一种适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统，该系统包括底盘运输车、动力与压力控制系统集成区、储存区和液压尾板；其中所述的动力与压力控制系统集成区、储存区和液压尾板分别位于所述底盘运输车的前部、后部以及尾部。动力与压力控制系统集成区分上、下两层设计，下层为发电单元与储能单元，发电单元是以底盘车发动机为动力源，经取力器取力，从而驱动发电机工作，并将电量存储于储能单元；上层为气泵单元和压力检测与控制单元；气泵单元包含充气泵和补气泵，充气泵充气完成关闭后，压力检测与控制系统根据气囊气压与设定值比较结果判定是否驱动补气泵，从而实现对目标气囊的压力构建与智能控制。储存区用于存放充气式膜结构的标准包装箱，且顶部设有可移动式挂钩。本实用新型理念先进，技术成熟，具有良好的通用性。
【专利说明】一种适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统，具体为一 种集运输、充气、发电和压力检测与控制为一体的适用于直升机野战伪装充气遮障以及移 动式机库等大型的充气式膜结构的车载动力与控制系统。
【背景技术】
[0002] 膜结构作为一种全新的空间结构形式，是近年来随着高性能膜材技术的发展而逐 渐成熟，它集建筑学、结构力学、材料科学、计算机技术以及美学等多学科为一体。
[0003] 膜结构具有丰富的造型、自重轻、跨度能力强、施工速度快、抗震能力强、绿色环保 等特征，配合可移动式基座设计，还可实现产品的自由架设与撤收，卷曲式打包存储，方便 运输，具有较高的机动性能，因此被世界各国广泛应用于体育场馆、交通工程设施、商业设 计、各种户外临时性景观造型、城市标志性建筑物以及战时军用应急和临时性遮障系统、仓 储等领域。根据结构受力特征和膜材在结构体系中的主要功能，通常膜结构可分为张拉式 膜结构、骨架支撑式膜结构、充气式膜结构三大类，他们分别具有不同的技术特征和结构表 现形式，可针对性的应用于不同的场合。
[0004] 充气式膜结构是一种利用"帆船"原理，由膜内高压气体支撑膜面，并通过压力传 递，将结构自重以及外部荷载转化为对膜材拉伸受力的空间结构形式。按照气室结构特征， 充气式膜结构可细分为气承式膜结构、双层气承式膜结构以及气囊式膜结构三大类。无论 何种充气式膜结构产品，其气室压力的构建、分布与维持是实施气膜结构造型的关键因素。 针对大尺度气膜结构而言，仅需较小的压强即可获得较高的整体刚性，进而提供较大的抗 荷载能力；而小中小尺寸的气膜结构产品，则需要维持较高的内部压力，方可实现产品结构 支撑与稳定。
[0005] 充气式膜结构产品的技术特征决定了与其配套使用的压力构建与维持设备包括 大风量、低压模式和中小风量、高压模式两大类；其中大功率鼓风机因送风量大，结构简单， 操作简便主要用于诸如体育场馆等大尺寸充气式膜结构产品领域；而中小尺寸的充气式膜 结构产品则更倾向于选用离心式旋涡气泵供气。目前在使用大型直升机野战伪装充气遮障 以及移动式机库等大型的充气式膜结构时，往往需要先用车辆将充气式膜结构产品运到现 场，再外接电源提供动力，驱动设备运转，并由操作人员人工或者借助于压力传感器实时测 量气囊压力，根据当前实测的气囊压力是否符合设定指标，判定鼓风机或者旋涡气泵的启 动与停止。这种全人工压力操控模式虽然成本低廉，但完全依赖现场操作人员的业务素养， 而且充气、测压、控压等各个装置都是分散排放的，使得现场显得杂乱无章毫无系统性，且 操作期间劳动强度巨大，可靠性较低，存在一定的安全隐患。 实用新型内容
[0006] 针对充气式膜结构产品领域当前所用的鼓风机及旋涡气泵类压力构建与维持设 备存在的依赖外部电源，压力测定与监控依靠人工操作以及各功能装置分散排放现场摆设 繁琐等问题，本实用新型提供一种集运输、充气、发电和压力检测与控制为一体的适用于直 升机野战伪装充气遮障以及移动式机库等大型的充气式膜结构的车载动力与控制系统。该 适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统，包括底盘运输车、动力与压力控制系统 集成区、储存区和液压尾板；其中所述的动力与压力控制系统集成区位于所述的底盘运输 车的车厢前部，其内部分上、下两层设计，下层为发电单元与储能单元，上层为气泵单元和 压力检测与控制单元；所述的储存区位于所述的底盘运输车的车厢后部，其内部用于存放 各个卷曲打包了的充气式膜结构的标准包装箱以及其顶部设有可移动式挂钩；所述的液压 尾板位于车厢尾部。气泵单元内的充气泵实现气流的定向输出，以构建气囊压力；当气压达 到所设参数要求时，变自动关闭。当压力检测与控制单元内的压力传感器检测到气囊内气 压小于设定压力时，该单元内控制器便会驱动补气泵进行补气，从而则可在工作参数设计 后实现全自动检测与控制；所述的储存区内部用于存放各个卷曲打包了的充气式膜结构的 标准包装箱，并通过液压尾板将该标准包装箱托举送进车厢。
