠;周亭;楊藝;姚雪蓮;丁月;王文豪
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: B60P3/22
• 分類號: B60P3/22;B62D37/04
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 顧翰林

1.一種基于蜂窩彈性體的液罐車側翻復合防護系統，其特征在于：包括罐體、防護鋼架、蜂窩支撐體、智能防波板、液壓水平偏移系統、控制器和車架，所述的罐體用于承載被運輸的液體，所述的車架與液罐車的底盤連接,所述罐體設置在車架上,所述的蜂窩支撐體設置有兩個,且兩個蜂窩支撐件分別呈對稱設置在罐體的兩側,所述的防護鋼架套設在罐體外部，且防護鋼架的兩側分別對應于蜂窩支撐體抵觸設置，所述的液壓水平偏移系統設置在罐體與車架之間，所述的控制器設置在罐體上，通過控制器對罐體運行過程的數據接收并進行處理，使得控制器對液壓水平偏移系統進行控制，所述的智能防波板設置在罐體內，通過智能防波板對罐體內的液體進行波動阻止，所述的智能防波板包括縱向防波板、橫向防波板、壓電發電凸起、鉸鏈和微型電機，縱向防波板豎直設置在罐體內，橫向防波板呈對稱在縱向防波板上轉動設置有兩個，壓電發電凸起均勻分布在橫向防波板表面，微型電機設置在縱向防波板上部，鉸鏈配合連接在微型電機與橫向防波板的轉軸處，微型電機與控制器連接，通過控制器控制微型電機的轉動。

2.根據權利要求1所述的基于蜂窩彈性體的液罐車側翻復合防護系統，其特征在于：所述的蜂窩支撐體包括蜂窩彈性件和夾板，所述夾板粘接在罐體的兩側，所述蜂窩彈性件設置在對應的夾板上，使得蜂窩彈性件連接在防護鋼架與夾板之間。

3.根據權利要求1所述的基于蜂窩彈性體的液罐車側翻復合防護系統，其特征在于：所述的防護鋼架為彈性鋼架套，通過兩側的蜂窩支撐件固定防護鋼架在罐體上。

4.根據權利要求1所述的基于蜂窩彈性體的液罐車側翻復合防護系統，其特征在于：所述的橫向防波板在縱向防波板上從上到下設置有多對。

5.根據權利要求1所述的基于蜂窩彈性體的液罐車側翻復合防護系統，其特征在于：所述的壓電發電凸起從頂層到底層依次由聚對苯二甲酸、銅片、聚四氟乙烯、鋁片和聚對苯二甲酸組成。

6.根據權利要求1所述的基于蜂窩彈性體的液罐車側翻復合防護系統，其特征在于：所述的液壓水平偏移系統包括滑片、滑軌和液壓缸，所述滑軌設置在車架上，所述滑片滑動設置在滑軌上，所述的罐體安裝在滑片上，所述液壓缸設置有兩個，兩個液壓缸分別對稱設置在滑片的兩端，滑片在液壓缸的推力作用下能夠左右水平移動。

7.根據權利要求6所述的基于蜂窩彈性體的液罐車側翻復合防護系統，其特征在于：所述的液壓水平偏移系統在車架上設置有兩個，且兩個液壓水平偏移系統位于箱體的前后兩側。

8.一種基于蜂窩彈性體的液罐車側翻復合防護系統的使用方法，其特征在于：其步驟為：

(1)設定車輛向左急轉彎時，整車重心處于向右側傾狀態；

(2)此時系統控制右側液壓缸工作產生推力、左側液壓缸產生拉力，將罐體向左側平移，從而將整車重心向左側偏移，來抵抗整車左轉向時向右的離心力，防止側翻事故發生；

(3)反之車輛向右轉彎時，整車重心處于向左側傾狀態；

(4)此時系統控制左側液壓缸工作產生推力、右側液壓缸產生拉力，將罐體向右側平移，從而將整車重心向右側偏移，來抵抗整車右轉向時向左的離心力，防止側翻事故發生；

(5)當罐車側翻后，防護鋼架首先接觸地面，在蜂窩結構的彈性緩沖下，把罐體側翻所釋放的動能通過蜂窩結構進行吸收，減小側翻對罐體和被壓物之間的相互沖擊力，起到罐體被動安全的作用；

(6)縱向防波板用于降低罐體內液體橫向波動，橫向防波板用于降低罐體內縱向波動；

(7)壓電發電凸起布置在橫向防波板上，用于降低液體橫向晃動，同時將液體晃動的動能用于壓電發電，從而防止靜電產生；

(8)液體波動帶動壓電發電凸起變形，從而引起壓電結構發電；

(9)橫向防波板與縱向防波板夾角為α，系統控制器采集罐內充液比和側向加速度ay的變化，控制微型電機轉動；

(10)微型電機的轉動帶動鉸鏈的上下移動，使得帶動橫向防波板的α角度的變化；

(11)從而使橫向防波板上的壓電發電凸起盡可能多的與液面接觸，達到更好發電和抑制波動的目的。

9.根據權利要求8所述的基于蜂窩彈性體的液罐車側翻復合防護系統的使用方法，其特征在于：步驟(1)至(4)根據傳感器測試的數據進行分析處理獲得汽車整體側向能，包括動能與勢能，然后液壓水平偏移系統自動進行反向平移糾正，防止側翻事故發生；

水平偏移距離y與液罐車整體側向能W_all之間的關系:

其中，d為測量誤差，W_T和W_d分別為整車側向勢能與側向動能，m₁為非簧載質量，m₂為簧載質量，h₁為m₁的高度，h₂為m₂的高度，v_y為整車側向速度，v_tire，為車輪行駛速度，為方向盤轉角，θ₁為輪胎側偏角，θ₂為輪胎側傾角。