一种双开门可调式浮空器放气装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种双开门可调式浮空器放气装置，属于浮空飞行器压力控制技术领域。


背景技术：

2.浮空飞行器(例如飞艇)在定点高度执行任务或在升空回收过程中，由于太阳辐射和外界大气温度、压力以及风速等的变化，导致飞艇内部的气体压力随之变化。通常飞艇采用具有一定强度的囊体布制作，形成独立密闭的气室，并往气室内充入气体(通常为空气或氦气)。当囊体内气体压力过大，突破囊体布强度极限时，飞艇会有爆破的风险；而囊体内部压力过小，会导致艇体的刚性不足和不具备良好的气动外形，不利于飞艇飞行或执行其他任务，因此需要通过一定的措施使飞艇的压力维持在一定的范围内。浮空器放气装置是浮空器飞行器压力控制的一种执行机构，当囊体内部气体压力过大时，可通过浮空器放气装置及时排除囊体内部多余气体。
3.目前在浮空器压力控制系统中使用的放气装置多采用直推式的结构型式。直推式放气装置尚存在一些不足：(1)直推式放气装置的流通面积在换算成排气流量时，对应有较大的损失系数，因此直推式放气装置未能充分发挥其在一定流通面积的排气量，有一定的局限性；(2)直推式放气装置的结构相对复杂，重量较大，难以满足浮空器对艇上设备轻量化的要求；(3)直推式放气装置的排气流量不能根据排气量需求进行调节，因此对于不同排气需求的浮空器不具有普遍的适用性。


技术实现要素：

4.实用新型的目的：采用双半圆阀芯同时开启的方式，旨在提高放气装置的排气能力，同时减轻整个装置的重量；通过调节双半圆阀芯的开启角度实现排气量可调功能，使放气装置满足不同的排气需求，提高装置的适用性。
5.技术方案：
6.一种双开门可调式浮空器放气装置，包括：
7.阀座1、电动推杆支架2、电动推杆3、定滑轮4、钢丝绳5、激光测距仪7、合页组合、两个半圆阀芯10；
8.阀座1通道内设置有一根与通道直径等长的固定杆；电动推杆支架2安装在阀座1上，电动推杆3安装在电动推杆支架2的侧壁上，定滑轮4固定在电动推杆支架2的顶臂上；电动推杆3的头部连接有绕过定滑轮4的钢丝绳5一端；钢丝绳5另一端分出两头，一头连接一个半圆阀芯10，两个半圆阀芯通过合页组合与固定杆连接；组合的阀芯和阀座配合，实现放气装置开关；激光测距仪7安装在电动推杆支架2上，用于测量半圆阀芯10的高度，并最终获得半圆阀芯10的开启角度；
9.当两个半圆阀芯10之间夹角为180度时，阀芯10紧密压合阀座1，放气装置关闭；当两个半圆阀芯10之间夹角小于180度时，阀芯10与阀座1分离，放气装置开启。
10.进一步的，还包括：向上伸出固定杆的导向柱；导向柱上端设置有导向环；
11.其中，绕过定滑轮4的钢丝绳5穿过导向环之后分支为两头。
12.进一步的，合页组合为弹簧合页9。
13.进一步的，放气装置还包括：密封垫11；
14.密封垫11，与半圆阀芯10通过铆钉连接，并用胶水将密封垫11与半圆阀芯10紧密粘合，使半圆阀芯10与阀座1压合时起密封作用。
15.进一步的，放气装置还包括：保护罩8；保护罩8罩住整个放气装置。
16.进一步的，阀芯受钢丝绳拉力作用时，实现0
°‑
80
°
的偏转。
17.有益效果：
