专利名称：拖车内液体材料重量的测量方法
技术领域：
0001本发明涉及牵引车-拖车的拖车内液体材料重量的测量方
法，其中气动悬架系统的气嚢内的气压被测量并与位于拖车内的液体材 料的重量建立关联。
背景技术：
0002液体材料由牵引车-拖车组合运送，其中液体材料装载入 拖车的容器内。例如，容器可以是内置于拖车的、填充液体材料的罐。 当装载危险性液体材料和物质例如易燃、腐蚀性或低温物质如液态氧、 液态氮或其它液化气体时需要特别小心。
0003在具有气动悬架的拖车中，拖车的罐或其它容器由具有气
嚢的气动悬架系统支撑以将容器支撑在拖车的轮轴上。供应气嚢的压缩 空气由压缩机所产生，压缩机由牵引车的内燃机，通常是柴油机来提供
动力。气动悬架系统具有气动回路，气动回路将空气从压缩机供给气嚢。 在这种气动回路的已知部件中，用于各组气嚢的自测高控制阀确保容器 保持在水平姿态和预定的行驶高度。对此，在具有两个轮轴的拖车中会 有四个气嚢，每个轮轴两个并且在拖车底盘的两侧。
0004装载入拖车的危险性材料的重量不超过会使拖车超载的预 定重量在安全上至关重要。计量器，尽管是将液体材料装载入拖车的最 准确手段，但这种设备的获得和维护却是昂贵的，并且无论如何在装载 操作过程中不是总能获取的。因此，当不能获取计量器时，以稳定的基 础装栽拖车至所需重量是正在形成的一个挑战。当产品不稳定地装载入 拖车时，会产生低效分配，这将意味着收入损失、产品浪费以及在装填 过程中与拖车欠载或超载相关的成本。
0005早已知道拖车重量可以换算成气动悬架系统的气嚢内的压 力。例如，在US4832141中，通过传感器测量气动悬架系统的气嚢内的 压力，该传感器连接于车辆内的读数设备以显示负载重量。类似地， US6025563公开了 一种设备，其利用气嚢内的压力来确定拖车的负载重量，其中表示预定负载重量限制水平的校准信号存储在数字存储器内并 用作比较基础来将该校准信号与优选表示气嚢压力的压力信号相比较。 指示器随后用于指示负载重量是在预定负栽重量限制水平之下还是之 上。
0006这类方法的问题是其依赖于牵引车发动机，发动机对压缩 机提供动力以将压缩空气供给气动悬架系统。当要运栽汽油或液态氧等 物质时，这当然带来安全危险性。但是，当拖车容器装载液体材料时， 如果发动机关闭并且压缩机因此关闭，气动系统的风缸内储存的空气会 减少，当重启牵引车发动机时，导致气嚢抬升过程中的延迟和不准确的 读数以及装载时或甚至随后容器内的液体材料的可能偏移而阻止容器 保持在水平姿态。
0007为了克服这些问题，本发明提供了在容器填充液体材料的 过程中用于测量容器重量的方法，其允许牵引车发动机关闭。
发明内容
0008本发明提供一种测量牵引车-拖车的拖车容器内的液体材 料重量的方法。容器由拖车的气动悬架系统支撑，拖车的气动悬架系统 由压缩机供给压缩空气，压缩机由牵引车的内燃机提供动力。根据本发 明的方法，内燃机被关闭以使压缩空气不再从牵引车供给气动悬架系 统。另外拖车的拖车制动器被释放以允许拖车自由活动。在已经填充预 定装载量的液体材料后，以将容器支撑在行驶高度所需压力之上的压力 将辅助压缩空气引入气动悬架系统的气动回路。测量气动悬架系统内的
气嚢的气嚢压力。气嚢连接于气动回路以接收辅助压缩空气。气嚢压力 随后与位于容器内的液体材料的重量建立关联。重量测量可用于填充操 作过程中。在这种情况下，在容器的装栽过程中进行重量测量以确认预 定量的液体材料被装载入容器或确认拖车没有超载液体材料。可选择 地，可以在卸载操作过程中进行重量测量来分配所需量的材料给顾客。 例如，可以在卸栽或输送操作之前测量重量并且当达到预定重量时，可 以终止卸载或输送。
0009辅助压缩空气可以从牵引车-拖车外部的压缩空气源引入 气动回路。或者可以用辅助压缩空气填充压缩空气储罐。压缩空气储罐 可以位于拖车上并连接于气动回路。在这种情况下，辅助压缩空气从压 缩空气储罐供给气动回路。说明书第3/5页
0010优选通过与气嚢之一相连的压力传感器测量气嚢压力，并
