交直流应急电源抢修车的防振系统的减振方法与流程

1.本发明涉及应急电源抢修车技术领域，具体涉及一种交直流应急电源抢修车的防振系统的减振方法。


背景技术：

2.交直流应急电源抢修车在车内配备了交流发电机以及直流电源系统，其自带的直流系统能够在变电站的直流系统崩溃时提供应急的直流抢修电源，为变电站的直流负载提供电压，比起普通的应急电源抢修车只能够使用柴油发电机提供交流电不同，其车内搭载了全套的直流系统，包含充电屏、蓄电池屏以及馈电屏。
3.交直流应急电源抢修车由于在车内具有直流系统，其中包含有蓄电池这种易燃易爆物品，在车辆运动的过程中需要对蓄电池部分进行防振处理，避免蓄电池引振动引起的线缆接触接触不良、电解质偏移，避免充电屏和馈电屏松动等问题，而普通的防振垫只能在以一定程度上进行缓冲，而无法根据车辆的振动情况进行防振的调整，致使蓄电池部分不能根据车厢振动的情况避开其振动频率，遇到紧急情况由比较大的加速度或者减速度时也不能对其进行充分的缓冲，致使蓄电池由于长期的振动或者瞬时共振或者瞬时高g值导致内部出现内阻增大或者接触电阻增大，从而使得蓄电池组的一致性降低，长期使用导致寿命降低、充放电性能下降等情况，恶劣时甚至会导致蓄电池充放电失控等。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种用于交直流应急电源抢修车的直流系统支架防振系统，能够为交直流应急电源抢修车上的直流系统提供正常行驶的减振及碰撞、失控等紧急情形下的缓冲。
5.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：交直流应急电源抢修车的防振系统的减振方法，使用的步骤为：步骤一、将待防振的直流系统屏柜放置在支架座上的防振支座，并与防振支座进行固定或者限位；步骤二、根据顶部加速度传感器和底部加速度传感器所检测到抢修车加速度值的不同将车辆运动状态分为正常行驶状态和紧急状态，并根据所放置的直流系统屏柜及其上所放置设备的重量设置抢修车处于正常行驶状态时减振气囊时的气囊气压p，并向减振气囊充入气体使其气压达到p1；步骤三、车辆行驶过程中，顶部加速度传感器和底部加速度传感器对直流系统屏柜上下的加速度进行检测，若加速度值处于正常行驶状态所设定的阈值内时，气压调节系统连接保持减振气囊内气压为p1；步骤四、车辆行驶过程中，当顶部加速度传感器或底部加速度传感器检测到加速度的值在紧急状态的加速度阈值内时，则对应的顶部或者底部柜体处于紧急状态，气压调节系统根据所检测到的加速度方向分解成直角坐标系对应的x轴和y轴加速度，此时由于这
两个方向上的加速度使得支撑块作用于对应的两根导向杆，而导向杆上所受到的力大小与对应的x轴或y轴加速度以及直流系统柜体的整体质量有关，即f=ma，根据直流系统屏柜及其上所放置设备的总重量以及x轴和y轴加速度得出当前作用的两根导向杆上作用力的大小，其作用方向为朝向其连接的减振气囊；步骤五、根据设定的紧急情况下缓冲方案得到两个减振气囊按照时间线所需要达到的瞬时反作用力，而减振气囊的作用力f=ps，由减振气囊与导向杆连接处的作用面积s，得到减振气囊所需要达到的瞬时气压，并由气压调节系统向减振气囊内进行充气达到按照时间线对应的瞬时气压，达到紧急缓冲的作用，缓冲完成将减振气囊调回到气压p1；所述的防振系统包括防振装置，防振装置包括防振支座，防振支座内设有防振缓冲区/槽，防振缓冲区/槽的中心设有中心导向块，中心导向块内设有缓冲分解槽，缓冲分解槽的中心设有与缓冲分解槽底部滑动/滚动接触的支撑块，支撑块截面呈矩形，支撑块矩形四个面与四根分解导向杆末端滑动/滚动接触，分解导向杆伸出中心导向块侧壁并与减振气囊一端固定连接，减振气囊另一端与防振支座侧壁固定连接；所述的四个减振气囊与气压调节系统连接，通过气压调节系统对支撑块的运动方向多对应的四个减振气囊进行气压调节从而形成缓冲减振；所述的防振支座安装在上下两个方向上的支架座上并分设在四角上用于对直流系统支架上下四角进行限位或固定，上下的支架座分别与车辆上下壁固定，下部的防振支座下面及上部的防振支座上面垫有缓冲垫；所述的分列上下的支架座上分别设有顶部加速度传感器和底部加速度传感器。
