【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轮胎温度控制领域，具体涉及一种基于涡流管的矿用自卸车轮胎温度控制系统及方法。
技术介绍
1、轮胎作为矿用自卸车唯一与路面接触的零件，其性能直接影响着整车的安全性、操纵稳定性、舒适性、动力性和经济性。矿用自卸车重载行驶时，轮胎与地面直接接触，不停地变形及摩擦，产生大量热量，造成轮胎温度快速升高，加速轮胎老化，甚至因热量过度聚集而造成爆胎。而当环境温度较低时，轮胎弹性下降易损坏，且影响抓地性能。因此，为了保障矿用自卸车的高效安全运行，需要将矿用自卸车轮胎温度控制在合理的范围内。
2、矿用自卸车现有轮胎温度调节技术方案集中于高温时的散热降温。轮胎散热形式主要为自然风冷和喷淋水冷。自然风冷依靠车辆行驶过程中的气流对轮胎进行冷却，无需安装专用冷却组件；喷淋水冷则是以水作为冷媒，利用喷淋组件将水喷洒到轮胎上，通过水的蒸发吸热带走轮胎上的热量。除此之外，中国技术专利201320088577.3提出了强制风冷的冷却方式。但是，自然风冷和强制风冷由于使用的是常温空气，散热效率较低，降温效果不显著。喷淋水冷在北方冬季有结冰风险，影响车辆自身及道路安全。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于涡流管的矿用自卸车轮胎温度控制系统及方法，以解决矿用自卸车轮胎在重载工况时过热而导致加速老化或爆胎，以及温度较低对轮胎抓地性能产生不利影响的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种矿用自卸车轮胎温度控制
4、所述涡流管的冷气出口和热气出口中的一个朝向轮胎胎面，另一个背离轮胎方向，所述冷热气切换组件包括分配盘、接收盘和伺服电机，所述分配盘与接收盘轴向密封连接，所述分配盘内设置有压缩空气分配气道，所述压缩空气分配气道包括主气道和与主气道连通的两个分气道，所述主气道连接矿用自卸车的压缩空气管路，两个分气道关于分配盘中心轴线对称分布且贯穿分配盘底部，所述接收盘内设有压缩空气接收气道，所述压缩空气接收气道一端与分配盘的一个分气道位置相对应且相互连通，另一端与涡流管入口固定连接，所述伺服电机与分配盘固定连接，所述伺服电机的转轴穿过分配盘与接收盘固定连接，用于驱动接收盘相对于分配盘转动，所述伺服电机与控制器连接。
5、进一步地，所述分配盘固定于轮胎上方的驾驶室、车架或货箱的底部。
6、进一步地，所述压缩空气接收气道与涡流管入口通过螺纹连接。
7、进一步地，所述压缩空气接收气道通过弯管与涡流管入口连接。
8、进一步地，所述分配盘和接收盘均由低导热率的非金属材料制成。
9、第二方面，本专利技术提供了一种矿用自卸车轮胎温度控制系统，包括：涡流管、冷热气切换组件、轮胎压力监测系统和控制器，每个轮胎处均设置有涡流管、冷热气切换组件和轮胎压力监测系统，所述涡流管与矿用自卸车的压缩空气管路连通，所述冷热气切换组件与涡流管连接，所述冷热气切换组件和轮胎压力监测系统均与控制器连接，所述轮胎压力监测系统用于监测轮胎压力和温度，所述控制器用于根据监测到的轮胎压力和温度，向各轮胎处的冷热气切换组件发出输出冷气或热气的控制信号；所述冷热气切换组件用于根据接收的控制信号切换涡流管向轮胎输出冷气或热气；
10、所述涡流管的入口连接矿用自卸车的压缩空气管路，所述冷热气切换组件包括三位四通电磁阀，所述三位四通电磁阀的两个入口a、b分别连接涡流管的冷气出口和热气出口，两个出口c、d分别连接轮胎送气管路和外排管路，所述轮胎送气管路的出口朝向轮胎胎面，所述外排管路的出口背离轮胎方向，所述三位四通电磁阀与控制器连接。
11、进一步地，所述三位四通电磁阀由低导热率的非金属材料制成。
12、第三方面，本专利技术提供了一种矿用自卸车轮胎温度控制方法，基于第一方面所述的矿用自卸车轮胎温度控制系统实现，所述方法包括：