[0007] 本实用新型所涉及的适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统所属各个 单元均选用可市场采购的制式产品，整体组装后协同工作，产品的可靠性较高，操作简单， 维护成本低廉，可为充气式膜结构产品提供便捷可靠的运输、充气、发电以及压力构建与维 持。
[0008] 具体地，包括底盘运输车、动力与压力控制系统集成区、储存区和液压尾板；其中 所述的动力与压力控制系统集成区位于所述的底盘运输车的车厢前部，其内部分上、下两 层设计，下层为发电单元与储能单元，上层为气泵单元和压力检测与控制单元；所述的储存 区位于所述的底盘运输车的车厢后部，其内部用于存放各个卷曲打包了的充气式膜结构的 标准包装箱以及其顶部设有可移动式挂钩；所述的液压尾板位于车厢尾部。
[0009] 所述的发电单元是以底盘车发动机为动力源，经取力器取力，从而驱动发电机工 作。当所述底盘运输车在途中运动或单独开启动力机时均会带动发电机运作实施发电功 能。
[0010] 所述的所述的储能单元为大功率UPS，通过发电单元对其充电。
[0011] 所述的压力检测与控制单元包含位于厢体外表面的操控面板以及位于厢体内部 的压力检测系统与控制系统。其中操控面板配有上翻盖。
[0012] 所述的气泵单元包含4台4000瓦的充气泵及2台2200瓦的补气泵。其中充气泵 用于气囊开始充气到充气完成过程中，而补气泵用于充气完成后的对气囊的补气过程。
[0013] 当所述底盘运输车在途中运动或单独开启动力机时均会带动发电机运作实施发 电功能。
[0014] 所述的液压尾板用于托举所述的标准包装箱。
[0015] 本实用新型所涉产品工作时，首先打开液压尾板，在控制面板上对可移动式挂钩 进行操作使其将各个标准打包箱依次放在液压尾板上，并通过液压尾板将箱体依次放在地 上，全程可自动完成。当充气式膜结构搭建完成并开始进行充气时，将由储能单元为气泵单 元提供电力进而驱动充气泵转动对气囊充气；而压力检测与控制单元通过测压管检测到气 囊内气压并判定气囊压力与设定值关系，并根据所判定的结果，由压力检测与控制单元所 属控制器发出控制信号，实现补气泵的启动或者关闭，从而实现对目标气囊气压的智能控 制。而底盘运输车在途中的运动过程中动力机可带动发电机工作，并为储能单元存储电量， 若工作中电量不足，也可单独开启动力机实施储能工作。
[0016] 本实用新型是针对当前充气式膜结构产品的压力构建与维持缺少专用型设备，而 所用的商品化鼓风机或者旋涡气泵属于制式产品，功能简单，针对性不强且运输、充气、测 压、控压等装置单独使用以及现场设备繁琐杂乱等问题，综合考虑充气式膜结构产品技术 特征与应用要求，采用新设计而研制的。
[0017] 本实用新型所涉及的适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统集成了运 输、充气、发电、压力监测、压力自动控制诸多功能与一体，解决了充气式气膜结构产品在压 力构建与维持过程借用通用型、制式鼓风机或者旋涡气泵存在的设备零散，操作程序复杂 繁琐，且依赖人工等问题。该智能压力控制系统设计理念先进，技术成熟，所选零部件均已 商品化，且具有良好的通用性，适宜在业内大范围推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统的原理图
[0019] 图2为适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统的整体结构示意图。
[0020] 图3为该系统中动力与压力控制系统集成区的结构示意图。
[0021] 图4为动力与压力控制系统集成区中操控面板的结构示意图。
[0022] 图5为该系统中储存区的结构不意图。
[0023] 图6为具有军用越野能力的适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统的 整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合具体实施例对本实用新型所述的智能压力控制系统进行详细描述。以下 实施例只是用于对本实用新型的进一步描述，不能理解为对本实用新型保护范围的限制， 技术人员根据本实用新型内容对本实用新型进行的非实质性改动仍然属于本实用新型的 保护内容。
[0025] 实施例一
[0026] 如图1所示为适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统的原理图，图中包 含底盘车发动机、发电单元、储能单元、气泵单元、压力检测与控制单元、气囊、液压尾板、可 移动式挂钩。整个控制系统的运行原理如下：当底盘车在运行过程中或单独启动发动机时， 以底盘车发动机为动力源，经取力器取力，从而驱动发电机发电，发电单元将电量存储区储 能单元，整个系统工作过程中所用到的电量均由储能单元提供，所用电量的设备包括液压 尾板，可移动式挂钩、气泵单元以及压力检测与控制单元；该系统进行充气过程时，储能单 元为气泵单元提供电量，气泵单元内的充气泵实现气流的定向输出，以构建气囊压力；当气 压达到所设参数要求时，变自动关闭。当压力检测与控制单元内的压力传感器检测到气囊 内气压小于设定压力时，该单元内控制器便会驱动补气泵进行补气，从而则可在工作参数 设计后实现全自动检测与控制；在装卸充气式膜结构产品的包装箱时，可由液压尾板与可 移动式挂钩配合，由操控面板控制实现全程非人力的自由装卸过程。
