一种高原野营自装卸可展式富氧气膜车
阅读说明：本技术 一种高原野营自装卸可展式富氧气膜车 (Plateau camping self-loading and unloading extensible oxygen-enriched air film vehicle ) 是由 刘亚姣 党俊虎 雷永辉 查吕应 刘荔 赵宇 戴小森 赵铁城 于 2021-07-01 设计创作，主要内容包括：本发明介绍了一种高原野营自装卸可展式富氧气膜车,包括车头、汽车底盘、设备方仓、膜主体收纳方仓、起吊装置、设备集成单元和膜主体单元；所述的设备方仓和膜主体收纳方仓设置在汽车底盘上；所述的设备集成单元设置在设备方仓内；所述的膜主体单元设置在膜主体收纳方仓内；所述的起吊设置在汽车底盘的内部。该发明将各设备单元高效集成于汽车底盘上,借助液压起吊装置实现小型富氧气膜野营装置随时随地、自动装卸、铺展与收折,并通过加压、制氧、供暖等装置对展开后的气膜内部进行增压、富氧和采暖,达到降低等效海拔、提升人员宿营舒适度的作用,具有机动性强、集成度高、操作便捷等优点,特别适用于高原边防工作人员野营需求。(The invention discloses a plateau camping self-loading and unloading extensible oxygen-enriched air membrane vehicle, which comprises a vehicle head, a vehicle chassis, an equipment square bin, a membrane main body storage square bin, a hoisting device, an equipment integration unit and a membrane main body unit, wherein the vehicle head is connected with the vehicle chassis through a pipeline; the equipment square bin and the film main body storage square bin are arranged on an automobile chassis; the equipment integration unit is arranged in the equipment square bin; the film main body unit is arranged in the film main body storage square bin; the hoisting device is arranged inside the automobile chassis. According to the invention, all equipment units are efficiently integrated on the automobile chassis, the small oxygen-enriched air film camping device can be automatically loaded, unloaded, spread and folded at any time and any place by means of the hydraulic lifting device, and the expanded air film is pressurized, oxygen-enriched and heated by the pressurizing, oxygen-generating and heating devices, so that the effects of reducing the equivalent altitude and improving the camping comfort level of personnel are achieved, and the small oxygen-enriched air film camping device has the advantages of strong maneuverability, high integration level, convenience in operation and the like, and is particularly suitable for the camping requirements of plateau frontier defense workers.)
