气管及具有其的超压气球的制作方法

本实用新型涉及高空气球领域，具体而言，涉及一种气管及具有其的超压气球。

背景技术：

高空超压气球作为重要的空间科学研究运载工具，其相对于纤维复合蒙皮材料高空气球及飞艇，成本极为低廉，其飞行高度在30-50km，载荷能力大，续航时间长达几十天甚至上百天。

对于纤维复合蒙皮材料高空气球及飞艇，其进/排气口通常为直接安装于蒙皮上的硬式气嘴，由于纤维复合蒙皮材料耐揉搓、厚度较大，因此，能够实现硬式充气嘴与蒙皮的直接连接。然而对于高空超压气球而言，气球薄膜的厚度一般不超过40μm，使用硬式气嘴与球体连接是非常困难的，连接处强度也很难达到要求，并且在使用或充气过程中连接部位很容易出现损坏及气体泄漏等问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种气管及具有其的超压气球，以解决现有技术中超压气球在充气过程中易发生气体泄漏的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种气管，气管包括：至少两个气管片，至少两个气管片的侧边顺次连接以构成通气管道；至少一个第一加强片，至少一个第一加强片设置在相邻两个气管片的连接位置处。

进一步地，气管片包括：管壁单元；连接部，设置在管壁单元的端部，管壁单元通过连接部与待充气工件连接。

进一步地，连接部为扇形结构。

进一步地，气管的材质包括聚乙烯薄膜。

进一步地，气管包括两个气管片和四个第一加强片，两个气管片的侧边顺次连接以构成通气管道；两个第一加强片设置在两个气管片的第一连接位置处，另外两个第一加强片设置在两个气管片的第二连接位置处。

进一步地，第一加强片设置在气管片的外侧壁上。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种超压气球，包括气管，气管为上述提供的气管，超压气球还包括：至少两个球瓣，至少两个球瓣的侧边顺次连接以构成封闭球体，气管设置在球瓣上。

进一步地，气管的气管片的厚度大于球瓣的厚度。

进一步地，超压气球还包括：第二加强片，设置在气管与球瓣的连接位置处。

进一步地，气管的连接部的外侧设置在球瓣的内侧，第二加强片为两个，其中一个第二加强片设置在球瓣的外侧，另一个第二加强片设置在连接部的内侧。

进一步地，超压气球还包括：气管安装孔，设置在球瓣上，气管通过气管安装孔安装在球瓣上。

进一步地，超压气球包括多个气管，多个气管设置在球瓣上。

应用本实用新型的技术方案，通过将气管配置为包括至少一个第一加强片，并将至少一个第一加强片设置在相邻两个气管片的连接位置处，在进行气管连接位置处焊接操作时，由于增加了连接位置处的焊接厚度，从而更加有利于得到均匀、平整的焊缝，减少了焊缝虚焊、漏焊、气泡等缺陷，增强了密封效果，有效解决了现有技术中气球在充气过程中易发生气体泄漏的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型提供的气管片的结构示意图；

图2示出了本实用新型提供的两个气管片的结构示意图；

图3示出了本实用新型提供的第一加强片的结构示意图；

图4示出了本实用新型提供的气管的结构示意图；

图5示出了本实用新型提供的球瓣的结构示意图；

图6示出了本实用新型提供的第二加强片的结构示意图；

图7示出了本实用新型提供的气管与球瓣的连接结构示意图；

图8示出了本实用新型提供的气管片与第一加强片连接处的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、气管片；11、管壁单元；12、连接部；20、第一加强片；30、球瓣；40、第二加强片；50、气管安装孔；100、气管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1至图3所示，根据本实用新型的具体实施例提供了一种气管，该气管包括至少两个气管片10和至少一个第一加强片20，至少两个气管片10的侧边顺次连接以构成通气管道，至少一个第一加强片20设置在相邻两个气管片10的连接位置处。