6.上述的气压调节系统包括提过基准气压的增压气泵，增压气泵的输出端连接有第一输压管道和第二输压管道，第一输压管道和第二输压管道上分别设有第一管道比例降压阀和第二管道比例升压阀，第一输压管道通过气囊单向进气阀与减振气囊连接，第二管道比例升压阀通过保压及调压系统和蓄能器单向出气阀与减振气囊连接。
7.上述的保压及调压系统包括与第二输压管道相连的四个蓄能器单向进气阀，蓄能器单向进气阀与蓄能器输入端连接，蓄能器的输出端设有蓄能器比例调压阀，蓄能器比例调压阀的输出端与蓄能器单向出气阀连接；所述的减振气囊与蓄能器单向出气阀或气囊单向进气阀的连接管道上设有气囊压力传感器。
8.上述的减振气囊上设有可控泄压阀。
9.上述的步骤二中，四个减振气囊充入气压达到p的具体过程为：增压气泵启动达到泵体的额定压力，第一输压管道经过第一管道比例降压阀降压后管道压力为p，并通过气囊单向进气阀向减振气囊内充入气体知道气囊压力传感器压力值达到p1，与此同时，第二输压管道经过第二管道比例升压阀升压后达到压力p2，p2》》p1，并通过蓄能器单向进气阀向蓄能器内充入储能气体，此时蓄能器比例调压阀处于关闭状态，然后关闭增压气泵，减振气囊保持气压p，如后续减振气囊内气压降低至超出允许值时，蓄能器比例调压阀启动将其输出端压力调至p1，并通过蓄能器单向出气阀向减振气囊冲压直至内部气压回到p，然后蓄能器比例调压阀回到关闭状态。
10.优选的方案中，上述的步骤三中，若加速度值处于正常行驶状态所设定的阈值内时，上下支架座上的防振系统根据所检测到的加速度值由气压调节系统向与加速度值分方
向对应的减振气囊提供实时的减振气压，减振气压提供与加速度分方向相反的减振力，减振力用于减小四个防振支座之间的载荷的振动。
11.上述的支撑块上设有柜角限位，柜角限位用于对直流系统的四角进行限位及减振传导。
12.上述的柜角限位为直角限位或圆环限位，当为直角限位时，四个支撑块上的直角限位相对设置将直流系统屏柜的四角围住，当为圆环限位，直流系统屏柜上下部的圆柱体插入圆环限位内。
13.上述的柜角限位为直角限位时，支架座四个角上的每个直角限位只能提供两个方向的缓冲，当步骤四中检测到为紧急状态的加速度时，由直角限位上与加速度对应的x轴和y轴分加速度方向相反的直角边提供缓冲。
14.上述的柜角限位为圆环限位时，支架座四个角上的每个圆环限位可以提供四个方向的缓冲，当步骤四中检测到为紧急状态的加速度时，由每个支撑块上与加速度对应的x轴和y轴分加速度方向相对的分解导向杆提供缓冲。
15.本发明提供的一种交直流应急电源抢修车的防振系统的减振方法，通过在抢修车正常行驶时向减振气囊提供相对较小的减振气压，对柜体的振动形成阻尼以减小振动，在出现由于碰撞、失控等紧急情况下，由于检测到的加速度分方向相对的减振气囊提供瞬时的、方向相反的缓冲力，以减低柜体的加速度，保证直流系统的安全。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：图1为本发明防振支座的结构示意图；图2为图1中a 处的局部放大示意图；图3为柜角限位为圆环限位时图1中a 处的局部放大示意图；图4为气压调节系统的原理示意图；图5为防振系统的布置图；图6为图5中的局部放大示意图；图7为优化方案中为圆环限位时防振系统的布置图；图8为图7中的局部放大示意图；图9为实施例中直角限位的缓冲作用示意图；图10为实施例中圆环限位的缓冲作用示意图。
17.其中：防振支座1、防振缓冲区/槽2、中心导向块3、缓冲分解槽31、支撑块4、分解导向杆5、t型延展块51、挤出滚轮52、减振气囊6、柜角限位7、增压气泵8、第一输压管道9、第二输压管道10、第一管道比例降压阀11、第二管道比例升压阀12、蓄能器单向进气阀13、蓄能器14、蓄能器比例调压阀15、蓄能器单向出气阀16、气囊压力传感器17、气囊单向进气阀18、可控泄压阀19、支架座20、顶部加速度传感器21、底部加速度传感器22、直流系统支架23、缓冲垫24、抱箍25。
具体实施方式
18.以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。
