[发明专利]分级喷气式重型车防侧翻装置及其工作方法

权利要求书

1.分级喷气式重型车防侧翻装置，其特征在于，包含气源模块、控制阀模块、第一喷口组和第二喷口组；

所述气源模块用于给所述控制阀模块提供高压喷气；

所述控制阀模块包含控制杆组、第一控制阀和第二控制阀；

所述控制杆组包含平行控制杆、第一至第二垂直控制杆、以及第一至第二套筒；

所述平行控制杆设置在重型车的车架与后桥之间，其中部与重型车的车架铰接、两侧沿轴向均设有滑槽，且两侧滑槽内均设有能够沿滑槽滑动的滑块；

所述第一垂直控制杆、第二垂直控制杆设置在平行控制杆与重型车车架铰接处的两侧，其一端均与平行控制杆固连，另一端分别套接在第一套筒、第二套筒内；

所述第一套筒、第二套筒竖直设置，底端均与重型车的后桥固连；第一垂直控制杆、第二垂直控制杆分别能够在第一套筒、第二套筒内上下滑动；

所述平行控制杆、第一垂直控制杆、第二垂直控制杆、第一套筒、第二套筒关于经过平行控制杆与重型车车架铰接处且垂直于平行控制杆的直线对称；

所述第一控制阀、第二控制阀均包含阀体、活塞杆、第一活塞和第二活塞；

所述阀体为下端开口、上端封闭的圆柱体，其柱面上设有一个高压进气口以及2M个放气口，M为不为零的自然数；

所述活塞杆伸入阀体分别与第一活塞、第二活塞固连，能够带动第一活塞、第二活塞在阀体内做活塞运动；

所述2M个放气口中M个放气口设置在阀体柱面的上部，另外M个放气口设置在阀体柱面的下部；所述高压进气口设置在阀体柱面的中部；所述第一活塞位于阀体柱面上部M个放气口和高压进气口之间，所述第二活塞位于阀体柱面下部M个放气口和高压进气口之间；所述2M个放气口、第一活塞、第二活塞在重型车两侧平衡时关于经过高压进气口且垂直于所述阀体中轴线的之间对称；

所述高压进气口与第一活塞之间的距离大于第一活塞与阀体柱面上部M个放气口之间的最大距离；

所述第一控制阀、第二控制阀中活塞杆在阀体外的一端分别和所述平行控制杆两侧滑槽内的滑块铰接；

所述第一控制阀、第二控制阀中阀体的高压进气口均与所述气源模块相连；

所述第一喷口组、第二喷口组分别对应于第一控制阀、第二控制阀设置在重型车的两侧，均包含2M个拉伐尔喷管，其中M个拉伐尔喷管向上喷气，另外M个拉伐尔喷管向下喷气；

所述第一喷口组中M个向下喷气的拉伐尔喷管分别与所述第一控制阀的阀体柱面上部M个放气口对应相连、M个向上喷气的拉伐尔喷管分别与所述第一控制阀的阀体柱面下部M个放气口对应相连；

所述第二喷口组中M个向下喷气的拉伐尔喷管分别与所述第二控制阀的阀体柱面上部M个放气口对应相连、M个向上喷气的拉伐尔喷管分别与所述第二控制阀的阀体柱面下部M个放气口对应相连。

2.根据权利要求1所述的分级喷气式重型车防侧翻装置，其特征在于，所述气源模块包含储气筒压力调节器、高压储气筒和喷气压力调节器；

所述高压储气筒的进气口通过储气筒压力调节器与重型车气压制动系统的湿储气筒放气阀相连、出气口与喷气压力调节器的进气口连接，其中，储气筒压力调节器用于调整高压储气筒内的气压，喷气压力调节器用于调节高压储气筒的出气气压；

所述喷气压力调节器的出气口分别与所述第一控制阀、第二控制阀中阀体的高压进气口相连。

3.根据权利要求1所述的分级喷气式重型车防侧翻装置，其特征在于，所述M的值为3。

4.根据权利要求3所述的分级喷气式重型车防侧翻装置，其特征在于，所述阀体柱面上部3个放气口位于平行于所述阀体中轴线的直线上。

5.根据权利要求4所述的分级喷气式重型车防侧翻装置，其特征在于，所述阀体柱面上部3个放气口与第一活塞之间的距离分别为D1、D2、D3，其中，D1为预设的第一侧倾极限距离阈值，D2为预设的第二侧倾极限距离阀值，D3为预设的第三侧倾极限距离阀值。

6.基于权利要求5所述的分级喷气式重型车防侧翻装置的工作方法，其特征在于，包含以下过程：

令D1>D2>D3，第一控制阀由上往下的放气孔分别为放气孔p、放气孔n、放气孔m、放气孔k、放气孔h、放气孔g，第二控制阀由上往下的放气孔分别为放气孔a、放气孔b、放气孔c、放气孔d、放气孔e、放气孔f；

1），当重型车空载且不侧倾时，第一控制阀和第二控制阀中所有放气孔均不与高压储气筒连通，不产生防侧翻力矩；

2），当重型车总质量增加但不侧倾时，重型车的车架高度降低，第一控制阀的阀体、第二控制阀的阀体及平行控制杆随着车架降低相同的高度，第一垂直控制杆、第二垂直控制杆分别向第一套筒、第一套筒内收缩，而第一控制阀活塞杆、第二控制阀活塞杆相应也降低了相同的高度，第一控制阀和第二控制阀中所有放气孔均不与高压储气筒连通，不产生防侧翻力矩；

3），当重型车车身以任意负载向第二控制阀所在的一侧发生侧倾时，平行控制杆与后桥平行且相对位置不变，重型车的车架在第一控制阀所在的一侧抬高、第二控制阀所在的一侧降低，带动第一控制阀的阀体升高，第二控制阀的阀体降低；

3.1），当第一控制阀的阀体升高的距离大于或等于D1且小于D2时，放气孔k与第一控制阀高压进气口连通，高压气体从放气孔k流向第一喷口组中对应的向上喷气的拉伐尔喷管，重型车在第一控制阀所在的一侧获得向下的反作用力；放气孔c与第二控制阀高压进气口连通，高压气体从放气孔c流向第二喷口组中对应的向下喷气的拉伐尔喷管，重型车在第二控制阀所在的一侧获得向上的反作用力；

3.2），当重型车侧倾角大于或等于D2且小于D3时，放气孔k和放气孔h均与第一控制阀高压进气口连通，高压气体从放气孔k和放气孔h流向第一喷口组中对应的两个向上喷气的拉伐尔喷管，重型车在第一控制阀所在的一侧获得向下的反作用力；放气孔c和放气孔b均与第二控制阀高压进气口连通，高压气体从放气孔c和放气孔流向第二喷口组中对应的两个向下喷气的拉伐尔喷管，重型车在第二控制阀所在的一侧获得向上的反作用力；

3.2），当重型车侧倾角大于或等于D3时，放气孔k、放气孔h和放气孔g均与第一控制阀高压进气口连通，高压气体从放气孔k、放气孔h和放气孔g流向第一喷口组中三个向上喷气的拉伐尔喷管，重型车在第一控制阀所在的一侧获得向下的反作用力；放气孔c、放气孔b和放气孔a均与第二控制阀高压进气口连通，高压气体从放气孔c、放气孔b和放气孔a流向第二喷口组中三个向下喷气的拉伐尔喷管，重型车在第二控制阀所在的一侧获得向上的反作用力。