18.本实用新型提出了一种双开门可调式浮空器放气装置，对增大放气装置的排气量，具备排气量调节功能，提高装置的适用性以及简化结构，减轻装置重量具有重要的作用，为放气装置结构型式提供了新的方法和思路，前景远大。
19.1.一种双开门可调式浮空器放气装置，包括阀座、电动推杆支架、电动推杆、定滑轮、钢丝绳、导向杆、激光测距仪、保护罩、弹簧合页、半圆阀芯、密封垫。采用电动推杆作为动力装置，通过电动推杆的不同行程，来调节阀芯的旋转角度，从而调节放气装置在单位时间内通过的气体流量大小，实现单一规格的装置可满足不同排气量需求的功能，使浮空器放气装置具有较为普遍的适用性。
20.2.半圆阀芯通过弹簧合页与阀座连接，阀芯受钢丝绳拉力作用时，可实现 0
°‑
80
°
的偏转，排气流量随阀芯旋转角度的增加而增大。该放气装置的阀芯开启角度大，相比于直推式放气装置，其流量损失系数小，单位面积通过的排气量大，充分发挥了放气装置的排气能力，性价比高。采用两片半圆阀芯，并通过钢丝绳对称拉阀芯的结构，保持两片半圆阀芯受力均匀，使两片半圆阀芯的开启、关闭动作保持一致。
21.3.电动推杆的高度略大于半圆阀芯旋转至最大角度处的高度，阀芯型式有利于降低电动推杆支架高度；半圆阀芯在绕轴旋转时，2片阀芯均朝上，相比整圆型阀芯绕轴旋转时，阀芯一半朝上，另一半朝下的方式，大大降低阀座和保护罩高度，极大地减轻了整个放气装置的重量。
22.4.弹簧合页的扭簧作用力使密封垫与阀座紧密贴合，使放气装置在关闭时具有良好的密封效果。
附图说明
23.图1为一种双开门可调式浮空器放气装置组成图1。
24.图2为一种双开门可调式浮空器放气装置组成图2。
25.图3为一种双开门可调式浮空器放气装置开启状态示意图。
具体实施方式
26.本实用新型提供一种双开门可调式浮空器放气装置，如图1
‑
2所示，包括：阀座1、电动推杆支架2、电动推杆3、定滑轮4、钢丝绳5、导向杆6、激光测距仪7、保护罩8、弹簧合页9、半圆阀芯10、密封垫11。
27.阀座1通道内设置有一根与通道直径等长的固定杆；电动推杆支架2安装在阀座1
上，电动推杆3安装在电动推杆支架2的侧壁上，定滑轮4固定在电动推杆支架2的顶臂上；电动推杆3的头部连接有绕过定滑轮4的钢丝绳5一端；钢丝绳5另一端分出两头，一头连接一个半圆阀芯10，两个半圆阀芯通过合页组合与固定杆连接；组合的阀芯和阀座配合，实现放气装置开关；激光测距仪7安装在电动推杆支架2上，用于测量半圆阀芯10的高度，并最终获得半圆阀芯10的开启角度；
28.当两个半圆阀芯10之间夹角为180度时，阀芯10紧密压合阀座1，放气装置关闭；当两个半圆阀芯10之间夹角小于180度时，阀芯10与阀座1分离，放气装置开启。
29.进一步的，还包括：向上伸出固定杆的导向柱；导向柱上端设置有导向环；
30.其中，绕过定滑轮4的钢丝绳5穿过导向环之后分支为两头。
31.进一步的，合页组合为弹簧合页9。
32.进一步的，放气装置还包括：密封垫11；
33.密封垫11，与半圆阀芯10通过铆钉连接，并用胶水将密封垫11与半圆阀芯10紧密粘合，使半圆阀芯10与阀座1压合时起密封作用。
34.进一步的，放气装置还包括：保护罩8；保护罩8罩住整个放气装置。
35.进一步的，阀芯受钢丝绳拉力作用时，实现0
°‑
80
°
的偏转。
