一種適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統的製作方法
2023-10-22 05:09:57 1
一種適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統，該系統包括底盤運輸車、動力與壓力控制系統集成區、儲存區和液壓尾板；其中所述的動力與壓力控制系統集成區、儲存區和液壓尾板分別位於所述底盤運輸車的前部、後部以及尾部。動力與壓力控制系統集成區分上、下兩層設計，下層為發電單元與儲能單元，發電單元是以底盤車發動機為動力源，經取力器取力，從而驅動發電機工作，並將電量存儲於儲能單元；上層為氣泵單元和壓力檢測與控制單元；氣泵單元包含充氣泵和補氣泵，充氣泵充氣完成關閉後，壓力檢測與控制系統根據氣囊氣壓與設定值比較結果判定是否驅動補氣泵，從而實現對目標氣囊的壓力構建與智能控制。儲存區用於存放充氣式膜結構的標準包裝箱，且頂部設有可移動式掛鈎。本實用新型理念先進，技術成熟，具有良好的通用性。
【專利說明】一種適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統，具體為一 種集運輸、充氣、發電和壓力檢測與控制為一體的適用於直升機野戰偽裝充氣遮障以及移 動式機庫等大型的充氣式膜結構的車載動力與控制系統。
【背景技術】
[0002] 膜結構作為一種全新的空間結構形式，是近年來隨著高性能膜材技術的發展而逐 漸成熟，它集建築學、結構力學、材料科學、計算機技術以及美學等多學科為一體。
[0003] 膜結構具有豐富的造型、自重輕、跨度能力強、施工速度快、抗震能力強、綠色環保 等特徵，配合可移動式基座設計，還可實現產品的自由架設與撤收，捲曲式打包存儲，方便 運輸，具有較高的機動性能，因此被世界各國廣泛應用於體育場館、交通工程設施、商業設 計、各種戶外臨時性景觀造型、城市標誌性建築物以及戰時軍用應急和臨時性遮障系統、倉 儲等領域。根據結構受力特徵和膜材在結構體系中的主要功能，通常膜結構可分為張拉式 膜結構、骨架支撐式膜結構、充氣式膜結構三大類，他們分別具有不同的技術特徵和結構表 現形式，可針對性的應用於不同的場合。
[0004] 充氣式膜結構是一種利用"帆船"原理，由膜內高壓氣體支撐膜面，並通過壓力傳 遞，將結構自重以及外部荷載轉化為對膜材拉伸受力的空間結構形式。按照氣室結構特徵， 充氣式膜結構可細分為氣承式膜結構、雙層氣承式膜結構以及氣囊式膜結構三大類。無論 何種充氣式膜結構產品，其氣室壓力的構建、分布與維持是實施氣膜結構造型的關鍵因素。 針對大尺度氣膜結構而言，僅需較小的壓強即可獲得較高的整體剛性，進而提供較大的抗 荷載能力；而小中小尺寸的氣膜結構產品，則需要維持較高的內部壓力，方可實現產品結構 支撐與穩定。
[0005] 充氣式膜結構產品的技術特徵決定了與其配套使用的壓力構建與維持設備包括 大風量、低壓模式和中小風量、高壓模式兩大類；其中大功率鼓風機因送風量大，結構簡單， 操作簡便主要用於諸如體育場館等大尺寸充氣式膜結構產品領域；而中小尺寸的充氣式膜 結構產品則更傾向於選用離心式旋渦氣泵供氣。目前在使用大型直升機野戰偽裝充氣遮障 以及移動式機庫等大型的充氣式膜結構時，往往需要先用車輛將充氣式膜結構產品運到現 場，再外接電源提供動力，驅動設備運轉，並由操作人員人工或者藉助於壓力傳感器實時測 量氣囊壓力，根據當前實測的氣囊壓力是否符合設定指標，判定鼓風機或者旋渦氣泵的啟 動與停止。這種全人工壓力操控模式雖然成本低廉，但完全依賴現場操作人員的業務素養， 而且充氣、測壓、控壓等各個裝置都是分散排放的，使得現場顯得雜亂無章毫無系統性，且 操作期間勞動強度巨大，可靠性較低，存在一定的安全隱患。 實用新型內容
