专利名称：一种间歇式自动充气装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种充气装置，尤其涉及ー种可用于向轮胎充气的间歇式自动充
气装置。
背景技术：
现有充气装置一般包括与气源连接的充气阀、与放空管连接的放气阀、用于检测充气对象内压カ的压カ检测元件，结构略简单的充气装置是充气阀和放气阀分别利用充气开关和放气开关来控制，操作人员根据压カ检测元件的指示来控制充气开关和放气开关，操作比较繁琐。利用程序控制(集成电路)的自动充气装置具有较高的充气精度和充气速度，但成本过高，对操作人员要求高，无法手、自动切換。不仅如此，由程序控制的自动充气装置设定和更改需要较专业的人员进行，一旦损坏，维修困难且费用较高，也不便制订标准化的作业规程。
实用新型内容本实用新型提供一种成本低、便于操作和维护的自动充气装置。ー种间歇式自动充气装置，包括充气阀、放气阀、压カ传感器，设有控制电路，所述的控制电路中带有存储第一设定时间和第二设定时间的计时电路，所述的控制电路在交替触发的第一设定时间和第二设定时间内根据压カ传感器的信号对应的控制充气阀和放气阀。控制电路对充气阀和放气阀的控制也体现其电路连接关系，即所述的充气阀、放气阀、压カ传感器均通过电路接入该控制电路，控制电路采集压カ传感器信号，当充气对象的压カ高于设定值时则开启放气阀减压，反之开启充气阀充气，在交替触发的第一设定时间和第二设定时间内间歇的进行气压检测、充气或放气，使充气对象的压カ保持在设定值的允许误差内。所述的计时电路采用循环延时继电器(应理解为包括循环延时继电器本身以及辅助电路)，可以设置第一设定时间和第二设定时间，并交替的触发，不仅成本低而且便于维护。作为优选，所述的控制电路由继电器组和所述的计时电路组成，控制电路构成较简单，降低了成本。作为优选，设有用于触发所述的计时电路的自动充气开关，该自动充气开关接入所述的控制电路。作为优选，设有用于直接开启所述的充气阀的手动充气开关，该手动充气开关接入所述的控制电路，手动充气开关并不触发所述的计时电路，可強制开启充气阀并保持，实现手动充气。作为优选，设有用于直接开启所述的放气阀的手动放气开关，该手动放气开关接入所述的控制电路，手动放气开关并不触发所述的计时电路，可強制开启放气阀并保持，实现手动放气。作为优选，设有用于指示所述的充气阀处于开启状态的充气指示灯，充气阀处于开启状态时同时点亮充气指示灯，在电路上可通过并联实现同步。作为优选，设有用于指示所述的放气阀处于开启状态的放气指示灯，放气阀处于开启状态时同时点亮放气指示灯，在电路上可通过并联实现同步。作为优选，所述的压カ传感器采用双位电接点压カ表，其常闭触点与常开触点设定的压力相同，即在同一位置，而且可显示压カ值、传感压カ信号且便于压カ设定。作为优选，所述的自动充气开关、手动充气开关和手动放气开关通过所述的控制电路互锁，即三个开关触发其中一个时，另外两个无法触发。作为优选，所述的充气阀与充气对象之间的气体管路中设有稳压腔，所述的压力传感器的压カ感应元件连通至该稳压腔中，即压カ传感器直接感应稳压腔中的压力，稳压腔可以是一容器或将气体管路直径明显加大，以降低测量误差。本实用新型间歇式自动充气装置制作简单，成本低，实用性强，方便维护及使用，能长期重复使用，有利于标准化作业。
图I为本实用新型ー种间歇式自动充气装置的结构框图；图2为图I中控制电路以及受控元件的电路连接示意图。
具体实施方式
