本案是国际申请号为PCT/US2011/044879、国际申请日为2011年7月21日、发明名称为“转向车桥高温报警系统”、中国国家阶段申请号为201180037092.5的中国发明专利申请的分案申请。相关申请的交叉参考本申请是2014年11月7日提交的美国专利申请第14/536326号的延续，该美国专利申请第14/536326号是2013年4月23日提交的美国专利申请第13/808940号(于2014年12月16日授权，美国专利号为8910683，其2011年7月21提交的美国临时专利申请第PCT/US2011/044879号的优先权)的延续，其要求了2010年7月29日提交的、名为“Steer-AxleHigh-TemperatureWarningSystem”的美国临时专利申请No.61/368960的优先权，这些文献的整个内容由此通过参考包含于本文中。技术领域本发明公开的系统总体上涉及用于车辆转向车桥的高温报警系统。
背景技术：
当发生与车轮端部相关联的故障时——例如轴承故障或制动器故障——车轮端部的元件会变热，并非常迅速地达到高温。当车轮端部达到这些高温时，轮胎和/或润滑剂会起火而导致车轮锁上或车辆燃烧。因车轮端部故障产生巨大热量还可能会让车轮与车桥发生分离。
技术实现要素：
本发明提供一种用于转向车桥车轮端部组件的高温报警系统，该系统包括：空气压力源；与所述空气压力源进行密封的流体连通的常闭型阀；热敏控制件，该热敏控制件能够在预定温度下打开所述常闭型阀，所述热敏控制件以与所述转向车桥车轮端部组件进行热交换的关系安装在所述转向车桥车轮端部组件上或附近；和报警指示器，该报警指示器与所述空气压力源连接，以便在打开所述常闭型阀时致动。本发明提供一种用于转向车桥车轮端部组件的自动轮胎充气和高温报警系统，所述转向车桥车轮端部组件包括：轴颈；安装到所述轴颈的轴承；轮毂，该轮毂可转动地安装到所述轴承；安装到所述轮毂的车轮；和安装到所述车轮的充气轮胎，所述系统包括：空气压力源；转动接头，该转动接头安装至所述轴颈，并且与所述空气压力源和与所述轮胎密封地连通；与所述空气压力源进行密封的流体连通的常闭型阀；热敏控制件，该热敏控制件能够在预定温度下打开所述常闭型阀，所述热敏控制件以与所述转向车桥车轮端部组件进行热交换的关系安装在所述转向车桥车轮端部组件上或附近；和报警指示器，该报警指示器与所述空气压力源连接，以便在打开所述常闭型阀时致动。本发明提供一种用于转向车桥车轮端部组件的高温报警系统，所述系统包括：常闭型阀，该常闭型阀能够与一空气压力源进行密封的流体连通；热敏控制件，该热敏控制件能够以与所述转向车桥车轮端部组件进行热交换的关系安装在所述转向车桥车轮端部组件上或附近，并且所述热敏控制件能够与所述常闭型阀连接，并在预定温度下打开所述常闭型阀；和报警指示器，该报警指示器与所述空气压力源连接，以便在打开所述常闭型阀时致动。本发明提供一种用于转向车桥车轮端部组件的高温报警系统，所述系统包括：空气压力源；电操作的常闭型阀，该电操作的常闭型阀与所述空气压力源进行密封的流体连通；热电开关，该热电开关能够在预定温度下打开所述电操作的常闭型阀，所述热电开关以与所述转向车桥车轮端部组件进行热交换的关系安装在所述转向车桥车轮端部组件上或附近；和报警指示器，该报警指示器与所述空气压力源连接，以便在打开所述电操作的常闭型阀时致动。附图说明图1示出可以使用转向车桥高温报警系统的车辆的一个实施例；图2示出转向车桥高温报警系统的一个实施例的分解图；图3示出车轮轴颈的一个实施例的剖视图；图4示出转向车桥高温报警系统的一个实施例的侧剖视图；图5示出转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图；图6示出转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图；图7示出转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图；图8示出转