一种多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统

1.本发明涉及悬浮气垫车技术领域，尤其是一种多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统。


背景技术：

2.悬浮气垫车作为一种新型的物料运输工具，具有载重大、效率高、安全可靠、操作灵活、节能环保等优点，在航空、航天、船舶、机车、电力、精密设备搬运等领域得到广泛的应用。
3.目前，悬浮气垫车主要依靠人现场操作进行物料运输。当气垫充气到达一定压力后，该装置的运行与地面几乎没有摩擦，进而具备防震防摩擦静电的性能，最主要是省力，搬运力只需要载重的万分之五，意味着搬运两吨的重物只需要一公斤的力即可，由于气垫车特别适用于不易灵活移动的重型负载以及不能承受震动、对平稳性要求很高的大型精密设备的搬运，但现有的气垫车拖拽气管和电缆，会影响整个气垫车的移动路径选择，不能随意移动，同时现有气垫车在稳定性方面也依赖负载物重心的稳定性。
4.但是在现场环境条件恶劣场所，如果场所脏乱，地上杂物过多，地面不平整，难以操作垫悬浮气垫车运输物料，且在操作人员推动物体时视野会受到影响，一旦发生触碰容易导致物料重心不稳定，从而有可能使得物料受损，因此需要一种适用于这种工况的悬浮气垫车来完这项工作。


技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
6.鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。
7.因此，本发明所要解决的技术问题是悬浮气垫车在场所脏乱，地上杂物过多，地面不平整的地方，难以操作垫悬浮气垫车运输物料，且在操作人员推动物体时视野会受到影响，一旦发生触碰容易导致物料重心不稳定，从而有可能使得物料受损的问题。
8.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统，包括壳体组件，包括垫板、垫板腔、过渡膜、过渡腔、外环壳、辅助板、分隔块、独立腔、外环排气翼、内支撑板、气垫和气垫腔，所述垫板与所述内支撑板均为钢铁材质，所述过渡膜、所述外环排气翼和所述气垫均设置有多个细小透气孔，所述过渡膜、所述外环壳、所述分隔块、所述外环排气翼和所述气垫均具有发生弹性形变的能力，所述垫板腔通过所述过渡膜的多个细小透气孔与所述过渡腔连通，所述过渡腔与多个所述独立腔均连通，所述外环排气翼与多个所述独立腔均连通，所述分隔块将所述外环壳内腔分隔为多个所述独立腔连接，所述垫板腔设置在所述垫板与所述过渡膜之间，所述过渡腔设置在所述过渡膜与所述内支撑板之间，所述分隔块均匀分布在所述外环壳内，所述辅助板均匀分布在所
述外环壳外表面，所述辅助板与所述分隔块一一对应设置在所述外环壳两侧，所述外环壳内腔被多个所述分隔块分隔成多个独立腔，所述气垫腔设置在所述内支撑板与所述气垫之间，所述垫板与所述过渡膜连接，所述垫板与所述外环壳连接，所述外环壳与所述外环排气翼连接，所述外环排气翼与所述内支撑板连接，所述内支撑板与所述气垫连接；
9.控制组件，包括气垫腔气管、独立腔气管、气垫腔气压传感器、独立腔气压传感器、总控气压台和应变片，所述气垫腔气管一端插入所述气垫腔内，所述气垫腔气管另一端与所述总控气压台连接，所述气垫腔气压传感器与所述气垫腔气管连接，所述气垫腔气压传感器设置在所述气垫腔内，所述独立腔气管一端插入所述独立腔内，所述独立腔气管另一端与所述总控气压台连接，所述独立腔气压传感器与所述独立腔气管连接，所述独立腔气压传感器设置在所述独立腔内，所述应变片与所述辅助板一一对应连接，所述垫腔气压传感器、所述独立腔气压传感器与所述应变片均与所述总控气压台通过电信号连接。
10.作为本发明所述多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统的一种优选方案，其中：所述辅助板靠近所述垫板一端设置有塑形钢板，所述塑形钢板为钢铁材质。
11.作为本发明所述多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统的一种优选方案，其中：所述塑形钢板与所述垫板之间设置有挤压间隙。
12.作为本发明所述多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统的一种优选方案，其中：所述辅助板远离所述垫板一端设置有应变片贴合橡胶，所述应变片贴合橡胶与所述应变片连接，所述应变片贴合橡胶具有发生弹性形变的能力。
13.作为本发明所述多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统的一种优选方案，其中：所述外环排气翼靠近所述内支撑板直径小于所述外环排气翼远离所述内支撑板直径。
14.作为本发明所述多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统的一种优选方案，其中：所述气垫膨胀后高度大于所述外环排气翼高度。
15.作为本发明所述多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统的一种优选方案，其中：所述内支撑板内设置有多个加强筋。