參见图1，本实用新型ー种间歇式自动充气装置，包括充气阀、放气阀、压カ传感器，设有控制电路，控制电路中带有存储第一设定时间和第二设定时间的计时电路，控制电路在交替触发的第一设定时间和第二设定时间内根据压カ传感器的信号对应的控制充气阀和放气阀。计时电路采用循环延时继电器，可以设置第一设定时间和第二设定时间，并交替的触发，控制电路由继电器组和计时电路组成，控制电路构成较简单，降低了成本。设有用于触发计时电路的自动充气开关。设有用于直接开启充气阀的手动充气开关，手动充气开关并不触发所述的计时电路，可強制开启充气阀并保持，实现手动充气。设有用于直接开启放气阀的手动放气开关，该手动放气开关并不触发所述的计时电路，可强制开启放气阀并保持，实现手动放气。自动充气开关、手动充气开关和手动放气开关均接入且通过控制电路互锁，即三个开关触发其中ー个时，另外两个无法触发。设有用于指示充气阀处于开启状态的充气指示灯，充气阀处于开启状态时同时点亮充气指示灯，在电路上可通过并联实现同歩。设有用于指示放气阀处于开启状态的放气指示灯，放气阀处于开启状态时同时点亮放气指示灯，在电路上可通过并联实现同歩。压カ传感器采用双位电接点压カ表(常闭触点与常开触点设定的压カ相同，即在同一位置，而且可显示压カ值、传感的压カ信号且便于压カ设定。充气阀与充气对象之间的气体管路中设有稳压腔(图中省略)，压カ传感器的压力感应元件连通至该稳压腔中，即压カ传感器直接感应稳压腔中的压力。由流体力学理论(伯努利方程)容易知道，在同一管道中的任ー截面流体，压カPX流速V=常数R，也就是说管道中某处流体流速越高其压カ就越低。由于压カ測量装置检测的压カ值为流体流动压カ值，因此其稳定压カ(静压)后的实际压力必然大于实际设定的压カ值(检测的压カ值)且其偏差随流速的增加而増大。对此，一方面考虑到排气ロ大小一定时(节流阀调节)排气流速度与排气源(被充气对象)压カ成正比的关系，可通过试验性的调节设定等效值(排气源排气至某一刻的静压カ等于目标压カ值时所对应的动态等效压カ设定值)来消弱甚至消除上述现象所产生的误差；另ー方面，由流体质量守恒定理(连续性定理)単位时间内流过同一管道中任一截面的质量相等，也就是说，管道中任ー截面的等效直径越大那么此处流体的流速就越低，因此在压力測量点处增设稳压腔来消弱实际测量所产生的误差。因为在间歇式自动充气装置的设计中充气与放气都是间歇式的，也就是说，所测量的压カ都是实际压カ(静压)不存在測量偏差的问题，但由于其放气是间歇式的，因此，必然存在过放气(实际压カ值小于设定值)的缺点，必然会造成压カ测量装置的触点频繁闭合和断开(颤动)从而引起触点过快氧化而损坏。一方面可通过减小排气速度和减小检测时间的设定值加以消弱；另一方面，也可根据情况适当的调高测量装置的压カ设定值(实际所需压カ值稍小于实际设定压カ值)加以控制。图2为本实用新型间歇式自动充气装置的电路布置，其中循环延时继电器KT采用了具有延时闭合(断开)延时断开(闭合)功能的JSS48A-S型循环延时继电器，其循环延时方式为先设置好第一设定时间Tl和第二设定时间T2的时间段及时间，通电后第一设定时间Tl开始延时，右边两位数码管显示第一设定时间Tl时间，循环延时继电器KT不动作，当第一设定时间Tl达到设置值时，循环延时继电器KT吸合，右边两位数码管消隐，第二设定时间T2开始延时，左边两位数码管显示，当第二设定时间T2达到设置值时循环延时继电器KT释放同时数码管消隐，第一设定时间Tl又开始延吋，周而复始循环延吋。循环延时继电器可消除控制器件因机械动作滞后性产生的信号冒险现象(一次充气结束后，一方面由于被充气对象会气压产生波动不可能立即稳定，另ー方面，又由于充气压カ远大于设定压力，所以指针达到稳态位置需要偏转一段距离，而这些过程中其他不应动作的信号已经动作，进而引起控制系统工作不稳定的现象)也即设置(第一设定时间Tl)短暂的等待时间来确保机械动作顺利进行。