油罐车安全互锁理念及设计方案

时间:2017-01-23 01:47:54 来源:论文投稿

1卸口、油气回收口、防溢漏插座出口的互锁及底阀开闭互锁

在装卸操作过程中,为避免操作人员未将卸料管、油气回收管以及防溢漏插座线束拔除而将油罐车开走,应设计在以上动作未完成前,油罐车处于制动状态。图1和图2是其中1卸口、油气回收口、防溢漏插座出口的互锁及底阀开闭互锁在装卸操作过程中,为避免操作人员未将卸料管、油气回收管以及防溢漏插座线束拔除而将油罐车开走,应设计在以上动作未完成前,油罐车处于制动状态。图1和图2是其中一种设计结构及其工作原理,该结构我们称之为卸油口护栏。(1)当卸油总阀打开时,阀杆克服弹簧作用力回缩,互锁阀2口和3口导通,主气源向气路梭阀口供气,制动气室膜片腔充气制动。只有卸油总阀打开,各气控底阀才能打开,所以底阀打开时,车辆必然处于制动状态。(2)当总阀关闭时,阀杆在无阻力状态下回弹出来,互锁阀2口截止,3口和4口导通,这时制动气室膜片腔的压缩空气通过气路梭阀从互锁阀的4口排出,制动解除。(3)注意到互锁阀的结构,只要设法让阀杆处于缩回状态,即使卸油总阀关闭,车辆也是处于制动状态,即和情况一相同。图1的结构正是利用这种情况实现制动互锁功能。如图1所示,只要卸油口护栏打开,由于零件6锁止板的阻挡作用,零件2互锁阀的阀杆都处于缩回状态,车辆处于制动状态。只有卸油口护栏关闭时,零件2互锁阀的阀杆才能通过零件6锁止板上唯一的孔伸展出来,这时关闭卸油总阀,才能解除制动。而只有将卸料管、油气回收管和防溢漏插座线束拔除,卸油口护栏才能关闭。即通过上述方案,能够实现装卸口、油气回收口、防溢漏插座出口的安全互锁,同时上述方案也实现了底阀开闭与制动的互锁。

2操作箱门、罐顶护栏、人孔盖开闭与互锁

在油罐车行驶的时候,操作箱箱门应该关闭,否则在行驶时可能会碰到路边栏杆或其他车辆。罐顶护栏也应该放下来,否则其总高度很可能超过涵洞高度,过涵洞时可能发生干涉。如果人孔盖没关上,则燃油会洒出来。但司机在行驶之前可能忘记关闭箱门、放下罐顶护栏、忘记关闭人孔盖,车辆在这种状态行驶有发生事故的隐患。为了避免这种误操作引起的事故,我们应该设计箱门的开闭、罐顶护栏开闭、人孔开闭与制动互锁。由于这三种互锁结构原理是相同的,下面只对箱门开闭与制动互锁进行介绍。如图3、图4所示,当箱门打开时,箱门克服两位三通行程阀阀体内弹簧作用力,将行程阀的滚轮压紧,这时行程阀P口和A口导通,R口截止,主气源进入制动气室膜片腔,车辆充气制动。当箱门关闭时,行程阀滚轮复位,P口截止,AR导通,制动气室压缩空气通过气路梭阀从行程阀R口排出,解除制动。通过上述方法可以有效实现操作箱门开闭与制动实现互锁,罐顶护栏、人孔盖也是采取同样办法。实际上,还有一种方法可以实现同样功能。即将行程阀装在箱里面,当箱门关闭时压紧行程阀滚轮,主气源接至行程阀R口。但这种方法需要机构具有高可靠性,否则一旦失效,会造成车辆高速行驶时突然制动,形成事故。所以本文不予推荐。

3斜坡停车互锁

斜坡停车可能存在这样的情况。油罐车停放在斜坡上,司机上车起动后发现车辆处于制动状态,忘记拉上驻车手刹,便下车检查卸油口护栏、操作箱、罐顶护栏等是否关闭完好,在处理好后车辆解除制动,油罐车滚下斜坡,造成事故。斜坡停车互锁是指,出现上述情况时,即使油口护栏、操作箱、罐顶护栏等都关闭完好,也需要司机回到驾驶室踩一下脚刹再松掉才能解除制动。只需要在气控管路上合理设计,便可以达成此功能。各制动互锁装置通过气路梭阀串联输入到双向气控换向阀的控制口a,只要至少有一个制动互锁装置启动,a口就会有气压,这时双向气控换向阀A口和R口导通、B口和P口导通,S口截止,主气源压缩空气通过气路梭阀S的11口进入制动气室膜片腔,车辆制动。这时,即使停掉所有制动互锁装置,由于双向气控换向阀的记忆功能,该阀的气路方向没改变,车辆还是处于制动状态。这时只有在驾驶室踩下刹车,压缩空气从刹车控制气管进入到双向气控换向阀控制口b,其气路才得到改变。A口和P口导通、B口和S口导通,主气源截止在S口,制动气室膜片腔的压缩空气通过气路梭阀S从双向气控换向阀的A口排出,解除制动。

4结语

为避免误操作,本文提出了油罐车上存在安全隐患的活动元素如装卸操作、箱门、罐顶护栏、底阀、人孔盖等开闭与车辆制动互锁的理念,并推荐了相应的设计方案。这些方案是通过机械或气控的方式进行控制的,在设计过程中除考虑到功能外,也考虑到了失效模式和结构可靠性,设计方案没有影响系统原本的安全性能。

作者:谭荣响 李金龙 何际顺 单位:东莞永强汽车制造有限公司


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