16.本发明的有益效果：悬浮气垫车在场所脏乱，地上杂物过多，地面不平整的地方，可以操作垫悬浮气垫车运输物料，且在操作人员推动物体时视野会受到影响，一旦发生触碰，本装置会触发部件避免物料重心不稳定，从而防止物料受损。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.其中：
19.图1为本发明提供的一种实施例所述的多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统的局部结构示意图。
20.图2为本发明提供的一种实施例所述的多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统的局部结构示意图。
21.图3为本发明提供的一种实施例所述的多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统的
局部结构示意图。
22.图4为本发明提供的一种实施例所述的多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统的局部电路结构示意图。
23.图5为本发明提供的一种实施例所述的多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统的局部气路结构示意图。
24.图中：壳体组件100；垫板101；垫板腔102；过渡膜103；过渡腔104；外环壳105；辅助板106；分隔块107；独立腔108；外环排气翼109；内支撑板110；气垫111；气垫腔112；控制组件200；气垫腔气管201；独立腔气管202；气垫腔气压传感器203；独立腔气压传感器204；总控气压台205；应变片206；塑形钢板106a；挤压间隙101a；应变片贴合橡胶106b；加强筋110a。
具体实施方式
25.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
26.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
27.其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
28.再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
29.实施例1
30.参照图1～5，本实施例提供了一种多层悬浮气垫车及其稳定重心控制系统，包括壳体组件100、控制组件200。壳体组件100，包括垫板101、垫板腔102、过渡膜103、过渡腔104、外环壳105、辅助板106、分隔块107、独立腔108、外环排气翼109、内支撑板110、气垫111和气垫腔112，垫板101与内支撑板110均为钢铁材质，过渡膜103、外环排气翼109和气垫111均设置有多个细小透气孔，过渡膜103、外环壳105、分隔块107、外环排气翼109和气垫111均具有发生弹性形变的能力，垫板腔102通过过渡膜103的多个细小透气孔与过渡腔104连通，过渡腔104与多个独立腔108均连通，外环排气翼109与多个独立腔108均连通，分隔块107将外环壳105内腔分隔为多个独立腔108连接，垫板腔102设置在垫板101与过渡膜103之间，过渡腔104设置在过渡膜103与内支撑板110之间，分隔块107均匀分布在外环壳105内，辅助板106均匀分布在外环壳105外表面，辅助板106与分隔块107一一对应设置在外环壳105两侧，外环壳105内腔被多个分隔块107分隔成多个独立腔108，气垫腔112设置在内支撑板110与气垫111之间，垫板101与过渡膜103连接，垫板101与外环壳105连接，外环壳105与外环排气翼109连接，外环排气翼109与内支撑板110连接，内支撑板110与气垫111连接；
31.控制组件200，包括气垫腔气管201、独立腔气管202、气垫腔气压传感器203、独立腔气压传感器204、总控气压台205和应变片206，气垫腔气管201一端插入气垫腔112内，气
垫腔气管201另一端与总控气压台205连接，气垫腔气压传感器203与气垫腔气管201连接，气垫腔气压传感器203设置在气垫腔112内，独立腔气管202一端插入独立腔108内，独立腔气管202另一端与总控气压台205连接，独立腔气压传感器204与独立腔气管202连接，独立腔气压传感器204设置在独立腔108内，应变片206与辅助板106一一对应连接，垫腔气压传感器203、独立腔气压传感器204与应变片206均与总控气压台205通过电信号连接。
32.将厂房内气源电源先接入总控气压台205，总控气压台205控制压缩空气通过气垫腔气管201流入气垫腔112内，气垫腔112充分膨胀后，总控气压台205再控制气流通过独立腔气管202流入独立腔108内，使得垫板腔102、过渡腔104、独立腔108和外环排气翼109充分膨胀，之后即可在垫板101上放上需搬运的物料；
33.当压缩空气充入时，过渡膜103、外环排气翼109和气垫111均设置有多个细小透气孔，会使得过渡膜103、外环排气翼109和气垫111表面在遇到阻碍时形成气膜(气膜的特殊结构会使得气膜两端物体受到较大的反作用力)；
34.外环排气翼109释放的气流会将装置路径上的细小杂物和灰尘冲开，便于后续装置的通行，且在外环排气翼109释放的多余气流，利于维持装置内部的气压稳定，且外环排气翼109环形释放气流的反冲力对装置整体的重心稳定提供辅助的支撑，在装置重心不稳时，外环排气翼109即将触地时，外环排气翼109释放的气流会在外环排气翼109与地面之间形成气膜，从而避免外环排气翼109触地受损；
