1.一种基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统,其特征在于:包括罐体、安全气囊、智能防波板、液压水平偏移系统、碰撞检测传感器、控制器和车架,所述的罐体用于承载被运输的液体,所述的车架与液罐车的底盘连接,所述罐体设置在车架上,所述的安全气囊设置有两个,且两个安全气囊分别呈对称设置在罐体的两侧,所述的液压水平偏移系统设置在罐体与车架之间,所述的碰撞检测传感器和控制器均设置在罐体上,通过碰撞检测传感器检测罐体的侧翻情况,通过控制器接收侧翻检测信号,并对安全气囊和液压水平偏移系统进行控制,所述的智能防波板设置在罐体内,通过智能防波板对罐体内的液体进行波动阻止。
2.根据权利要求1所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统,其特征在于:所述的安全气囊包括囊盖、帆布囊体、底座、灭火发生器和气体发生器,所述底座为一侧开口箱体状底座,所述囊盖的一侧与底座的开口处一侧铰接,通过囊盖对底座的开口进行密闭,所述灭火发生器和气体发生器均设置在底座内,所述帆布囊体设置在底座内,且帆布囊体包设整个灭火发生器和气体发生器,帆布囊体折叠状态,通过囊盖的封闭能够整个置于底座内,所述控制器的输出端分别与灭火发生器和气体发生器的控制端连接。
3.根据权利要求1所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统,其特征在于:所述的智能防波板包括纵向防波板、横向防波板、压电发电凸起、铰链和微型电机,纵向防波板竖直设置在罐体内,横向防波板呈对称在纵向防波板上转动设置有两个,压电发电凸起均匀分布在横向防波板表面,微型电机设置在纵向防波板上部,铰链配合连接在微型电机与横向防波板的转轴处,微型电机与控制器连接,通过控制器控制微型电机的转动。
4.根据权利要求3所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统,其特征在于:所述的横向防波板在纵向防波板上从上到下设置有多对。
5.根据权利要求3所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统,其特征在于:所述的压电发电凸起从顶层到底层依次由聚对苯二甲酸、铜片、聚四氟乙烯、铝片和聚对苯二甲酸组成。
6.根据权利要求1所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统,其特征在于:所述的液压水平偏移系统包括滑片、滑轨和液压缸,所述滑轨设置在车架上,所述滑片滑动设置在滑轨上,所述的罐体安装在滑片上,所述液压缸设置有两个,两个液压缸分别对称设置在滑片的两端,滑片在液压缸的推力作用下能够左右水平移动。
7.根据权利要求6所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统,其特征在于:所述的液压水平偏移系统在车架上设置有两个,且两个液压水平偏移系统位于箱体的前后两侧。
8.一种基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统的控制过程,其特征在于:其步骤为:
(1)设定车辆向左急转弯时,整车重心处于向右侧倾状态;
(2)此时系统控制右侧液压缸工作产生推力、左侧液压缸产生拉力,将罐体向左侧平移,从而将整车重心向左侧偏移,来抵抗整车左转向时向右的离心力,防止侧翻事故发生;
(3)反之车辆向右转弯时,整车重心处于向左侧倾状态;
(4)此时系统控制左侧液压缸工作产生推力、右侧液压缸产生拉力,将罐体向右侧平移,从而将整车重心向右侧偏移,来抵抗整车右转向时向左的离心力,防止侧翻事故发生;
(5)当罐车发生侧翻事故时,碰撞传感器检测到侧翻信号并传递给控制器;
(6)控制器控制气体发生器,瞬间产生大量氮气,同时灭火发生器喷射出大量的粉状灭火剂;
(7)帆布囊体在氮气的膨胀作用下迅速鼓起,在罐体与被压物体之间产生一层缓冲气囊,灭火器的存在可以大大降低侧翻引起火灾的概率;
(8)纵向防波板用于降低罐体内液体横向波动,横向防波板用于降低罐体内纵向波动;
(9)压电发电凸起布置在横向防波板上,用于降低液体横向晃动,同时将液体晃动的动能用于压电发电,从而防止静电产生;
(10)液体波动带动压电发电凸起变形,从而引起压电结构发电;
(11)横向防波板与纵向防波板夹角为α,系统控制器采集罐内充液比和侧向加速度ay的变化,控制微型电机转动;
(12)微型电机的转动带动铰链的上下移动,使得带动横向防波板的α角度的变化;
(13)从而使横向防波板上的压电发电凸起尽可能多的与液面接触,达到更好发电和抑制波动的目的。
9.根据权利要求8所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统的控制过程,其特征在于:步骤(1)至(4),根据传感器测试的数据进行分析处理获得汽车整体侧向能,包括动能与势能,然后液压水平偏移系统自动进行反向平移纠正,防止侧翻事故发生。
10.根据权利要求9所述的基于安全气囊的液罐车侧翻复合防护系统的控制过程,其特征在于:水平偏移距离y与液罐车整体侧向能Wall之间的关系:其中,d为测量误差,WT和Wd分别为整车侧向势能与侧向动能,m1为非簧载质量,m2为簧载质量,h1为m1的高度,h2为m2的高度,vy为整车侧向速度,vtire,为车轮行驶速度,为方向盘转角,θ1为轮胎侧偏角,θ2为轮胎侧倾角。