应用此种配置方式，通过将气管配置为包括至少一个第一加强片20，并将至少一个第一加强片20设置在相邻两个气管片10的连接位置处，在进行气管连接位置处焊接操作时，由于增加了连接位置处的焊接厚度，从而更加有利于得到均匀、平整的焊缝，减少了焊缝虚焊、漏焊、气泡等缺陷，增强了密封效果，有效解决了现有技术中气球在充气过程中易发生气体泄漏的问题。

进一步地，为了方便与待充气工件连接，可将气管片10配置为包括管壁单元11和连接部12，连接部12设置在管壁单元11的端部，管壁单元11通过连接部12与待充气工件连接。具体地，作为本实用新型的一个具体实施例，待充气工件为超压气球，为了能够实现气管的连接部与球体的紧密贴合，可将连接部12配置为扇形结构，以与球体顶部的弧形曲面紧密贴合。

进一步地，由于超压气球的薄膜较薄，因此，为了方便气管与球体的连接，可将气管的材质配置为包括聚乙烯薄膜。从而，在进行气管与球体的连接操作时，可通过热合焊接以将气管与球体连接起来。

作为本实用新型的一个具体实施例，可将气管配置为包括两个气管片10和四个第一加强片20，两个气管片10的侧边顺次连接以构成通气管道；两个第一加强片20设置在两个气管片10的第一连接位置处，另外两个第一加强片20设置在两个气管片10的第二连接位置处。

具体地，其中一个气管片10的一个侧边与另一个气管片10的一个侧边相连接，该连接位置为第一连接位置，在该第一连接位置处设置两个第一加强片20；一个气管片10的另一个侧边与另一个气管片10的另一个侧边相连接，该连接位置为第二连接位置，在该第二连接位置处设置另外两个第一加强片20。应用此种配置方式，由于在连接位置处设置加强片，从而增加了连接位置处的焊接厚度，从而更加有利于得到均匀、平整的焊缝，减少了焊缝虚焊、漏焊、气泡等缺陷，增强了密封效果，有效解决了现有技术中气球在充气过程中易发生气体泄漏的问题。

进一步地，为了避免在焊接过程中热合模具对气管片造成损伤，如图8所示，可将第一连接位置或第二连接位置处的两个气管片10部分重叠贴合，然后两个第一加强片20分别设置在两个气管片10贴合处的两个外侧壁上。应用此种配置方式，通过将第一加强片20设置在气管片10的外侧，一方面避免了气管片10与热合模具直接接触，减少了热合过程中，热合模具对气管片10所造成的损伤，提高了焊接接头的剥离强度；另一方面由于增加了气管片连接位置处的焊接厚度，从而更加有利于得到均匀、平整的焊缝，减少了焊缝虚焊、漏焊、气泡等缺陷，增强了密封效果，有效解决了现有技术中超压气球在充气过程中易发生气体泄漏的问题。当然，气管片10与第一加强片20也可以为其他的贴合方式，如将第一连接位置或第二连接位置处的两个气管片10拼接形成管状，两个第一加强片20分别贴合于该管状物的接缝处的内外两侧，然后通过焊接的方式将接缝处的两个气管片10和两个第一加强片20连接。

为了对本实用新型有进一步地了解，下面结合图2至图4中气管的制作过程进行详细说明。

如图2所示，首先由裁床裁剪得到两个聚乙烯气管片10及四个第一加强片20，然后，将其中一个气管片10的一个侧边与另一个气管片10的一个侧边相连接，该连接位置为第一连接位置，并在该第一连接位置处设置两个第一加强片20；将一个气管片10的另一个侧边与另一个气管片10的另一个侧边相连接，该连接位置为第二连接位置，在该第二连接位置处设置另外两个第一加强片20，接着通过热合装置在两个气管片10的连接位置处进行热合焊接以得到如图4所示的气管。由于气管片10的连接部为扇形结构，因此两个气管片10的连接部相贴合焊接之后形成喇叭状开口，喇叭状开口的曲率与待连接球体的曲率相同。此处仅示出了本实用新型的一个具体实施例，作为本实用新型的其他替代实施例，气管片可设置为两个以上，同时根据实际需要也可在气管片的连接位置处设置两个及两个以上的第一加强片。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种超压气球，该超压气球包括气管100，气管100为上述提供的气管100，该超压气球还包括至少两个球瓣30，至少两个球瓣30的侧边顺次连接以构成封闭球体，气管100设置在球瓣30上。

