[發(fā)明專利]一種越野滑雪模擬器的氣動控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110093008.7
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112901583B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 季林紅;趙永濤;劉加光;路益嘉;李偉
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F15B13/044;F15B21/048;F15B21/00;F15B15/08;F15B15/22;F15B15/28;A63B69/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種越野滑雪模擬器的氣動控制系統(tǒng)，其特征在于，包括兩套相互對稱且彼此獨立的氣動控制子系統(tǒng)，各氣動控制子系統(tǒng)均分別包括機械式無桿氣缸、氣源單元和背壓控制模塊；其中，所述機械式無桿氣缸作為越野滑雪模擬器中的滑道，由所述機械式無桿氣缸的活塞和滑臺沿氣缸腔體軸向的往復運動來模擬滑雪過程中人體與撐桿落點間的相對運動；所述背壓控制模塊包括通過管道依次連接的第二過濾器、電控比例閥、氣控背壓閥和壓力傳感器；所述機械式無桿氣缸的后端蓋上設有三個氣口，所述機械式無桿氣缸的前端蓋上設有一個氣口；所述氣源單元的出氣口通過依次設有T型三通接頭、減壓閥和三位五通電磁閥的管道形成主支路，該主支路通過所述三位五通電磁閥后形成前腔供/排氣支路和后腔供氣支路，分別與機械式無桿氣缸的第四氣口和第一氣口連通，所述前腔供/排氣支路上設有調壓閥，所述后腔供氣支路上設有單向閥和節(jié)流閥，經所述三位五通電磁閥的第一工作口輸送的氣體依次通過所述單向閥和所述節(jié)流閥后流入所述機械式無桿氣缸的第一氣口；所述氣源單元的出氣口通過所述T型三通接頭后還形成有與機械式無桿氣缸的第二氣口連通的背壓控制支路；所述背壓控制模塊設置于所述背壓控制支路上，所述第二過濾器的進氣口通過所述T型三通接頭與所述氣源單元的出氣口連通，所述第二過濾器的出氣口與所述電控比例閥的進氣口連通，所述電控比例閥的出氣口與所述氣控背壓閥的第一進氣口連通，所述氣控背壓閥的第二進氣口經過所述壓力傳感器后與所述機械式無桿氣缸的第二氣口連通；所述機械式無桿氣缸的第三氣口與一快速排氣支路連通；該快速排氣支路上設有二位二通電磁閥；所述機械式無桿氣缸的側壁上沿氣缸軸向設有多個磁性開關，通過機械式無桿氣缸活塞的磁環(huán)與各磁性開關接觸、斷開時的信號變化，檢測所述機械式無桿氣缸中活塞的位置，進而控制電控比例閥、三位五通電磁閥和二位二通電磁閥的動作。

2.根據權利要求1所述的氣動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述三位五通電磁閥的第一工作口與所述后腔供氣支路的進氣口連通，所述三位五通電磁閥的第二工作口與所述前腔供/排氣支路連通，所述三位五通電磁閥的排氣口安裝有第一消音器；所述三位五通電磁閥用于控制氣缸動作模式的切換。

3.根據權利要求1所述的氣動控制系統(tǒng)，其特征在于，通過所述單向閥防止所述機械式無桿氣缸后腔中的氣體經所述三位五通電磁閥排出，通過所述節(jié)流閥調節(jié)所述機械式無桿氣缸回程動作的快慢。

4.根據權利要求1所述的氣動控制系統(tǒng)，其特征在于，通過所述調壓閥調節(jié)供入機械式無桿氣缸前腔的氣體壓力大小，所述機械式無桿氣缸前腔不同的供氣壓力分別對應不同的撐桿阻力級別。

5.根據權利要求1所述的氣動控制系統(tǒng)，其特征在于，通過所述氣控背壓閥調節(jié)所述機械式無桿氣缸后腔的氣壓大小，當所述機械式無桿氣缸后腔中的氣體壓力大于所述電控比例閥的背壓設定值時，所述機械式無桿氣缸后腔中的多余的氣壓由所述氣控背壓閥的出氣口排出；當所述機械式無桿氣缸后腔中的氣體壓力小于所述電控比例閥的背壓設定值時，所述氣控背壓閥的出氣口關閉。

6.根據權利要求1所述的氣動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述二位二通電磁閥的排氣口上安裝有第二消音器；當所述機械式無桿氣缸的后腔中的氣壓需要快速下降時，所述二位二通電磁閥動作，將所述機械式無桿氣缸后腔中的氣體快速排出。

7.根據權利要求1所述的氣動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氣源單元包括依次連接的氣源、儲氣罐、冷干機和第一過濾器。

8.根據權利要求1～7中任一項所述的氣動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機械式無桿氣缸在最大撐桿行程處的側壁上設有減震器。

9.根據權利要求8所述的氣動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機械式無桿氣缸前端設置液壓緩沖器。