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图；图9示出转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图；图10示出转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图；图11示出转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图；图12示出转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图；图13示出转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图；图14示出转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图；图15示出转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图；图16示出具有自动轮胎充气系统的转向车桥高温报警系统的一个实施例的局部分解图；图17示出具有自动轮胎充气系统的转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图；图18示出具有自动轮胎充气系统的转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图；和图19示出具有自动轮胎充气系统的转向车桥高温报警系统的另一个实施例的侧剖视图。具体实施方式如可以参见图1，车辆100可以包括货车102和挂车104。货车102可以包括一个或多个驱动车桥106，其作为车辆动力系的一部分。货车102还可以包括转向车桥114，所述转向车桥114具有为车辆100提供转向能力的枢转轮毂(pivothub)。拖车104可以包括一个或多个固定车桥(未示出)。每个车桥都可以具有安装到其上的一个或多个车轮108，每个车轮108安装有轮胎110。当然，其它类型的可转向车辆(诸如汽车和巴士之类)也可以设有本文公开的高温报警系统。车辆100可以设有加压空气源(未示出)，用来提供加压空气给制动器(未示出)和/或自动轮胎充气系统(用空气软管112指示)。当转向车桥114和/或转向车桥车轮端部达到预定温度时，转向车桥高温报警系统(在图4至图19中更详细地示出)可以警示驾驶员。现在主要参照图2，车辆可以包括车轮端部高温报警系统150和转向车桥114，该转向车桥具有车轮轴颈154，在该车轮轴颈上可以安装有车轮端部组件156。车轮端部组件156可以包括轮毂(未示出)，该轮毂可以在内轴承158和外轴承178上转动。车轮108、轮胎110(如图1中所示)和轮毂罩可以安装到轮毂上。制动鼓(未示出)可以与轮毂一体地形成，或者安装到轮毂上。车轮端部组件156还可以包括未示出的其它适当部件，这些部件可以由车轮端部高温报警系统150加以监控。外轴承178可以通过轴颈螺母160固位在车轮轴颈154上。在轴颈螺母160与外轴承178之间可以安装有垫圈162。开口销164可以通过接收孔166插入车轮轴颈154的端部中，从而防止轴颈螺母160与车轮轴颈154松开。车轮轴颈154可以经由转向节柱组件(未示出)可枢转地安装至前转向车桥114。油封168可以与内轴承158相邻地安装到车轮轴颈154上，从而防止润滑剂通过内轴承158流失。轮毂罩606(如图16至图19中所示)可以安装到轮毂上，以便总体上从轴承158和轴承178清除碎屑，并防止润滑损失。如果轴承158和轴承178、制动器或者车轮端部的其它元件发生故障，则轴承158和轴承178、制动鼓、车轮轴颈154或者其它车轮端部元件中所达到的温度会高到足以使轮胎110和轴承润滑剂起火。该热量还会高到足以导致车轮端部组件156与车轮轴颈154分离。本发明公开的高温报警系统可以在车轮端部中发生轮胎起火、或者轴承熔融、或者与高温有关的某一危险状况之前很好地警示车辆操作员注意高温。