且压力传感器产生与气嚢压力相关的电信号。容器可以是容纳作为液体 的液体材料的拖车罐。本发明特别用于运送液体，例如可以是液态氧的 液化大气源气体。
0011尽管依据说明书的权利要求书清楚地指出了申请人视作其 发明的主题内容，但结合附图时会更好地理解本发明，其中0012图l是根据本发明改型的拖车的正视图；及0013图2是用在图1所示拖车内的气动回路和气嚢的示意图。
具体实施例方式
0014参照图1，示出了包含罐10的拖车1，罐10用于容纳液 化大气源气体例如液态氧。应当理解这仅用于示例目的，本发明还用于 其它待运送的液体材料例如汽油、燃油以及其它液化大气源气体如氩、 氮等。
0015拖车1设计成连接于未示出的牵引车。拖车1的容器10 由本领域熟知的空气悬架系统所支撑。空气悬架系统通过连接于轮12 和14的轮轴17支撑容器10。空气悬架系统包含四个气嚢16，分别位 于轮轴17之上并在底盘的两侧(示于图2 )，在拖车1的拖臂18和架 20之间。拖臂18连接于吊架22，使得拖臂18在轮12和14经过道路 24内的障碍时枢转。通过对气嚢16充气，当容器10填充预定装载量 的液体材料时，容器IO保持在高于轮轴17的行驶高度。这里，行驶高 度是气动悬架系统设计成将容器IO和相关的底盘支撑在轮轴17之上的 高度。
0016气嚢16填充的压缩空气由图2示出的气动回路2供给气 囊16，气动回路2包含测高控制阀26、三通阀，如上大致所述。如上 所指出，测高控制阀26确保容器IO以行驶高度支撑在轮轴17之上。 测高控制阀26由阀致动臂28致动，阀致动臂28由通过支架32连接于 轮轴17的拉杆30定位。
0017当容器10装栽液体时，致动臂28会趁于向上移动，使压 缩空气进入气嚢16。这是由于容器10的内容物的重量增加引起拖车1 向下运动。气压增加会抬升容器10，并因此保持容器10于行驶高度。
0018参照图2，如上所指出，压缩空气通过安装在牵引车上的压缩机34供给气动悬架系统的气动回路2，压缩机34由牵引车内燃机 36提供动力。应当注意，气动回路2已经被简化为显示牵引车-拖车 组合中存在的与本发明的论述内容相关的气动回路的部件。例如，没有 示出制动回路。另外，还应当理解，根据制造商和顾客要求，这类回路 会有所不同。在气动回路2中，压缩空气连续填充安装在牵引车内的牵 引车风缸38,并且随后流过手动拖车制动供气放卸阀39,通过可拆卸 联接器40被引入拖车1的气动回路2。压缩空气随后流向防拖走三通 阀41来填充安装在拖车1中的拖车风缸42。空气在通过单向阀43后 流过测高控制阀26，并且根据容器在车轴之上的高度通过气动线路44、 46和47流向气嚢16。当容器10填充液体时，容器10的向下运动会导 致测高控制阀26打开来将压缩空气通过气动线路44、 46和47引入所 有气嚢16。
0019根据本发明，辅助压缩空气可以引入设置于防拖走三通阀 41的空气放卸部分的快速连接接头和线路50。在填充操作过程中，手 动拖车制动供气放卸阀39设置成从拖车1内的气动回路2放卸空气并 因此设定拖车制动器。这还用于将牵引车的气动回路与拖车隔开。牵引 车内燃机36关闭。通过打开拖车1后部的拖车门来设定防拖走三通阀 41，拖车通过拖车门填充液体并用于自这种阀的下游放卸压缩空气。这 设定拖车制动器，用于防止拖车1移动时门打开。辅助压缩空气通过快 速连接接头50供给气动回路2。这用于释放拖车2的制动器并将压力 供给测高控制阀26来用于加压气嚢。辅助压缩空气的供给压力应当大 于需要将容器10保持在行驶高度的压力。这种较大的压力会帮助防止
压力测量中的滞后。但是，使用的最大压力应当不会损坏气动系统2。 这种压力可以是安装在牵引车上的压缩机3A的输送压力，例如130psi。
如果准备以小于全负载进行运送，该压力可以小于安装在牵引车上的压 缩机34的输送压力。应当注意，当填充容器10时，容器10和拖车1 会趋于活动。如果制动器位于设定位置，这种活动会被阻止以约束抬升 过程并因此人为地增加气嚢16内的压力。这会导致错误的重量测量。