19.如图1-10中所示，交直流应急电源抢修车的防振系统的减振方法，使用的步骤为：步骤一、将待防振的直流系统屏柜放置在支架座20上的防振支座1，并与防振支座1进行固定或者限位；步骤二、根据顶部加速度传感器21和底部加速度传感器22所检测到抢修车加速度值的不同将车辆运动状态分为正常行驶状态和紧急状态，并根据所放置的直流系统屏柜及其上所放置设备的重量设置抢修车处于正常行驶状态时减振气囊6时的气囊气压p1，并向减振气囊6充入气体使其气压达到p1；步骤三、车辆行驶过程中，顶部加速度传感器21和底部加速度传感器22对直流系统屏柜上下的加速度进行检测，若加速度值处于正常行驶状态所设定的阈值内时，气压调节系统连接保持减振气囊6内气压为p1；步骤四、车辆行驶过程中，当顶部加速度传感器21或底部加速度传感器22检测到加速度的值在紧急状态的加速度阈值内时，则对应的顶部或者底部柜体处于紧急状态，气压调节系统根据所检测到的加速度方向分解成直角坐标系对应的x轴和y轴加速度，此时由于这两个方向上的加速度使得支撑块4作用于对应的两根导向杆5，而导向杆5上所受到的力大小与对应的x轴或y轴加速度以及直流系统柜体的整体质量有关，即f=ma，根据直流系统屏柜及其上所放置设备的总重量以及x轴和y轴加速度得出当前作用的两根导向杆5上作用力的大小，其作用方向为朝向其连接的减振气囊6；步骤五、根据设定的紧急情况下缓冲方案得到两个减振气囊6按照时间线所需要达到的瞬时反作用力，而减振气囊6的作用力f=ps，由减振气囊6与导向杆5连接处的作用面积s，得到减振气囊6所需要达到的瞬时气压，并由气压调节系统向减振气囊6内进行充气达到按照时间线对应的瞬时气压，达到紧急缓冲的作用，缓冲完成将减振气囊6调回到气压p1；所述的防振系统包括防振装置，防振装置包括防振支座1，防振支座1内设有防振缓冲区/槽2，防振缓冲区/槽2的中心设有中心导向块3，中心导向块3内设有缓冲分解槽31，缓冲分解槽31的中心设有与缓冲分解槽31底部滑动/滚动接触的支撑块4，支撑块4截面呈矩形，支撑块4矩形四个面与四根分解导向杆5末端滑动/滚动接触，分解导向杆5伸出中心导向块3侧壁并与减振气囊6一端固定连接，减振气囊6另一端与防振支座1侧壁固定连接；所述的四个减振气囊6与气压调节系统连接，通过气压调节系统对支撑块4的运动方向多对应的四个减振气囊6进行气压调节从而形成缓冲减振；所述的防振支座1安装在上下两个方向上的支架座20上并分设在四角上用于对直流系统支架23上下四角进行限位或固定，上下的支架座20分别与车辆上下壁固定，下部的防振支座1下面及上部的防振支座1上面垫有缓冲垫24；所述的分列上下的支架座20上分别设有顶部加速度传感器21和底部加速度传感器22。
20.如图5和7中所示，在交直流应急电源抢修车上，各屏柜包括蓄电池屏、充电屏等的底角和顶角与柜角限位7接触，通过支撑块4矩形四个面与四根分解导向杆5末端滑动/滚动接触，将柜体四角的运功方向分解为呈直角分布的四根分解导向杆5的直线运动，四根分解导向杆5跟随支撑块4的运动而运动，支撑块4的运动方向由车辆的加速度方向决定，通过四个减振气囊6对四根分解导向杆5的运动进行缓冲，并最终传导至支撑块4形成柜体的减振。
21.上述的气压调节系统包括提过基准气压的增压气泵8，增压气泵8的输出端连接有第一输压管道9和第二输压管道10，第一输压管道9和第二输压管道10上分别设有第一管道比例降压阀11和第二管道比例升压阀12，第一输压管道9通过气囊单向进气阀18与减振气囊6连接，第二管道比例升压阀12通过保压及调压系统和蓄能器单向出气阀16与减振气囊6连接。
22.上述的保压及调压系统包括与第二输压管道10相连的四个蓄能器单向进气阀13，蓄能器单向进气阀13与蓄能器14输入端连接，蓄能器14的输出端设有蓄能器比例调压阀15，蓄能器比例调压阀15的输出端与蓄能器单向出气阀16连接；所述的减振气囊6与蓄能器单向出气阀16或气囊单向进气阀18的连接管道上设有气囊压力传感器17。
23.上述的减振气囊6上设有可控泄压阀19。