高温报警系统150可以包括空气压力源152，该空气压力源例如被典型地设置在货车102或车辆100上用于各种目的，诸如空气制动器；压力保护阀170；流动开关172；以及指示器或报警系统灯174之类。空气导管176可以将空气压力源152与一个或多个常闭型阀256(如在图4至图19的实施例中示出)连接。图3示出图2的示例性车轮轴颈154的剖视图。如可以参见图4，空气导管176可以连接到阀块252，所述阀块安装在车轮轴颈154的内表面254上。在某些实施例中，阀块252可以由金属或任何其它适当的导热材料构成，并且可以例如通过螺纹附装的方式安装至车轮轴颈154。阀块252可以被适当地构造成当阀块252安装至车轮轴颈154时允许阀块保持在车轮轴颈154的温度处或附近。常闭型阀256可以安装到通过通道262与空气导管176流体连通的阀块252上，所述通道将空气导管176与常闭型阀256连接。常闭型阀256可以通过热敏控制件打开。在一个实施例中，热敏控制件可以构造成检测温度并且当测量到预定温度时打开常闭型阀256。预定温度可以例如是远低于轴承材料的软化点或熔点的温度，或是远低于轮胎熔点的温度。预定温度可以被设定为远高于车轮端部组件可以正常操作的最高温度，从而避免误警报。因而，当热敏控制件附近的温度达到预定温度时，热敏控制件将打开常闭型阀256以允许空气穿过常闭型阀256。热敏控制件可以是能够检测温度并响应于该温度而直接或间接地打开常闭型阀的任何装置。例如，在某些实施例中，热敏控制件是易熔塞258、热电开关552或者任何其它适当的控制器。常闭型阀256和热敏控制件可以被定位在车辆100上的分离的位置处。热敏控制件可以安装在车轮端部组件中或附近，与车轮端部组件进行热交换。在某些实施例中，热敏控制件可以与车轮端部组件进行传导性热交换，从而热敏控制件检测车轮端部组件或其特定部件(诸如轴承或制动器之类)的近似温度。例如，热敏控制件可以安装在车轮端部组件156附近，而常闭型阀256则安装在空气压力源152处或其附近。在其它实施例中，热敏控制件可以安装在车轮端部组件156附近，而常闭型阀256安装在车轮端部组件156上的其它点处或其附近，例如如图10至图15以及图19中所示。在其它实施例中，热敏控制件可以被包含在常闭型阀256中，并且热敏控制件和常闭型阀256二者都可以位于车轮端部组件156或其附近的同一位置处。例如，在图4至图9以及图17至图18的实施例中，热敏控制件被包含在常闭型阀256中。在图4至9以及图17至图18中，热敏控制件是由共晶合金构成的易熔塞258。在一个实施例中，易熔塞258被放置在常闭型阀256内的孔260中。易熔塞258可以通过定位在孔260中来密封孔260，如图4中所示。易熔塞258可以通过在预定温度下急剧地熔融而在该预定温度时打开常闭型阀256，并且从而开封(unseal)常闭型阀256中的孔260。因而，当达到预定温度时，易熔塞258可以从孔260自动地去除，从而打开常闭型阀256。虽然可以令人满意地使用任何类型的易熔塞258，但是由穆勒制冷公司所售卖的商标为LEEKPRUF的易熔塞是适配的。在某些实施例中，当易熔塞258的共晶合金熔融时，空气可以从空气压力源152逃逸经由空气导管176通过常闭型阀256。逃逸的空气可以被流动开关172检测到，从而可以致动图1所示的报警系统灯174。报警系统灯174可以放置在车辆100的驾驶员视线之内，从而明示出现的问题。在其它实施例中，空气可以在常闭型阀256例如通过热电开关自动打开时逃逸。如可以参见图5至图19的实施例，一个或多个常闭型阀256可以以各种组合方式设置在各种示例性地点。还可以使用其它类型的热操作的常闭型阀256和热敏控制件。例如，热敏控制件可以是热电开关552，该热电开关在预定温度下致动电操作的常闭型阀256，如图10至图15以及19中所示。当热电开关552达到预定温度时，热电开关552可以通过经有线或无线方式发送电信号给电操作的常闭型阀256而致动该电操作的常闭型阀256。