技术领域
本发明属于高原野营机动装备设计
技术领域
，具体涉及一种高原野营自装卸可展式富氧气膜车。背景技术
高原地区高寒、缺氧、低压等环境特点极易引发各类急慢性高原病，极大地限制了高原边防工作人员工作效率及生活质量。近些年，一种富氧增压气膜建筑以其特有的优势在高原边防地区得到了迅猛的发展，该类建筑以气密性极好的膜结构材料为外壳，通过加压、制氧、供暖等装置实现建筑内部的增压、富氧和采暖，从而达到降低等效海拔的作用，可以有效改善高原边防工作人员的工作和生活质量。
但是高原富氧增压气膜建筑普遍采用砖砌与气膜相结合的方式建造，且建筑体量较大，均达到了1000平方米左右，适用于原边防工作人员的日常工作和生活，建筑的可拆装性能普遍较差，无法完成短时间的拆除、搭建和转运，综上，如何提供一种高原野营机动装备，以使其具备传统富氧增压气膜建筑、降低等效海拔功能的同时，便于快速拆除、搭建与转运，是本领域技术人员亟需解决的关键技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高原野营自装卸可展式富氧气膜车，该气膜车将各设备单元高效集成于汽车车架上，借助液压起吊装置实现小型富氧气膜野营装置随时随地、快速的自动装卸、铺展与收折，并通过加压、制氧、供暖等装置对展开后的气膜内部进行增压、富氧和采暖，达到降低等效海拔、为高原边防工作人员野营住宿提供保障。
本发明的目的可采用如下技术方案来实现：一种高原野营自装卸可展式富氧气膜车，包括车头、汽车底盘、设备方仓、膜主体收纳方仓、起吊装置、设备集成单元和膜主体单元；所述的设备方仓和膜主体收纳方仓均设置在汽车底盘上，设备方仓固定在汽车底盘前部靠近车头的部位，膜主体收纳方仓位于汽车底盘的尾部；所述的设备集成单元设置在设备方仓内，设备集成单元包括送风机组、电加热器、送风管、制氧机、供电装置和回风管；所述的送风机组的入口与回风管的出口连通，送风机组的出口与送风管的入口连通，送风机组内部入口处设置过滤器；所述的电加热器设置在送风机组内部的出口处；所述的制氧机的出口与送风管上设置的旁通口连通；所述的供电装置分别与送风机组、电加热器和制氧机电连接，供电装置设置地线端；所述的回风管的入口包括新风入口和回风管入口，新风入口处设置用于控制设备方仓外界风量大小的新风阀；所述的膜主体单元设置在膜主体收纳方仓内；所述的起吊装置设置在汽车底盘的后方，并与膜主体收纳方仓活动连接。
所述的膜主体单元包括气膜进出口装置、膜主体结构、排风阀、软连接送风管、软连接回风管、地螺丝、气压监测装置、温度监测装置、含氧量监测装置、气压控制器、温度控制器、含氧量控制器和无线通讯模块；所述的气膜进出口装置设置在膜主体收纳方仓内部的前端，气膜进出口装置的入口处设置第一道密闭门和第二道密闭门，气膜进出口装置的出口与膜主体结构的膜主体进出口相连通；所述的膜主体结构设置在膜主体收纳方仓的内部后端，膜主体结构上设置膜主体进出口、送风口、回风口和排风口；所述的送风口和回风口设置在膜主体结构的前部两侧，送风口与设备集成单元的送风管出口通过软连接送风管相连通，回风口与设备集成单元内回风管的回风管入口通过软连接回风管相连通；所述的排风口设置在膜主体结构的后部下方，排风口处设置排风阀；所述的气压监测装置、温度监测装置、含氧量监测装置均设置在膜主体结构的内壁上；所述的气压监测装置和设备集成单元的送风机组、回风管上的新风阀及膜主体结构上的排风阀分别与气压控制器电连接；所述的温度监测装置和送风机组内的电加热器分别与温度控制器电连接；所述的含氧量监测装置和设备集成单元的制氧机分别与含氧量控制器电连接；所述的气压控制器、温度控制器及含氧量控制器分别通过无线通讯模块与服务器或客户端通讯连接。
所述的起吊装置为液压起吊装置，由“L”形钢架和两个液压缸组成，“L”形钢架的竖架设置在膜主体收纳方仓的外部前端，竖架顶端设置吊钩，吊钩与膜主体收纳方仓前端顶部的挂钩相连接，“L”形钢架的横架设置在汽车底盘的内部，并位于膜主体收纳方仓的下方，横架端头与汽车底盘上设置的旋转点铰接连接；所述的液压缸分别设置在“L”形钢架的两侧，液压缸的拉杆端头与横架中部位置铰接连接，液压缸的动力源与汽车底盘上的动力输出端连接。