应用此种配置方式，通过将上述提供的气管100设置在球瓣30上，以对由至少两个球瓣30顺次连接所构成的封闭球体进行充气/放气，由于本实用新型的气管100的连接位置处的焊接厚度较大，因此更加有利于得到均匀、平整的焊缝，减少了焊缝虚焊、漏焊、气泡等缺陷，增强了密封效果，从而能够提高封闭球体的充气/放气工作效率，提高超压气球的工作性能。再者，为了提高超压气球的强度，可将超压气球配置为还包括第三加强片，第三加强片设置在两个球瓣的侧边连接处，以增强球瓣连接位置处的焊接强度。

进一步地，为了进一步地提高气管的刚度及耐气流冲击能力，以增加气管在充气过程中的可靠性，可将气管100的气管片10的厚度配置为大于球瓣30的厚度。具体地，作为本实用新型的一个具体实施例，球瓣30的材质为聚乙烯，气管100为比球瓣30的厚度更大的同类型的聚乙烯薄膜，其中，气管100的厚度最大不超过球瓣30的厚度的六倍，由于气管100的厚度大于球瓣30的厚度，从而增大了气管刚度及耐气流冲击能力，进一步地也增加了气管充气过程中的可靠性，以利于实现一种操作简便、易于实现、成本低廉、加工效率高且性能可靠的高空聚乙烯超压气球的软式气管。

在本实用新型中，为了增强气管与超压气球球体之间的连接强度，可将超压气球配置为还包括第二加强片40，其中第二加强片40设置在气管100与球瓣30的连接位置处。

应用此种配置方式，通过在气管100与球瓣30的连接位置处设置第二加强片40，在进行气管100与球瓣30的连接位置的焊接操作时，由于增加了连接位置处的焊接厚度，从而更加有利于得到均匀、平整的焊缝，减少了焊缝虚焊、漏焊、气泡等缺陷，增强了密封效果。

作为本实用新型的一个具体实施例，如图5至图7所示，可将气管100的连接部12的外侧设置在球瓣30的内侧，第二加强片40为两个，其中一个第二加强片40设置在球瓣30的外侧，另一个第二加强片40设置在连接部12的内侧。此处所指的外侧是指远离超压气球球心的一侧，内侧是指靠近超压气球球心的一侧。

应用此种配置方式，通过在球瓣30的外侧及连接部12的内侧均设置第二加强片，从而减少了由焊接材料厚度太薄所导致的虚焊、漏焊、气泡等缺陷，使焊缝更平整、更均匀，降低了对焊接设备及热合模具的要求，一定程度上也使得焊缝强度更高。此处仅示出了本实用新型的一个具体实施例，也可根据实际需要将第二加强片的数量设置为包括两个以上。

进一步地，为了方便气管与超压气球球体的连接，可将超压气球配置还包括气管安装孔50，气管安装孔50设置在球瓣30上，气管100通过气管安装孔50安装在球瓣30上。具体地，在进行气管100与超压气球球体连接时，首先气管100穿过位于球瓣30上的气管安装孔50，直至气管100的连接部12的外侧与球瓣30的内侧相贴合，然后在球瓣30的外侧和气管100的连接部12的内侧均设置呈环形结构的第二加强片40以进行补强，第二加强片40由于为环状，中间的镂空部分与气管100的进出气体的开口相对应设置。此处对于第二加强片40的数量不做限制，可根据实际需要进行调节。在进行气管100的连接部12与球瓣30的安装过程中，可采用热合焊接直接进行相连接，通过将气管100焊接在超压气球的球瓣上即构成了超压气球的充气/放气口，此种方式操作简便、易于实现、成本低廉且效率高。