图2中，所有用电部件都布置在电源两极之间，即图中的A、B之间。 具体器件包括循环延时继电器KT、三个分别带有常开触点和常闭触点的中间继电器，分别为继电器KA1、继电器KA2和继电器KA3，以及与自动充气开关、手动充气开关和手动放气开关分别对应的继电器SBl、继电器SB2、继电器SB3(例如开启自动充气开关，则对应的触发继电器SB1，使其继电器SBl的常开触点导通，常闭触点断开)。 其中继电器KAl、继电器KA2和继电器KA3均具有自锁电路，图2中继电器KAl、继电器KA2和继电器KA3的自锁电路分别用标有KA1、KA2和KA3的矩形框表示。图2中循环延时继电器KT的触发电路用标有KT的矩形框表示。具体布置为分别接在电源两极之间(A点和B点之间)的六条支路，其中第一支路为依次串联的循环延时继电器KT的触发电路KT和继电器KA2的常开触点，且继电器KA3的常开触点与继电器KA2的常开触点并联。第二支路为依次串联的继电器SB3的常闭触点、充气阀SV1、继电器KAl的常开触点，且充气指示灯LI与充气阀SVl并联、继电器SB2的常开触点与继电器KAl的常开触点并联。充气阀SVl是指开启充气阀的电控元件(如接触器等)，当第二支路其余部件均导通吋，充气阀即开启(放气阀同理)。[0036]第三支路为依次串联的继电器SB3的常闭触点、继电器KA3的常闭触点、继电器SB I的常开触点、继电器KA2的自锁电路KA2、继电器SB2的常闭触点，且继电器KA2的常开触点与继电器SBl的常开触点并联。第四支路为依次串联的继电器SB3的常开触点、放气阀SV2、继电器SBl的常闭触点、继电器SB2的常闭触点，且继电器KA3的常开触点与继电器SB3的常开触点并联、放气指示灯L2与放气阀SV2并联。第五支路为依次串联的继电器KA3的常开触点、继电器KA2的常闭触点、循环延时继电器KT的常闭触点、继电器KA3的自锁电路KA3、继电器KAl的常闭触点、循环延时继电器KT的常开触点，且压カ传感器KP的常开触点连接在电源A点和自锁电路KA3之间。循环延时继电器KT的常闭触点指自动充气装置非工作状态下为导通状态，当循环延时继电器KT首次被触发并按照第一设定时间完成计时后，将切换为断开状态，随即循环延时继电器KT按照第二设定时间完成计时后，再切换为导通状态，循环延时继电器KT的常开触点同理。压カ传感器KP的常开触点是指充气对象压カ未达到设定压カ时其为断开状态，当充气对象压カ达到设定压カ时，其切换为导通状态，压カ传感器KP的常闭触点同理。第六支路为依次串联的继电器KA3的常闭触点、继电器KA2的常开触点、压カ传感器KP的常闭触点、继电器KAl的自锁电路KAl、继电器KA2的常闭触点，且继电器KAl的常闭触点连接在继电器KA3的常闭触点和自锁电路KAl之间。其中自锁电路KAl和继电器KA2的常闭触点之间与第五支路中继电器KAl的常闭触点和循环延时继电器KT的常开触点之间导通。结合图2，本实用新型ー种间歇式自动充气装置工作过程如下(以自动充气为例)(I)开启自动充气开关，则对应的触发继电器SBl，自锁电路KA2以及继电器KA2接通，继电器KA2自锁，循环延时继电器KT通电开始计时(第一设定时间，一般为Is)。(2)第一设定时间计时完毕，循环延时继电器KT触点状态切换，继电器KA1、自锁电路KAl接通，继电器KAl自锁，充气阀SVl以及充气指示灯LI接通，开始充气，而此刻由于第一设定时间计时完毕，因此开始第二设定时间的计吋。(3)第二设定时间计时完毕，循环延时继电器KT触点状态切換，开始第一设定时间的计时，此过程中，通过压カ传感器KP检测充气对象的压カ。(4)第一设定时间计时完毕，循环延时继电器KT触点状态切换，此后分为两种情况。