所述的膜主体收纳方仓为玻璃钢材质，膜主体收纳方仓的前后两端设置卷帘门，前端卷帘门的入口与气膜进出口装置的外端入口相连通，膜主体收纳方仓的前端顶部设置与液压起吊装置连接的挂钩，膜主体收纳方仓的底部两端对称设置滚轮，滚轮上设置有防止膜主体收纳方仓滑动的锁死装置。
所述的膜主体结构为整体密封腔体，顶棚为PVDF双层膜材，中间夹层设有玻璃棉保温材料，底部为加厚耐磨PVDF膜材，膜主体结构的四周边缘均布设置数个便于地螺丝将膜主体结构固定在底面上的连接扣。
所述的汽车底盘的尾部对称设置用于辅助膜主体收纳方仓上车和下车的辅助滚轮，辅助滚轮之间的间距小于膜主体收纳方仓底部两侧的滚轮之间的宽度。
所述的送风管和回风管均采用镀锌铁皮材料，外部包裹聚乙烯保温材料；所述的软连接送风管和软连接回风管采用三元乙丙橡胶或丁晴橡胶或天然合成橡胶材质，外部包裹聚乙烯保温材料。
所述的设备方仓为玻璃钢材质，设备方仓的四周设置卷帘门。
所述的过滤器采用合成纤维过滤网或活性炭过滤网。
本发明的自动装卸、铺展与收折过程如下：
首先启动液压起吊装置，液压缸的拉杆伸出，将“L”形钢架推起，带动膜主体收纳方仓沿汽车底盘尾部的辅助滚轮滑落到地面，打开膜主体收纳方仓的后端卷帘门，将膜主体结构从膜主体收纳方仓内拖出并铺展开，借助地螺丝将膜主体结构四周的连接扣固定于地上；接着打开设备方仓四周的卷帘门，通过软连接送风管将膜主体结构的送风口与设备集成单元的送风管出口相连通，再通过软连接回风管将膜主体结构的回风口与设备集成单元回风管的回风管入口相连通；然后启动设备集成单元的送风机组、电加热器和制氧机，送风机组入口处连接的新风入口吸入外界的空气和经回风管入口进入的膜主体结构内的回风充分混合，经过滤器过滤后进入送风机组，再由送风机组内的电加热器加热，通过送风管与制氧机制取的氧气充分混合，给膜主体结构送风，使膜主体结构鼓风成型，实现加压、采暖和富氧。
当膜主体结构需要收折、运输时，首先关闭设备集成单元，打开膜主体结构的排风口处的排风阀，使得膜主体结构充分泄压，并将膜主体结构四周连接扣上地螺丝取出，将泄压后的膜主体结构折叠收纳于膜主体收纳方仓内，关闭前后端卷帘门，拆下软连接送风管和软连接回风管，并关闭设备方仓四周的卷帘门，最后通过液压起吊装置将膜主体收纳方仓装载到汽车底盘上，完成膜主体结构的收折，便于整装运输。
本发明的有益效果是：在传统高原边防富氧增压气膜建筑的基础上，通过将各设备单元高效集成于汽车底盘上，实现小型富氧气膜野营装置随时随地、快速的自动装卸、铺展与收折，提升高原边防工作人员野营装备的机动性，同时借助设备集成单元的加压、制氧、供暖等装置对展开后气膜内部进行增压、富氧和采暖，从而达到降低等效海拔、提升工作人员宿营舒适度的作用，具有机动性强、集成度高、操作便捷等优点，该发明能够同时为多人提供富氧增压舒适的野营住宿条件，同时又具备极高的自动收纳性，便于野营装备的机动运输，特别适用于高原边防工作人员野营保障需求。
附图说明
图1为本发明的整车结构示意图；
图2为本发明的膜主体收纳方仓装卸示意图；
图3为本发明的膜主体收纳方仓落地示意图；
图4为本发明的设备方仓与膜主体收纳方仓的连接展开示意图；
图5为本发明的设备方仓内的设备集成单元结构示意图；
图6为本发明的膜主体收纳方仓的膜主体结构收纳状态示意图；
图7为本发明的膜主体收纳方仓的膜主体结构展开状态示意图；
图8为本发明的地螺丝固定地面的局部放大示意图；
图9为本发明的电连接示意图；
图中标记：1、车头，2、汽车底盘，3、设备方仓，4、膜主体收纳方仓，5、液压起吊装置，6、设备集成单元， 7、膜主体单元，8、送风机组，9、电加热器，10、送风管，11、制氧机，12、供电装置，13、回风管，14、过滤器，15、旁通口，16、送风管出口，17地线端，18、新风入口，19、回风管入口，20、新风阀，21、卷帘门，22、气膜进出口装置，23、膜主体结构，24、排风阀，25、排风口，26、送风口，27、软连接送风管，28、回风口，29、软连接回风管，30、第一道密闭门，31、第二道密闭门，32、膜主体进出口，33、连接扣，34、地螺丝，35、挂钩，36、气压监测装置，37、温度监测装置，38、含氧量监测装置，39、气压控制器，40、温度控制器，41、含氧量控制器，42、无线通讯模块，43、“L”形钢架，44、液压缸，45、吊钩，46、旋转点，47、滚轮，48、辅助滚轮，49、密闭门斗。