在本实用新型中，考虑气球强度及质量，可将超压气球的材质配置为聚乙烯薄膜，为了方便对超压气球进行充气，可将气管100的长度配置为超过超压气球球体悬空后的最大高度，以便使用鼓风机在底面上对悬空的超压气球球体进行充气。当超压气球球体充气完成后，可将气管100的靠近鼓风机的一端采用热合焊接进行封口。此种配置方式避免了使用硬式气嘴与球瓣薄膜连接，同时聚乙烯薄膜材料通过热合焊接连接，能够可靠地保障超压气球的强度及气密性。

进一步地，在本实用新型中，为了提高超压气球充气/放气的效率，可将超压气球配置为包括多个气管100，多个气管100设置在球瓣30上。具体地，在本实用新型中，多个气管100可安装于球瓣上的不同位置，可在同一球瓣上安装两个或两个以上的气管100，或者将两个或两个以上的气管100分别设置在不同的球瓣30上。应用此种配置方式可以采用多个气管同时进行充气/放气，极大地提高了超压气球的工作效率。

作为本实用新型的一个具体实施例，可将聚乙烯气管应用于聚乙烯超压气球，聚乙烯超压气球的球瓣薄膜非常薄，厚度一般不超过40μm，对于该种高空聚乙烯气球的加工，使用传统的热合设备操作难度非常大，加工效率较低且难以保证加工质量。再者，由于高空聚乙烯气球薄膜非常薄，在加工过程中极易造成损伤，因此必须最大可能降低对高空聚乙烯气球的挪动、折叠和揉搓。为了解决该问题，可以采用专用设备进行加工，在加工过程中保持气球球瓣固定不动，通过设备的运动以完成焊接加工，此种方式能够获得高质量的产品，同时提高生产效率。

为了对本实用新型的超压气球有进一步地了解，下面结合附图2至图7对本实用新型的超压气球的生产过程进行详细说明。

如图2至图4所示，首先由裁床裁剪得到两个聚乙烯气管片及四个第一加强片20，然后，将其中一个气管片10的一个侧边与另一个气管片10的一个侧边相连接，该连接位置为第一连接位置，并在该第一连接位置处设置两个第一加强片20；将一个气管片10的另一个侧边与另一个气管片10的另一个侧边相连接，该连接位置为第二连接位置，在该第二连接位置处设置另外两个第一加强片20，接着通过热合装置在两个气管片10的连接位置处进行热合焊接以得到如图4所示的气管。由于气管片10的连接部为扇形结构，因此两个气管片10的连接部相贴合焊接之后形成喇叭状开口，喇叭状开口的曲率与待连接球体的曲率相同。

气管100与球瓣30连接完成之后，进行超压气球球体的制作。将带有气管100的球瓣30的一侧与另一个球瓣的侧边相连接，并在连接处设置第三加强片，然后通过热合装置在两个球瓣30的连接位置处进行热合焊接以实现两个球瓣30的固定连接。重复此过程，直至完成多个球瓣30的侧边的顺次连接以构成封闭的球体，由此，即完成了超压气球的制作。在此过程中，为了提高超压气球充气/放气的效率，可将超压气球配置为包括多个气管100，其中，气管100与球瓣30的连接方式与上述类似，由此以实现多个气管与球瓣的固定连接。

综上所述，本实用新型所提供的超压气球与现有技术相比，通过在气管连接位置及气管与球瓣的连接位置处设置加强片，能够大幅度增加超压气球充气/放气口的强度，同时由于增加了连接位置处的焊接厚度，从而更加有利于得到均匀、平整的焊缝，减少焊缝虚焊、漏焊、气泡等缺陷，增强了密封效果。再者，通过将气管100的厚度设置为大于球瓣30的厚度，从而增大了气管刚度及耐气流冲击能力，增加了气管充气过程中的可靠性，以利于实现一种操作简便、易于实现、成本低廉、加工效率高且性能可靠的高空聚乙烯超压气球的软式气管。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。