13、当轮胎压力监测系统监测到某一轮胎的压力或温度超过上限时，控制器向该轮胎处的伺服电机发出输出冷气的控制信号，伺服电机根据所述输出冷气的控制信号驱动接收盘及涡流管转动至冷气输出位置：涡流管冷气出口朝向轮胎胎面，输出冷气为轮胎降温，涡流管热气出口背离轮胎方向，输出的热气直接排出；
14、当轮胎压力监测系统监测到该轮胎的压力或温度下降至正常范围内，控制器向该轮胎处的伺服电机发出关闭的控制信号，伺服电机根据所述关闭的控制信号驱动接收盘及涡流管转动至与分配盘相连的气路断开的位置。
15、进一步地，所述的矿用自卸车轮胎温度控制方法，还包括：
16、当轮胎压力监测系统监测到某一轮胎的压力或温度低于下限时，控制器向该轮胎处的伺服电机发出输出热气的控制信号，伺服电机根据所述输出热气的控制信号驱动接收盘及涡流管转动至热气输出位置：涡流管热气出口朝向轮胎胎面，输出热气为轮胎加温，涡流管冷气出口背离轮胎方向，输出的冷气直接排出；
17、当轮胎压力监测系统监测到该轮胎的压力或温度升高至正常范围内，控制器向该轮胎处的伺服电机发出关闭的控制信号，伺服电机根据所述关闭的控制信号驱动接收盘及涡流管转动至与分配盘相连的气路断开的位置。
18、第四方面，本专利技术提供了一种矿用自卸车轮胎温度控制方法，基于第二方面所述的矿用自卸车轮胎温度控制系统实现，所述方法包括：
19、当轮胎压力监测系统监测到某一轮胎的压力或温度超过上限时，控制器向该轮胎处的三位四通电磁阀发出输出冷气的控制信号，三位四通电磁阀根据所述输出冷气的控制信号切换阀内气路，使入口a与出口c接通，入口b和出口d接通，将涡流管输出的冷气通过轮胎送气管路输送至轮胎胎面，将涡流管输出的热气通过外排管路排出；
20、当轮胎压力监测系统监测到该轮胎的压力或温度下降至正常范围内，控制器向该轮胎处的三位四通电磁阀发出关闭的控制信号，三位四通电磁阀根据所述关闭的控制信号关闭阀内所有气路。
21、进一步地，所述的矿用自卸车轮胎温度控制方法，还包括：
22、当轮胎压力监测系统监测到某一轮胎的压力或温度低于下限时，控制器向该轮胎处的三位四通电磁阀发出输出热气的控制信号，三位四通电磁阀根据所述输出热气的控制信号切换阀内气路，使入口b与出口c接通，入口a与出口d接通，将涡流管输出的热气通过轮胎送气管路输送至轮胎胎面，将涡流管输出的冷气通过外排管路排出；
23、当轮胎压力监测系统监测到该轮胎的压力或温度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种矿用自卸车轮胎温度控制系统，其特征在于，包括：涡流管（5）、冷热气切换组件、轮胎压力监测系统和控制器，每个轮胎处均设置有涡流管（5）、冷热气切换组件和轮胎压力监测系统，所述涡流管（5）与矿用自卸车的压缩空气管路连通，所述冷热气切换组件与涡流管（5）连接，所述冷热气切换组件和轮胎压力监测系统均与控制器连接，所述轮胎压力监测系统用于监测轮胎压力和温度，所述控制器用于根据监测到的轮胎压力和温度，向各轮胎处的冷热气切换组件发出输出冷气或热气的控制信号；所述冷热气切换组件用于根据接收的输出冷气或热气的控制信号切换涡流管（5）向轮胎输出冷气或热气。
2.根据权利要求1所述的矿用自卸车轮胎温度控制系统，其特征在于，所述涡流管（5）的冷气出口和热气出口中的一个朝向轮胎胎面，另一个背离轮胎方向，所述冷热气切换组件包括分配盘（1）、接收盘（4）和伺服电机（3），所述分配盘（1）与接收盘（4）轴向密封连接，所述分配盘（1）内设置有压缩空气分配气道（6），所述压缩空气分配气道（6）包括主气道（7）和与主气道（7）连通的两个分气道（8），所述主气道（7）连接矿用自卸车的压缩空气管路，两
3.根据权利要求2所述的矿用自卸车轮胎温度控制系统，其特征在于，所述分配盘（1）固定于轮胎上方的驾驶室、车架或货箱的底部。