[0006] 針對充氣式膜結構產品領域當前所用的鼓風機及旋渦氣泵類壓力構建與維持設 備存在的依賴外部電源，壓力測定與監控依靠人工操作以及各功能裝置分散排放現場擺設 繁瑣等問題，本實用新型提供一種集運輸、充氣、發電和壓力檢測與控制為一體的適用於直 升機野戰偽裝充氣遮障以及移動式機庫等大型的充氣式膜結構的車載動力與控制系統。該 適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統，包括底盤運輸車、動力與壓力控制系統 集成區、儲存區和液壓尾板；其中所述的動力與壓力控制系統集成區位於所述的底盤運輸 車的車廂前部，其內部分上、下兩層設計，下層為發電單元與儲能單元，上層為氣泵單元和 壓力檢測與控制單元；所述的儲存區位於所述的底盤運輸車的車廂後部，其內部用於存放 各個捲曲打包了的充氣式膜結構的標準包裝箱以及其頂部設有可移動式掛鈎；所述的液壓 尾板位於車廂尾部。氣泵單元內的充氣泵實現氣流的定向輸出，以構建氣囊壓力；當氣壓達 到所設參數要求時，變自動關閉。當壓力檢測與控制單元內的壓力傳感器檢測到氣囊內氣 壓小於設定壓力時，該單元內控制器便會驅動補氣泵進行補氣，從而則可在工作參數設計 後實現全自動檢測與控制；所述的儲存區內部用於存放各個捲曲打包了的充氣式膜結構的 標準包裝箱，並通過液壓尾板將該標準包裝箱託舉送進車廂。
[0007] 本實用新型所涉及的適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統所屬各個 單元均選用可市場採購的制式產品，整體組裝後協同工作，產品的可靠性較高，操作簡單， 維護成本低廉，可為充氣式膜結構產品提供便捷可靠的運輸、充氣、發電以及壓力構建與維 持。
[0008] 具體地，包括底盤運輸車、動力與壓力控制系統集成區、儲存區和液壓尾板；其中 所述的動力與壓力控制系統集成區位於所述的底盤運輸車的車廂前部，其內部分上、下兩 層設計，下層為發電單元與儲能單元，上層為氣泵單元和壓力檢測與控制單元；所述的儲存 區位於所述的底盤運輸車的車廂後部，其內部用於存放各個捲曲打包了的充氣式膜結構的 標準包裝箱以及其頂部設有可移動式掛鈎；所述的液壓尾板位於車廂尾部。
[0009] 所述的發電單元是以底盤車發動機為動力源，經取力器取力，從而驅動發電機工 作。當所述底盤運輸車在途中運動或單獨開啟動力機時均會帶動發電機運作實施發電功 能。
[0010] 所述的所述的儲能單元為大功率UPS，通過發電單元對其充電。
[0011] 所述的壓力檢測與控制單元包含位於廂體外表面的操控面板以及位於廂體內部 的壓力檢測系統與控制系統。其中操控面板配有上翻蓋。
[0012] 所述的氣泵單元包含4臺4000瓦的充氣泵及2臺2200瓦的補氣泵。其中充氣泵 用於氣囊開始充氣到充氣完成過程中，而補氣泵用於充氣完成後的對氣囊的補氣過程。
[0013] 當所述底盤運輸車在途中運動或單獨開啟動力機時均會帶動發電機運作實施發 電功能。
[0014] 所述的液壓尾板用於託舉所述的標準包裝箱。
[0015] 本實用新型所涉產品工作時，首先打開液壓尾板，在控制面板上對可移動式掛鈎 進行操作使其將各個標準打包箱依次放在液壓尾板上，並通過液壓尾板將箱體依次放在地 上，全程可自動完成。當充氣式膜結構搭建完成並開始進行充氣時，將由儲能單元為氣泵單 元提供電力進而驅動充氣泵轉動對氣囊充氣；而壓力檢測與控制單元通過測壓管檢測到氣 囊內氣壓並判定氣囊壓力與設定值關係，並根據所判定的結果，由壓力檢測與控制單元所 屬控制器發出控制信號，實現補氣泵的啟動或者關閉，從而實現對目標氣囊氣壓的智能控 制。而底盤運輸車在途中的運動過程中動力機可帶動發電機工作，並為儲能單元存儲電量， 若工作中電量不足，也可單獨開啟動力機實施儲能工作。