电操作的常闭型阀256可以继而接收该信号并且打开常闭型阀256。因此，在某些实施例中，常闭型阀256包括热敏控制件57(如图4至图9以及图16至图18中所示)，而在其它实施例中，热敏控制件57可以远离常闭型阀256定位，并可以与常闭型阀256通信(以电气方式或另外方式)来打开该常闭型阀256(如图10至图15以及图19中所示)。在图5的实施例中，车轮轴颈154可以沿着其中轴颈线开孔，以便提供与空气导管176流体连通的轴向通道302。包含有热敏控制件的常闭型阀256(在该实施例中是包括共晶合金的易熔塞258)可以在轴颈154的外端部处螺纹安装在轴向通道302中。空气导管176可以在轴颈154的内表面254处与轴向通道302密封连接，或者可以延伸通过轴向通道302，并与常闭型阀256密封连接。在某些实施例中，当车轮轴颈154或围绕车轮端部组件156的元件达到预定温度时，共晶合金可以熔融，并打开常闭型阀256中的孔260，使得来自空气导管176的空气流过孔260。预定温度例如可以基本低于轴承润滑剂燃烧或轴承熔融时的温度。在图6的实施例中，可以从轴向通道302延伸出一径向通道352至轴颈154的外表面，从而允许与内轴承158和/或外轴承178(图2中示出)相邻地安装常闭型阀256。常闭型阀256可以在轴颈的外表面处密封安装在径向通道256中以与空气导管176流体连通，由此，当常闭型阀256打开时，来自空气导管176的空气可以通过常闭型阀256逃逸。如在图6的实施例中示出，空气导管176可以从空气压力源152密封连接到车轮轴颈154的内表面254，从而在不需要阀块252的情况下供应加压空气给常闭型阀256。在某些实施例中，空气导管176可以通过轴向通道302和/或径向通道352插入以与常闭型阀256密封连接，从而允许从空气压力源152到常闭型阀256的、密封的流体连通。在图7的实施例中，常闭型阀256可以位于轴向通道302的一个端部303处，还位于径向通道352中。图7的实施例可以不包括阀块252，而可以是空气导管176与轴向通道302密封连接。当然，空气导管176也可以延伸通过轴向通道和径向通道，从而与常闭型阀直接地密封连接。在该实施例中，热敏控制件258可以被包含在常闭型阀256中，并且可以包括由共晶合金制成的易熔塞258。在图8的实施例中，空气导管176可以与阀块252密封连接。常闭型阀256可以位于轴向通道302的一个端部303处和阀块252中。阀块252可以包括通道262，该通道允许空气导管176与轴向通道302和常闭型阀256进行流体连通。在该实施例中，热敏控制件258可以容纳在常闭型阀256中，并且可以包括由共晶合金制成的易熔塞258。在图9的实施例中，常闭型阀256可以安装在径向通道352以及阀块252中。在该实施例中，热敏控制件258可以被包含在常闭型阀256中，并且可以包括由共晶合金制成的易熔塞258。在某些实施例中，空气导管176可以将空气压力源152与阀块252(如图9中所示)或车轮轴颈154的轴向通道302(如图5至图7中所示)密封连接。在某些实施例中，空气导管176可以延伸通过空心的前转向车桥114。在某些实施例中，空气导管176可以在前转向车桥114旁边沿着前转向车桥延伸。在某些实施例中，空心的前转向车桥114可以在每个端部(未示出)处开孔或被塞住，并且空气导管176可以与空心前转向车桥114连接，从而用空心的前转向车桥114作为空气导管或压力源的一部分。空气管路(未示出)可以从轴塞(未示出)延伸到阀块252或车轮轴颈154的内表面254，从而在空气压力源152与常闭型阀256之间提供流体连通。现在参照图10至图15，热敏控制件可以是热电开关552，该热电开关以与先前实施例的阀类似的方式来操作被安装在阀块252中的、电操作的常闭型阀554。热电开关552和电操作的常闭型阀554可以各自包括电源，可以从外部电源接收电力，或者可以不需要电源。在图10的实施例中，热电开关552可以安装在车轮端部组件156处或其附近的各种位置处。