第一种情况为充气对象的压カ(静压力)<设定压力，压カ传感器KP各触点状态不变，继电器KAl再次接通，充气阀SVl以及充气指示灯LI接通，开始充气，相当于返回步骤(2)，直至充气对象的压カ>设定压力。第二种情况为充气对象的压カ>设定压力，此时(5)压カ传感器KP各触点状态切换，继电器KAl断电，充气阀SVl以及充气指示灯LI断电停止充气。继电器KA3接通，放气指示灯L2与放气阀SV2接通开始放气，同时继电器KA2以及自锁电路KA2断电(使循环延时继电器KT断电复位)。(6)当放气至充气对象的压カ<设定压カ时，压カ传感器KP复位，继电器KA3断电，放气阀SV2停止放气，由于流动压カ小于静止压力，尽管此时压カ传感器KP复位，但当充气对象的压カ稳定后，会略微上升并超过设定压力，使压カ传感器KP触发。(7)继电器KA3接通并自锁，循环延时继电器KT通电，开始计时第一设定时间，放气阀SV2接通开始放气。(8)第一设定时间计时完毕，循环延时继电器KT触点状态切换，使继电器KA3断 电，相当于返回步骤出)，如此循环放气直至充气对象的压カ(静压力)< 设定压力。综合步骤(4)之后的两种情况来看，最終充气对象被不断的充气、放气，达到动态的平衡状态，动态的将压カ保持在设定压力。
权利要求1.ー种间歇式自动充气装置，包括充气阀、放气阀、压カ传感器，其特征在于，设有控制电路，所述的控制电路中带有存储第一设定时间和第二设定时间的计时电路，所述的控制电路在交替触发的第一设定时间和第二设定时间内根据压カ传感器的信号对应的控制充气阀和放气阀。
2.如权利要求I所述的间歇式自动充气装置，其特征在于，所述的计时电路为循环延时继电器。
3.如权利要求2所述的间歇式自动充气装置，其特征在于，设有用于触发所述的计时电路的自动充气开关，该自动充气开关接入所述的控制电路。
4.如权利要求3所述的间歇式自动充气装置，其特征在于，设有用于直接开启所述的充气阀的手动充气开关，该手动充气开关接入所述的控制电路。
5.如权利要求4所述的间歇式自动充气装置，其特征在于，设有用于直接开启所述的放气阀的手动放气开关，该手动放气开关接入所述的控制电路。
6.如权利要求5所述的间歇式自动充气装置，其特征在于，所述的自动充气开关、手动充气开关和手动放气开关通过所述的控制电路互锁。
7.如权利要求6所述的间歇式自动充气装置，其特征在于，设有用于指示所述的充气阀处于开启状态的充气指示灯。
8.如权利要求7所述的间歇式自动充气装置，其特征在于，设有用于指示所述的放气阀处于开启状态的放气指示灯。
9.如权利要求8所述的间歇式自动充气装置，其特征在于，所述的压力传感器为双位电接点压カ表。
10.如权利要求I 9任ー项所述的间歇式自动充气装置，其特征在于，所述的充气阀与充气对象之间的气体管路中设有稳压腔，所述的压力传感器的压カ感应元件连通至该稳压腔中。
专利摘要本实用新型公开了一种间歇式自动充气装置，包括充气阀、放气阀、压力传感器，设有控制电路，所述的控制电路中带有存储第一设定时间和第二设定时间的计时电路，所述的控制电路在交替触发的第一设定时间和第二设定时间内根据压力传感器的信号对应的控制充气阀和放气阀。本实用新型间歇式自动充气装置制作简单，成本低，实用性强，方便维护及使用，能长期重复使用，有利于标准化作业。
文档编号B60S5/04GK202389351SQ201120559738
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者李聪, 杨晓苹, 顾伟明 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江金刚汽车有限公司