4.根据权利要求2所述的矿用自卸车轮胎温度控制系统，其特征在于，所述压缩空气接收气道（9）与涡流管（5）入口通过螺纹连接。
5.根据权利要求2所述的矿用自卸车轮胎温度控制系统，其特征在于，所述压缩空气接收气道（9）通过弯管与涡流管（5）入口连接。
6.根据权利要求2所述的矿用自卸车轮胎温度控制系统，其特征在于，所述分配盘（1）和接收盘（4）均由低导热率的非金属材料制成。
7.根据权利要求1所述的矿用自卸车轮胎温度控制系统，其特征在于，所述涡流管（5）的入口连接矿用自卸车的压缩空气管路，所述冷热气切换组件包括三位四通电磁阀（10），所述三位四通电磁阀（10）的两个入口A、B分别连接涡流管（5）的冷气出口和热气出口，两个出口C、D分别连接轮胎送气管路（11）和外排管路（12），所述轮胎送气管路（11）的出口朝向轮胎胎面，所述外排管路（12）的出口背离轮胎方向，所述三位四通电磁阀（10）与控制器连接。
8.根据权利要求7所述的矿用自卸车轮胎温度控制系统，其特征在于，所述三位四通电磁阀（10）由低导热率的非金属材料制成。
9.一种矿用自卸车轮胎温度控制方法，其特征在于，基于权利要求2至6任一项所述的矿用自卸车轮胎温度控制系统实现，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的矿用自卸车轮胎温度控制方法，其特征在于，还包括：
11.一种矿用自卸车轮胎温度控制方法，其特征在于，基于权利要求7或8所述的矿用自卸车轮胎温度控制系统实现，所述方法包括：
12.根据权利要求11所述的矿用自卸车轮胎温度控制方法，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种矿用自卸车轮胎温度控制系统，其特征在于，包括：涡流管（5）、冷热气切换组件、轮胎压力监测系统和控制器，每个轮胎处均设置有涡流管（5）、冷热气切换组件和轮胎压力监测系统，所述涡流管（5）与矿用自卸车的压缩空气管路连通，所述冷热气切换组件与涡流管（5）连接，所述冷热气切换组件和轮胎压力监测系统均与控制器连接，所述轮胎压力监测系统用于监测轮胎压力和温度，所述控制器用于根据监测到的轮胎压力和温度，向各轮胎处的冷热气切换组件发出输出冷气或热气的控制信号；所述冷热气切换组件用于根据接收的输出冷气或热气的控制信号切换涡流管（5）向轮胎输出冷气或热气。
2.根据权利要求1所述的矿用自卸车轮胎温度控制系统，其特征在于，所述涡流管（5）的冷气出口和热气出口中的一个朝向轮胎胎面，另一个背离轮胎方向，所述冷热气切换组件包括分配盘（1）、接收盘（4）和伺服电机（3），所述分配盘（1）与接收盘（4）轴向密封连接，所述分配盘（1）内设置有压缩空气分配气道（6），所述压缩空气分配气道（6）包括主气道（7）和与主气道（7）连通的两个分气道（8），所述主气道（7）连接矿用自卸车的压缩空气管路，两个分气道（8）关于分配盘（1）中心轴线对称分布且贯穿分配盘（1）底部，所述接收盘（4）内设有压缩空气接收气道（9），所述压缩空气接收气道（9）一端与分配盘（1）的一个分气道（8）位置相对应且相互连通，另一端与涡流管（5）入口固定连接，所述伺服电机（3）与分配盘（1）固定连接，所述伺服电机（3）的转轴穿过分配盘（1）与接收盘（4）固定连接，用于驱动接收盘（4）相对于分配盘（1）转动，所述伺服电机（3）与控制器连接。
3.根据权利要求2所述的矿用自卸车轮胎温度控制系统，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛璐，贾攀，余国卿，
申请(专利权)人：江苏徐工国重实验室科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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