例如，热电开关552可以被定位在车轮轴颈154的端部处。其它热电开关552可以被定位在车轮轴颈154的内表面254上。还有一个热电开关552可以被定位在转向车桥114上。每个热电开关552都可以与常闭型阀256通信，该常闭型阀256可以是电操作的常闭型阀554。在某些实施例中，当任一个热电开关552达到预定温度时，该热电开关将发送信号至电操作的常闭型阀554，使得电操作的常闭型阀554打开。在其它实施例中，热电开关552可以彼此通信或与中央处理单元通信，并且这些热电开关可以被构造成当一定数量的热电开关552已经达到预定温度时与电操作的常闭型阀554通信。图11的实施例包括被定位在轴向通道302中的一个电操作的常闭型阀554，和被定位在车轮轴颈154的内表面254上的热电开关552。图12的实施例包括被定位在径向通道352中的一个电操作的常闭型阀554，和被定位在车轮轴颈154上的一个热电开关552。图13的实施例包括被定位在车轮轴颈154的内表面254上的两个热电开关552，和被定位在轴向通道302中的一个电操作的常闭型阀554。图13的实施例还包括被定位在径向通道352中的一个常闭型阀256，该常闭型阀包括由共晶合金制成的易熔塞258。图14的实施例包括两个电操作的常闭型阀554，一个被定位在轴向通道302中，而另一个被定位在转向车桥114上。图15的实施例包括：两个热电开关552，一个被定位在径向通道352中，而另一个被定位在阀块252中；以及被定位在阀块252上的一个热电开关552。当然，上述实施例中的热电开关552的数量和地点应当不视为限制性的。其它实施例可以在车轮端部组件中和其附近的各种其它地点包括更少的或额外的热电开关和常闭型阀。同样，热操作的常闭型阀可以与易熔塞常闭型阀结合使用。阀块252可以具有任何适于安装到车轮轴颈的适当构造，无论是在内表面254处还是在其它位置处。阀块252还可以设有一个或多个通道262以允许从空气导管176到一个或多个常闭型阀的流体连通。此外，径向通道352可以在沿着轴向通道302的任何点处从轴向通道302延伸。车轮轴颈可以在其中形成多于一个的轴向通道302，并且可以在其中形成多于一个的径向通道352。高温报警系统可以提供用于车辆的独立系统，或者高温报警系统可以容易地适于与自动轮胎充气系统一起使用，所述自动轮胎充气系统也可以使用图1中所示的报警系统灯174和空气压力源152。高温报警系统可以与各种类型的自动轮胎充气系统一起使用，在图16至图19的实施例中所示的一种类型的自动轮胎充气系统在名为“RotaryAirConnectionWithBearingForTireInflationSystem”的美国专利No.6698482中更加详细地示出和说明，该美国专利通过参考包含于此。如图1中所示，自动轮胎充气系统可以用于控制被安装至转向车桥114、驱动车桥106和拖车车桥(未示出)的轮胎110中的一个或多个轮胎内的空气压力。自动轮胎充气系统可以包括与每个轮胎110流体连通的一个或多个空气软管112。其它自动轮胎充气系统例如但不限于在美国专利No.7273082、6325124、6105645和美国公布申请No.2009/0283190中公开的那些。现在参照图16至图17，可以提供转动接头(rotaryunion)652，用来将来自自动轮胎充气系统中的空气压力源152的空气通过空气软管604供给被安装到车轮108上的转动轮胎(未示出)。可以在车轮轴颈154的每个端部处设置有轮毂罩606，用于将润滑剂保持在车轮轴承(未示出)中。空气导管176可以通过车轮轴颈154中的轴向通道302将空气供给转动接头652。转动接头652可以被支撑和定位在车轮轴颈154的中心端部中，并可以密封地接合车轮轴颈154的内部(如果空气被直接地喷射到车轮轴颈154的轴向通道302中的话)。如在图17中更加详细地示出，转动接头652可以具有第一静止部件654或定子，该第一静止部件或定子具有贯穿的通路656。第一静止部件654可以包括过滤器674以去除会通过轴向通道302带来的碎屑。