[0016] 本實用新型是針對當前充氣式膜結構產品的壓力構建與維持缺少專用型設備，而 所用的商品化鼓風機或者旋渦氣泵屬於制式產品，功能簡單，針對性不強且運輸、充氣、測 壓、控壓等裝置單獨使用以及現場設備繁瑣雜亂等問題，綜合考慮充氣式膜結構產品技術 特徵與應用要求，採用新設計而研製的。
[0017] 本實用新型所涉及的適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統集成了運 輸、充氣、發電、壓力監測、壓力自動控制諸多功能與一體，解決了充氣式氣膜結構產品在壓 力構建與維持過程借用通用型、制式鼓風機或者旋渦氣泵存在的設備零散，操作程序複雜 繁瑣，且依賴人工等問題。該智能壓力控制系統設計理念先進，技術成熟，所選零部件均已 商品化，且具有良好的通用性，適宜在業內大範圍推廣應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 圖1為適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統的原理圖
[0019] 圖2為適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統的整體結構示意圖。
[0020] 圖3為該系統中動力與壓力控制系統集成區的結構示意圖。
[0021] 圖4為動力與壓力控制系統集成區中操控面板的結構示意圖。
[0022] 圖5為該系統中儲存區的結構不意圖。
[0023] 圖6為具有軍用越野能力的適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統的 整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合具體實施例對本實用新型所述的智能壓力控制系統進行詳細描述。以下 實施例只是用於對本實用新型的進一步描述，不能理解為對本實用新型保護範圍的限制， 技術人員根據本實用新型內容對本實用新型進行的非實質性改動仍然屬於本實用新型的 保護內容。
[0025] 實施例一
[0026] 如圖1所示為適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統的原理圖，圖中包 含底盤車發動機、發電單元、儲能單元、氣泵單元、壓力檢測與控制單元、氣囊、液壓尾板、可 移動式掛鈎。整個控制系統的運行原理如下：當底盤車在運行過程中或單獨啟動發動機時， 以底盤車發動機為動力源，經取力器取力，從而驅動發電機發電，發電單元將電量存儲區儲 能單元，整個系統工作過程中所用到的電量均由儲能單元提供，所用電量的設備包括液壓 尾板，可移動式掛鈎、氣泵單元以及壓力檢測與控制單元；該系統進行充氣過程時，儲能單 元為氣泵單元提供電量，氣泵單元內的充氣泵實現氣流的定向輸出，以構建氣囊壓力；當氣 壓達到所設參數要求時，變自動關閉。當壓力檢測與控制單元內的壓力傳感器檢測到氣囊 內氣壓小於設定壓力時，該單元內控制器便會驅動補氣泵進行補氣，從而則可在工作參數 設計後實現全自動檢測與控制；在裝卸充氣式膜結構產品的包裝箱時，可由液壓尾板與可 移動式掛鈎配合，由操控面板控制實現全程非人力的自由裝卸過程。
[0027] 如圖2所示適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統的整體結構示意圖。 包括底盤運輸車1、動力與壓力控制系統集成區2、儲存區3和液壓尾板4 ;其中所述的動力 與壓力控制系統集成區位於所述的底盤運輸車的車廂前部，所述的儲存區位於所述的底盤 運輸車的車廂後部，所述的液壓尾板位於車廂尾部。並且車廂下方附有外置出氣管5,其中 6為出氣口。