[0027] 如图2所示适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统的整体结构示意图。 包括底盘运输车1、动力与压力控制系统集成区2、储存区3和液压尾板4 ;其中所述的动力 与压力控制系统集成区位于所述的底盘运输车的车厢前部，所述的储存区位于所述的底盘 运输车的车厢后部，所述的液压尾板位于车厢尾部。并且车厢下方附有外置出气管5,其中 6为出气口。
[0028] 如图3所示为该系统中动力与压力控制系统集成区的结构示意图。其内部分上、 下两层设计，下层为发电单元7与储能单元8,上层为气泵单元9和压力检测与控制单元 10 ;其中气泵单元包含4个充气泵11和2个补气泵12,气泵单元通过内置出气管13将气 体输送出去，内置出气管11与外置出气管5为同一出气管。
[0029] 如图4所示为动力与压力控制系统集成区中操控面板的结构示意图。其中14为 操控面板的上翻盖，打开后可由支架15固定，操控面板上置于4个独立且相同压力控制器 的显示屏及按键16,测压管可通过接口 17将气压信息传递给压力传感器，18为此独立压力 控制器的开关；19为可移动式挂钩的操控按钮，通过此按钮可以调控挂钩的高度以及平移 位置；20为液压尾操控按钮，该按钮具有使液压尾板上行、下行、停止以及旋转的功能；21 为储能单元的电量显示屏，可以显示电量的多少；22为指示灯，23为总开关。
[0030] 如图5所示为该系统中储存区的结构示意图。其内部用于存放各个卷曲打包了的 充气式膜结构的标准包装箱24以及其顶部设有可移动式挂钩25,所述的标准包装箱24的 把手为弹性把手，当可移动式挂钩将上层标准包装箱移走后，下层标准包装箱的把手会自 动弹出，方便挂钩挂起。可移动式挂钩可将标准箱移置液压尾板处，随后便由液压尾板将标 准包装箱移置地下。装卸过程均可通过操控面板执行，不需人力搬卸。
[0031] 实施例二
[0032] 本实施例中，底盘运输车选取陕汽SX2300越野底盘运输车，而其它零部件均采用 相同的型号和结构布局，由此可设计制造具有军用越野能力的适用于充气式膜结构的车载 动力与压力控制系统。如图6所示为具有军用越野能力的适用于充气式膜结构的车载动力 与压力控制系统的整体结构示意图。
【权利要求】
1. 一种适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统，其特征在于：它包括底盘运 输车、动力与压力控制系统集成区、储存区和液压尾板；其中所述的动力与压力控制系统集 成区位于所述的底盘运输车的车厢前部，其内部分上、下两层设计，下层为发电单元与储能 单元，上层为气泵单元和压力检测与控制单元；所述的储存区位于所述的底盘运输车的车 厢后部，其内部用于存放各个卷曲打包了的充气式膜结构的标准包装箱以及其顶部设有可 移动式挂钩；所述的液压尾板位于车厢尾部。
2. 根据权利要求1所述的适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统，其特征在 于：所述的发电单元是以底盘车发动机为动力源，经取力器取力，从而驱动发电机工作。
3. 根据权利要求1所述的适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统，其特征在 于：所述的储能单元为大功率UPS，通过发电单元对其充电。
4. 根据权利要求1所述的适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统，其特征在 于：所述的压力检测与控制单元包含位于厢体外表面的操控面板以及位于厢体内部的压力 检测系统与控制系统。
5. 根据权利要求1所述的适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统，其特征在 于：所述的气泵单元包含4台4000瓦的充气泵及2台2200瓦的补气泵。
6. 根据权利要求1所述的适用于充气式膜结构的车载动力与压力控制系统，其特征在 于：所述的液压尾板由储能单元提供电力，并由操控面板控制其自由升降。
【文档编号】G05D16/20GK203870483SQ201420147527
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】刘云鹏, 朱阳春 申请人:北京元恒大通科技有限公司