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，一种高原野营自装卸可展式富氧气膜车，包括车头1、汽车底盘2、设备方仓3、膜主体收纳方仓4、起吊装置、设备集成单元6和膜主体单元7；所述的设备方仓3和膜主体收纳方仓4均设置在汽车底盘2上，设备方仓3固定在汽车底盘2靠近车头1的部位，膜主体收纳方仓4位于汽车底盘2的尾部，所述的设备方仓3和膜主体收纳方仓4均为玻璃钢材质，设备方仓3的四周和膜主体收纳方仓4的前后两端均设置卷帘门21，当膜主体收纳方仓4收纳运输时，设备方仓3四周的卷帘门21全部关闭，以更好地保护内部的设备集成单元6，当膜主体收纳方仓4展开运行使用时，设备方仓3四周的卷帘门21全部打开，以更好地保证内部设备集成单元6的散热；膜主体收纳方仓4前端顶部设置与液压起吊装置5连接的挂钩35，挂钩35的强度要足够支撑整个膜主体收纳方仓4和内部膜主体单元7的重量；膜主体收纳方仓4的底部两端对称设置滚轮47，滚轮47上设置有防止膜主体收纳方仓4滑动的锁死装置，当膜主体收纳方仓4装载运输时，滚轮47锁死；所述的汽车底盘2的尾部对称设置用于辅助膜主体收纳方仓4上车和下车的辅助滚轮48，辅助滚轮48之间的间距小于膜主体收纳方仓4底部两侧的滚轮47之间的宽度，保证膜主体收纳方仓4装载和卸下过程中，两类滚轮各自发挥自己的作用，互不干扰。
所述的设备集成单元6设置在设备方仓3内部，设备集成单元6包括送风机组8、电加热器9、送风管10、制氧机11、供电装置12和回风管13，各设备之间留有一定间隙，便于散热；所述的送风机组8的入口与回风管13的出口连通，送风机组8的出口与送风管10的入口连通，送风机组8内部入口处设置过滤器14，过滤器14采用合成纤维过滤网或活性炭过滤网，用以过滤净化空气中的杂质；所述的送风管10和回风管13采用镀锌铁皮材料，外部包裹聚乙烯保温材料，回风管13的入口包括新风入口18、回风管入口19，新风入口18处设置新风阀20，用于控制设备方仓3外界风量的大小；所述的电加热器9设置在送风机组8内部的出口处，所述的制氧机11的出口与送风管10上设置的旁通口15连通，以将制氧机11制取的氧气与送风机组8送出的空气充分混合；所述的供电装置12分别与送风机组8、电加热器9和制氧机11电连接，便于在没有外界电力供应的情形下给各设备单元供电，供电装置12设置地线端17，用于接地。
所述的膜主体单元7设置在膜主体收纳方仓4内，膜主体单元7包括气膜进出口装置22、膜主体结构23、排风阀24、软连接送风管27、软连接回风管29、地螺丝34、气压监测装置36、温度监测装置37、含氧量监测装置38、气压控制器39、温度控制器40、含氧量控制器41和无线通讯模块42；所述的气膜进出口装置22设置在膜主体收纳方仓4内部的前端，其入口与膜主体收纳方仓4的前端卷帘门入口相连通，气膜进出口装置22的入口处设置第一道密闭门30和第二道密闭门31，两道密闭门之间形成密闭门斗49，气膜进出口装置22的出口与膜主体结构23的膜主体进出口32相连通，且保持较好气密性；所述的膜主体结构23设置在膜主体收纳方仓4的内部后端，膜主体结构23为整体密封腔体，顶棚为PVDF双层膜材，中间夹层设有玻璃棉保温材料，底部为加厚耐磨的PVDF膜材，满足人员踩踏需求；膜主体结构23上设置膜主体进出口32、送风口27、回风口29和排风口25，膜主体结构23的四周边缘均布设置数个便于地螺丝34将膜主体结构23固定在底面上的连接扣33；当膜主体结构23展开运行使用时，膜主体收纳方仓4的前端卷帘门打开，再打开第一道密闭门30，人员进入密闭门斗49，随后关闭第一道密闭门30，然后再打开第二道密闭门31，人员通过膜主体进出口32进入气膜主体结构23的内部，这样可有效防止膜主体结构23内部的空气泄露，反之亦然；所述的送风口26和回风口28设置在膜主体结构23的前部两侧，当膜主体结构23展开运行使用时，送风口26与设备集成单元6内的送风管出口16通过软连接送风管27相连通，回风口28与设备集成单元6内回风管13的回风管入口19通过软连接回风管29相连通；所述的软连接送风管27和软连接回风管29采用三元乙丙橡胶或丁晴橡胶或天然合成橡胶材质，外部包裹聚乙烯保温材料；所述的排风口25设置在膜主体结构23的后部下方，排风口25处