通路656可以通过空气导管176并且在某些实施例中通过阀块252而与空气压力源152流体连通。第一转动密封件658可以被支撑在通路656中并且环绕该通路。转动接头652可以包括可转动部件，该可转动部件包括具有第一端部662和第二端部664的管状构件660。管状构件660的第二端部664可以共轴地延伸通过通路656，并可以在该通路中纵向地和转动地运动，还可以密封地接合第一转动密封件658，从而允许与空气压力源152进行密封的流体连通。管状构件660的第一端部662可以通过第二转动密封件668可转动地和可密封地连接到被安装在轮毂罩606上的空气连接件666或T形本体。空气连接件666可以设置在轮毂罩606上，以便经由与车轮阀602(参见图16)连接的空气软管604(参见图16)将空气连通到轮胎110(参见图1)。管状构件660的第一端部662可以包括肩部670，所述肩部与轴承672共同作用。在操作中，空气可以通过转动接头652的静止不动的部件供应。轮毂罩606和空气连接件666可以与车轮108一起相对于车轮轴颈154转动。空气可以从压力源152通过过滤器674流入转动接头652的静止不动的部件654中。空气可以从静止不动的部件654通过管状构件660流入T形本体666中。空气可以从T形本体666通过空气软管604和轮胎阀602流入轮胎中。当然，如果自动轮胎充气系统被设置用于给轮胎放气，则空气可以以与刚才所述的方向相反的方向流动。因而，图16至图19的自动轮胎充气系统可以包括空气压力源152和适当的报警系统，所述报警系统包括流动开关172和报警系统灯174，其全部可以用作如本文公开的高温报警系统的一部分。在车轮轴颈154上的车轮轴承158和车轮轴承178或制动器区域附近的地点处使用常闭型阀256，可以提供高温报警系统。再次，如果车轮轴颈154达到预定温度，则常闭型阀256将例如通过某些实施例中的易熔塞258的熔融而打开，从空气压力源152释放空气，并致动报警系统灯174来通知操作员。当然，可以代替灯174使用报警蜂鸣器或可听报警器。操作员可以迅速地确定报警系统灯174是指示轮胎110中有压力泄漏还是指示车轮轮毂区域中出现高温问题。在某些实施例中，通过形成在阀256中的通道逃逸的空气可以提供高温状况的可听警报。因而，阀256构造可以用作报警指示器。因而，报警灯174不需要使用，或者可以与人类可听见的报警指示器或超声波报警指示器结合使用。现在参照图18的实施例，示出包括自动轮胎充气系统的实施例，例如可以在径向通道352中设置额外的常闭型阀256。常闭型阀256可以通过空气导管176连接到空气压力源152。现在参照图19，示出另一个实施例，该实施例包括自动轮胎充气系统，并且还包括一个电操作的常闭型阀554，在该实施例中，这个电操作的常闭型阀可通过在车轮轴颈154的内表面254上的两个热电开关552操作。电操作的常闭型阀554可以位于径向通道352中，从而与内轴承158和/或外轴承178相邻。当然，热电开关可以放置在其它适当的地点，例如在轮毂罩606上或在定子654上。因而，高温报警系统可以容易地以类似于没有自动轮胎充气系统使用时的方式和构造与自动轮胎充气系统结合使用。本文公开的实施例中的任一实施例都可以等同地适于作为独立系统实施或与自动轮胎充气系统结合地实施。虽然已经详细地说明了本发明及其优点，但应理解，可以在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的情况下在此进行各种改变、置换和修改。此外，本申请的范围将意在不受在本说明书中所述的工艺、机械、制造过程、组成、或者物质、装置、方法和步骤的特定实施例的限制。如本领域的技术人员将从本公开内容容易理解地，可以利用现有的或随后将开发出的工艺、机械、制造过程、物质的组成、装置、方法或步骤，它们基本执行与本文所述的对应实施例相同的功能，或实现与其基本相同的结果。因此，所附权利要求书将在其范围内包括这样的工艺、机械、制造过程、物质的组成、装置、方法或步骤。