0020辅助压缩空气也可以通过压缩空气储罐48供给，在将液 体材料引入容器IO之前，压缩空气储罐48通过安装在牵引车上的压缩 机38来填充辅助压缩空气。单向阀43防止压缩空气从压缩空气储罐 48回流至拖车风缸42。如图1所示，压缩空气储罐"通过支架M连接于拖车1的底盘。气动线路56允许压缩空气从压缩空气储罐48流向 气动回路2。因此，在不存在工厂用压缩空气的情况下，可以通过气动 线路56供给辅助压缩空气。应当注意，可以单独使用压缩空气储罐48 而不需要任何外部空气源，因此当使用压缩空气储罐48时，将不需要 提供快速连接接头50及其至防拖走三通阀41的相关线路。压缩空气储 罐48的体积可以以具体的装置来计算或通过实验确定。但是，由于它 填充源自牵引车压缩机34的压缩空气，在装栽时这种压力会大于维持 容器10在行驶高度所需的压力。应当注意，当使用压缩空气储罐48时， 不会设定手动拖车制动供气放卸阀39。当拖车门打开来进行填充操作 时，拖车1内的制动器将被设定。为了超驰该特征，防拖走阀41被手 动操纵以将其重新设置到可以从拖车风缸42内的残余空气将空气供给 拖车制动系统的位置以释放制动器。
0021气嚢16内的气嚢压力通过压力传感器60测量，压力传感 器60产生与所测压力有关的模拟信号。模拟信号通过电线62传递给显 示器64，显示器64可以显示压力或可以直接显示容器重量。如果仅仅 显示压力，则需要提供转换表以将压力读数转换为重量。应当注意，只 要拖车1在水平姿态重量测量就会准确。在特定的装载场合不水平的情 况下就不会总是这样。在这种情况下，可以将实验确定的校正因子引入 转换表或者以其它方式校正显示器64的测量值所确定的重量。对于装 载或卸载容器10的各个场合而言这种校正因子是特定的。
0022在许多装置中，用于填充容器10的实际设备包括可编程 逻辑控制，并且压力传感器60所产生的信号可以用于输入这类控制系 统以允许监控和终止填充过程。如上所指出，本方法可以逆向使用，即 从容器10卸载所需量的内容物。在这种情况下，会在液体供给顾客之 前和之中测量重量以使预定量的材料供给顾客。
0023本领域技术人员可以理解，虽然参照优选实施方式描述了 本发明，但是可以进行多种改变和省略而不会脱离所附权利要求限定的 本发明的精神和范围。
权利要求
1. 一种测量牵引车-拖车的拖车容器内的液体材料重量的方法，容器由拖车的气动悬架系统支撑，拖车的气动悬架系统由压缩机供给压缩空气，压缩机由牵引车的内燃机提供动力，所述方法包括关闭内燃机以使压缩空气不再从牵引车供给气动悬架系统；释放拖车的拖车制动器以允许拖车自由活动；在已经填充预定装载量的液体材料后，以将容器支撑在行驶高度所需压力之上的压力将辅助压缩空气引入气动悬架系统的气动回路；测量气动悬架系统内的气囊的气囊压力，气囊连接于气动回路以接收辅助压缩空气；以及使气囊压力与位于容器内的液体材料的重量建立关联。
2. 权利要求1的方法，其中辅助压缩空气从牵引车-拖车外部的压缩空气源引入气动回路。
3. 权利要求l的方法，还包括用辅助压缩空气填充压缩空气储罐，压缩空气储罐位于拖车上并连接于气动回路；以及将辅助压缩空气从压缩空气储罐供给气动回路。
4. 权利要求2或3的方法，其中通过与气嚢之一相连的压力传感器测量气嚢压力，并且压力传感器产生与气嚢压力相关的电信号。
5. 权利要求4的方法，其中容器是运送液体材料的拖车罐。
6. 权利要求5的方法，其中液体是液化大气源气体。
7. 权利要求6的方法，其中液化大气源气体是液态氧。
全文摘要
测量牵引车-拖车组合(1)的容器内的液体材料重量的方法，其中气动悬架系统的气囊(16)压力被检测(60)并与容器内的液体材料的重量建立关联。根据该方法，牵引车发动机(36)被关闭并且辅助压缩空气被引入气动回路(2)，气动回路供应压缩空气至气囊(16)并且同时不应用拖车的制动器。
文档编号G01G19/10GK101506630SQ200780031066
公开日2009年8月12日 申请日期2007年8月22日 优先权日2006年8月22日
发明者K·J·埃利奥特, W·E·埃伯哈德特 申请人:普莱克斯技术有限公司