24.如图4中所示，通过第一管道比例降压阀11为四个减振气囊6提供能够应对车辆在正产行驶启停及颠簸过程中四个方向的减振气压，此时保压及调压系统提供与第一管道比例降压阀11输出端相等的气压，而当车辆出现异常增大的加速度比如碰撞、失控等情况时，可以根据加速度方向向对应的减振气囊6提供经过第二管道比例升压阀12后的气压并对该气压进行调压到合适的对应气压，对相应方向的减振气囊6进行增压操作。
25.此外，通过保压及调压系统的保压作用，增压气泵8不需要一直工作，当减振气囊6达到设定工作气压后有单向阀进行保压，当气压出现降低时由保压及调压系统输出适量增压使减振气囊6回复到工作气压，当保压及调压系统不能维持工作气压时再由增压气泵8短时间启动恢复到工作气压后即停止，这样操作增大了增压气泵8的使用寿命。
26.增压气泵8的气压一方面经过第一管道比例降压阀11后形成工作气压，进入四个减振气囊6，此时蓄能器比例调压阀15的输出气压与第一管道比例降压阀11输出气压相等，另一方面，第二管道比例升压阀12将气压进行升压后进入蓄能器14，使蓄能器具有长时间的对减振气囊6的保压输出能力，且蓄能器14内的高压可以作为在车辆出现失控、碰撞等损失的强大g值时为对应方向的减振气囊6提供瞬时缓冲高压的能力。
27.如图5和7中所示，缓冲垫24用于提供上下方向的减振作用，一般情况下，交直流应急电源抢修车运行于城区的变电站及高速变电站之间，路况好，上下通过缓冲垫24进行减振即可，而频繁的加减速及碰撞失控等情况由防振系统提供减振。
28.当发生碰撞和失控事件时，由于碰撞部位或者失控姿态的不同使得直流系统柜体顶部和底部的加速度g值不同，因此需要分别提供不同的缓冲减振压力，而加速度的检测由顶部加速度传感器21和底部加速度传感器22完成。
29.上述的步骤二中，四个减振气囊6充入气压达到p1的具体过程为：增压气泵8启动达到泵体的额定压力，第一输压管道9经过第一管道比例降压阀11降压后管道压力为p1，并通过气囊单向进气阀18向减振气囊6内充入气体知道气囊压力传感器17压力值达到p1，与此同时，第二输压管道10经过第二管道比例升压阀12升压后达到压力p2，p2》》p1，并通过蓄能器单向进气阀13向蓄能器14内充入储能气体，此时蓄能器比例调压阀15处于关闭状态，然后关闭增压气泵8，减振气囊6保持气压p1，如后续减振气囊6内气压降低至超出允许值时，蓄能器比例调压阀15启动将其输出端压力调至p1，并通过蓄能器单向出气阀16向减振气囊6冲压直至内部气压回到p1，然后蓄能器比例调压阀15回到关
闭状态。
30.优选的方案中，上述的步骤三中，若加速度值处于正常行驶状态所设定的阈值内时，上下支架座20上的防振系统根据所检测到的加速度值由气压调节系统向与加速度值分方向对应的减振气囊6提供实时的减振气压，减振气压提供与加速度分方向相反的减振力，减振力用于减小四个防振支座1之间的载荷的振动。
31.上述的支撑块4上设有柜角限位7，柜角限位7用于对直流系统的四角进行限位及减振传导。
32.上述的柜角限位7为直角限位或圆环限位，当为直角限位时，四个支撑块4上的直角限位相对设置将直流系统屏柜的四角围住，当为圆环限位，直流系统屏柜上下部的圆柱体插入圆环限位内。
33.如图9中所示，上述的柜角限位7为直角限位时，支架座20四个角上的每个直角限位只能提供两个方向的缓冲，当步骤四中检测到为紧急状态的加速度时，由直角限位上与加速度对应的x轴和y轴分加速度方向相反的直角边提供缓冲；当加速度为图9中的a方向时，其x轴和y轴的分加速度方向分别分别为a
x
和ay方向，而每个直角限位由于其只有两个直角边，只能提供两个方向的反向缓冲力，则图9中应该由a1的上边、a2的上边和右边、a4的右边共四条边提供反向缓冲力，及图中直角限位缩略图中实心的边，则对应这四个方向的减振气囊6。
34.如图9中所示，上述的柜角限位7为圆环限位时，支架座20四个角上的每个圆环限位可以提供四个方向的缓冲，当步骤四中检测到为紧急状态的加速度时，由每个支撑块4上与加速度对应的x轴和y轴分加速度方向相对的分解导向杆5提供缓冲；当加速度为图10中的a方向时，其x轴和y轴的分加速度方向分别分别为a
x
和ay方向，圆环限位四个方向上都能提供缓冲力，则图10中应该由b1ꢀ–ꢀ
b4的上边和右边的分解导向杆5共八条边提供反向缓冲力，则对应这八个方向的减振气囊6。