35.垫板腔102通过过渡膜103的多个细小透气孔与过渡腔104连通，当过渡膜103两侧空间较大时，过渡膜103两侧不会形成气膜；
36.当过渡膜103两侧空间较小时，过渡膜103在垫板腔102与过渡腔104之间受到气流扰动从而使得过渡膜103表面形成气膜，特别是当垫板101上的物料重心不稳将垫板101一侧压向内支撑板110时，过渡膜103表面形成气膜对垫板101起到支撑，在垫板101一侧压向内支撑板110的过程中起到缓冲的作用，独立腔气管202排出的气流在垫板腔102、过渡腔104、独立腔108、内循环往复流动，最终从外环排气翼109排出；
37.气垫腔气管201排出气流到气垫腔112内，气流从气垫111排出，气垫111与地面之间形成气膜从而减小气垫111与地面之间的摩擦。
38.装置启动后垫板101上的物料的重力传递给过渡膜103表面气膜，从而使得内支撑板110受力均匀，进而使得气垫111受力均匀，利于气垫111平稳运行。
39.在垫板101上放上物料后，因为物料本身的重心不一定在垫板101的轴线上，对于重心不稳的物料，物料放在垫板101上，更重的一侧会导致该侧垫板101倾斜，辅助板106倾斜，外环壳105变形，分隔块107变形，垫板101会压向内支撑板110，导致独立腔108内气体难以喷入过渡腔104，独立腔气管202喷出气体只能从外环排气翼109靠近的一侧大量释放，且外环排气翼109受到压力也发生一定形变外环排气翼109内腔被拉大，从该侧外环排气翼109喷出的气体相比于另一侧的外环排气翼109喷出的气体产生可以更大的反冲力，外环排气翼109的环形设计在外环排气翼109对应独立腔108内压力过大时，外环排气翼109也可以将气体传递到相邻的独立腔108内并且通过对应的外环排气翼109排出气体，且独立腔气压传感器204检测到独立腔108内气压过大，将该信息转换为电信号传输给总控气压台205，总控气压台205会分配更多压缩空气给对应的独立腔气管202直到该独立腔气压传感器204检测气压达到正常值，从而使得垫板101回复平稳位置，从而矫正物料的重心偏移。
40.当装置装载的物料在运动过程中若是装置突然碰到阻碍，一般的阻碍如地面的小型凸起，沾地的固体胶等装置本身的气垫111具备一定弹性可以轻松越过，对于气垫111内部的突然压力失衡，气垫腔气压传感器203检测后会将对应的电信号传给总控气压台205，总控气压台205会调节气垫腔气管201喷出的气体，直至气垫111内部压力达到正常值；
41.当装置装载的物料在运动过程中若是装置突然碰到过高阻碍如栏杆，墙壁等导致气垫111难以翻过，装置速度锐减直至装置停下，物料受到惯性影响容易倒下，应变片206的设置，若是装置任意一侧碰到阻碍，应变片206发生形变，应变片206将电信号传输给对应的总控气压台205，总控气压台205会分配更多压缩空气给对应的独立腔气管202直到该独立腔气压传感器204检测气压达到正常值，应变片206与辅助板106一一对应连接，应变片206的形变早于独立腔气压传感器204检测到独立腔108内气压过大，提前使得对应独立腔108内气压过大，可以减小物料因为惯性带来的晃动，当应变片206与阻碍分离后，应变片206恢复原来形状。
42.实施例2
43.参照图1～5，本实施例与上一实施例的不同之处在于，
44.辅助板106靠近垫板101一端设置有塑形钢板106a，塑形钢板106a为钢铁材质。
45.垫板101倾斜时会导致外环壳105发生形变，辅助板106均匀分布在外环壳105外表面，塑形钢板106a在外环壳105发生形变时会拉扯外环壳105从而避免气垫腔气管201、独立腔气管202被压导致气流无法喷出，避免影响到装置的运行；
46.且塑形钢板106a在外环壳105发生形变时拉伸外环壳105最外侧，从而拉伸外环排气翼109，使得外环排气翼109的内部空间被拉大，便于气流从外环排气翼109对外喷出。
47.塑形钢板106a与垫板101之间设置有挤压间隙101a。
48.在塑形钢板106a在外环壳105发生形变时会拉扯外环壳105，挤压间隙101a避免了塑形钢板106a与垫板101发生碰撞，从而保护装置，挤压间隙101a对应的外环壳105部分也可以自由发生形变。
49.辅助板106远离垫板101一端设置有应变片贴合橡胶106b，应变片贴合橡胶106b与应变片206连接，应变片贴合橡胶106b具有发生弹性形变的能力。
50.应变片贴合橡胶106b起到减振作用，保护了应变片206，也在应变片206碰撞后帮助应变片206回复原来形状。
51.外环排气翼109靠近内支撑板110直径小于外环排气翼109远离内支撑板110直径。
52.该设计使得外环排气翼109排出气流全都是斜向排出，外环排气翼109整体对装置有向中心聚合的力，有利于维持装置整体运行稳定，且外环排气翼109排出气流全都是斜向排出有利于将地面上的细小杂物灰尘向外吹飞。
53.气垫111膨胀后高度大于外环排气翼109高度。
54.防止外环排气翼109触地，保护外环排气翼109，便于外环排气翼109外侧与地面之间形成气膜。
55.内支撑板110内设置有多个加强筋110a。
56.增强内支撑板110边缘稳定性，在垫板101接触到内支撑板110时为内支撑板110通过支持，防止内支撑板110变形。