[0028] 如圖3所示為該系統中動力與壓力控制系統集成區的結構示意圖。其內部分上、 下兩層設計，下層為發電單元7與儲能單元8,上層為氣泵單元9和壓力檢測與控制單元 10 ;其中氣泵單元包含4個充氣泵11和2個補氣泵12,氣泵單元通過內置出氣管13將氣 體輸送出去，內置出氣管11與外置出氣管5為同一出氣管。
[0029] 如圖4所示為動力與壓力控制系統集成區中操控面板的結構示意圖。其中14為 操控面板的上翻蓋，打開後可由支架15固定，操控面板上置於4個獨立且相同壓力控制器 的顯示屏及按鍵16,測壓管可通過接口 17將氣壓信息傳遞給壓力傳感器，18為此獨立壓力 控制器的開關；19為可移動式掛鈎的操控按鈕，通過此按鈕可以調控掛鈎的高度以及平移 位置；20為液壓尾操控按鈕，該按鈕具有使液壓尾板上行、下行、停止以及旋轉的功能；21 為儲能單元的電量顯示屏，可以顯示電量的多少；22為指示燈，23為總開關。
[0030] 如圖5所示為該系統中儲存區的結構示意圖。其內部用於存放各個捲曲打包了的 充氣式膜結構的標準包裝箱24以及其頂部設有可移動式掛鈎25,所述的標準包裝箱24的 把手為彈性把手，當可移動式掛鈎將上層標準包裝箱移走後，下層標準包裝箱的把手會自 動彈出，方便掛鈎掛起。可移動式掛鈎可將標準箱移置液壓尾板處，隨後便由液壓尾板將標 準包裝箱移置地下。裝卸過程均可通過操控面板執行，不需人力搬卸。
[0031] 實施例二
[0032] 本實施例中，底盤運輸車選取陝汽SX2300越野底盤運輸車，而其它零部件均採用 相同的型號和結構布局，由此可設計製造具有軍用越野能力的適用於充氣式膜結構的車載 動力與壓力控制系統。如圖6所示為具有軍用越野能力的適用於充氣式膜結構的車載動力 與壓力控制系統的整體結構示意圖。
【權利要求】
1. 一種適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統，其特徵在於：它包括底盤運 輸車、動力與壓力控制系統集成區、儲存區和液壓尾板；其中所述的動力與壓力控制系統集 成區位於所述的底盤運輸車的車廂前部，其內部分上、下兩層設計，下層為發電單元與儲能 單元，上層為氣泵單元和壓力檢測與控制單元；所述的儲存區位於所述的底盤運輸車的車 廂後部，其內部用於存放各個捲曲打包了的充氣式膜結構的標準包裝箱以及其頂部設有可 移動式掛鈎；所述的液壓尾板位於車廂尾部。
2. 根據權利要求1所述的適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統，其特徵在 於：所述的發電單元是以底盤車發動機為動力源，經取力器取力，從而驅動發電機工作。
3. 根據權利要求1所述的適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統，其特徵在 於：所述的儲能單元為大功率UPS，通過發電單元對其充電。
4. 根據權利要求1所述的適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統，其特徵在 於：所述的壓力檢測與控制單元包含位於廂體外表面的操控面板以及位於廂體內部的壓力 檢測系統與控制系統。
5. 根據權利要求1所述的適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統，其特徵在 於：所述的氣泵單元包含4臺4000瓦的充氣泵及2臺2200瓦的補氣泵。
6. 根據權利要求1所述的適用於充氣式膜結構的車載動力與壓力控制系統，其特徵在 於：所述的液壓尾板由儲能單元提供電力，並由操控面板控制其自由升降。
【文檔編號】G05D16/20GK203870483SQ201420147527
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2014年3月28日
【發明者】劉雲鵬, 朱陽春 申請人:北京元恆大通科技有限公司