设置排风阀24；所述的气压监测装置36、温度监测装置37、含氧量监测装置38均设置在膜主体结构23的内壁上；所述的气压监测装置36和设备集成单元6的送风机组8、回风管13上的新风阀20及膜主体结构23上的排风阀24分别与气压控制器39电连接，气压控制器39通过气压监测装置36获得的膜主体结构23内部的气压数据，控制送风机组8的功率和排风阀24、新风阀20的开启大小度；所述的温度监测装置37和送风机组8内的电加热器9分别与温度控制器40电连接，温度控制器40通过温度监测装置37获得的膜主体结构23内部的温度数据，控制电加热器9的功率；所述的含氧量监测装置38和设备集成单元6的制氧机11分别与含氧量控制器41电连接，含氧量控制器41通过含氧量监测装置38获得的膜主体结构23内部的含氧量数据，控制制氧机11的启停；所述的气压控制器39、温度控制器40及含氧量控制器41分别通过无线通讯模块42与服务器或客户端通讯连接；所述的地螺丝34用于膜主体结构23展开使用时将其四周与地面固定。
所述的起吊装置为液压起吊装置5，由“L”形钢架43和两个液压缸44组成，“L”形钢架43的竖架设置在膜主体收纳方仓4的外部前端，竖架的顶端设置吊钩45，与膜主体收纳方仓4前端顶部的挂钩35相连接，“L”形钢架43的横架设置在汽车底盘2的内部，并位于膜主体收纳方仓4的下方，横架端头与汽车底盘2里设置的旋转点46铰接连接；所述的液压缸44分别设置在“L”形钢架43的两侧，液压缸44的拉杆端头与横架中部位置铰接连接，液压缸44的动力源与汽车底盘2上的动力输出端连接，通过两个液压缸44的拉杆伸缩带动 “L”形钢架43绕汽车底盘2上的旋转点46旋转，使得“L”形钢架一端的吊钩45带动膜主体收纳方仓4前端顶部的挂钩35将膜主体收纳方仓4沿汽车底盘2的尾部滚动，从而实现膜主体收纳方仓4的装上和卸下。
该发明的具体使用过程如下：
（1）自动卸下、铺展过程：
首先启动液压起吊装置5，液压缸44的拉杆伸出，将“L”形钢架43推起，带动膜主体收纳方仓4沿汽车底盘2尾部的辅助滚轮48滚落到地面卸下，打开膜主体收纳方仓4的后端卷帘门21，将膜主体结构23从膜主体收纳方仓4内拖出并铺展开，借助地螺丝34将膜主体结构23四周的连接扣33固定于地上；接着打开设备方仓3四周的卷帘门21，通过软连接送风管27将膜主体结构23的送风口26与设备集成单元6的送风管出口16相连通，再通过软连接回风管29将膜主体结构23的回风口28与设备集成单元6内的回风管13的回风管入口19相连通；然后启动设备集成单元6的送风机组8、电加热器9和制氧机11，送风机组8入口处连接的新风入口18吸入外界的空气和经回风管入口19进入的膜主体结构23内的回风充分混合，然后经过滤器14过滤后进入送风机组8，再由送风机组8内的电加热器9加热，通过送风管10与制氧机11制取的氧气充分混合，再通过软连接送风管27给膜主体结构23送风，使膜主体结构23鼓风成型，实现加压、采暖和富氧；打开膜主体收纳方仓4前端的卷帘门21，人员依次通过第一道密闭门30、密闭门斗49和第二道密闭门31，进入膜主体结构23内部。
（2）自动收折、装载过程：
当膜主体结构23需要收折、运输时，首先关闭设备集成单元6内的各单元开关，打开膜主体结构23的排风口25处的排风阀24，使得膜主体结构23充分泄压，并将膜主体结构23四周连接扣33上的地螺丝34取出，将泄压后的膜主体结构23折叠收纳于膜主体收纳方仓4内，关闭膜主体收纳方仓4前后端的卷帘门21，拆下软连接送风管27和软连接回风管29，并关闭设备方仓3四周的卷帘门21，最后通过液压起吊装置5将膜主体收纳方仓4装载到汽车底盘2上，并锁死滚轮47，完成膜主体结23的收折，便于整装机动运输。
本发明未详述部分为现有技术，实施方案中公知的具体结构及特性等常识未作过多描述 ，相同相似部分可互相参见。尽管本发明的内容已经做了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制，在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的，因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
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