36.阀座1主要为阀芯、电动推杆支架、导向杆提供支撑，以及在放气装置关闭时为密封垫11提供支撑面；电动推杆支架2对电动推杆3起到支撑和固定作用，保证电动推杆3在通电时按照预定的轨迹和行程运动；所述的电动推杆3 为放气装置的用电设备，通过收杆和推杆动作带动钢丝绳上下运动，进而拉动半圆阀芯10绕轴旋转；所述的定滑轮4为钢丝绳5提供受力支撑点，实现钢丝绳的换向；所述的钢丝绳5，分别连接电动推杆和阀芯，在电动推杆3和定滑轮4的作用下沿导向杆上下移动，将电动推杆的直线运动转化成阀芯的旋转运动；导向杆6使钢丝绳沿规定的路径进行上下方向的移动；所述的激光测距仪 7可测量半圆阀芯10的高度，并最终获得半圆阀芯10的开启角度；所述的保护罩8对浮空飞行器的囊体布起保护作用，防止放气装置的结构件刮擦破坏囊体布；弹簧合页9为放气装置提供密封预紧力，在半圆阀芯10不受外力作用下，通过扭簧的作用力使半圆阀芯10、密封垫11和阀座1紧密贴合，使放气装置具有良好的密封性；所述的半圆阀芯10通过弹簧合页与阀座固定，并能够绕着弹簧合页9的旋转轴旋转，实现放气装置的开启和关闭动作；所述的密封垫11，与半圆阀芯10通过铆钉连接，并用胶水将密封垫11与半圆阀芯10紧密粘合，使半圆阀芯10与阀座1压合时起密封作用。
37.在本实用新型的一种双开门可调式浮空器放气装置，属于优化设计与有益效果的部分为：(1)采用电动推杆作为动力装置，通过电动推杆的不同行程，来调节阀芯的旋转角度，从而调节放气装置在单位时间内通过的气体流量大小，实现单一规格的装置可满足不同排气量需求的功能，使浮空器放气装置具有较为普遍的适用性。(2)半圆阀芯通过弹簧合页与阀座连接，阀芯受钢丝绳拉力作用时，可实现0
°
～80
°
的偏转，排气流量随阀芯旋转角度的增加而增大。该放气装置的阀芯开启角度大，相比于直推式放气装置，其流量损失系数小，单位面积通过的排气量大，充分发挥了放气装置的排气能力，性价比高。采用两片半圆阀芯，并通过钢丝绳对称拉阀芯的结构，保持两片半圆阀芯受力均匀，使两片半圆阀芯的开启、关闭动作保持一致。(3)电动推杆的高度略大于半圆阀芯旋转至最大角度处的高度，阀芯型式有利于降低电动推杆支架高度；半圆阀芯在绕轴旋转时，阀芯整体朝上，相比整圆型
阀芯绕轴旋转时，阀芯一半朝上，另一半朝下的型式，大大降低阀座和保护罩高度，极大地减轻了整个放气装置的重量。(4)弹簧合页的扭簧作用力使密封垫与阀座紧密贴合，保证放气装置在关闭时具有良好的密封效果。
38.放气装置关闭时，电动推杆3的作动杆前推，钢丝绳5为松弛状态，此时阀芯10不受钢丝绳力的作用，与此同时2片半圆阀芯10和密封垫11在弹簧合页9的作用下，与阀座1紧密压合，使放气装置具有良好的密封效果。
39.图3为一种双开门可调式浮空器放气装置开启状态示意图。放气装置开启时，电动推杆3的作动杆回收，钢丝绳5在电动推杆3和定滑轮4作用下，向上运动并不断收紧。钢丝绳起传递力的作用，将电动推杆的直线运动和力，传递至阀芯，最终使阀芯10和密封垫11绕固定轴做旋转运动，实现放气装置的开启。连接两片半圆阀芯的钢丝绳长度相同，使两片半圆阀芯受力均匀，保证了两片半圆阀芯同时开启且开启角度一致。激光测距仪7实时测量阀芯10(或密封垫)与电动推杆支架2的距离，经换算后得到阀芯的旋转角度，从而获得放气装置的开启角度。该放气装置的阀芯开启角度最大可达80
°
，单位面积通过的排气量大，流量损失系数小，充分发挥了放气装置的排气能力，性价比高。电动推杆的作动杆运动行程可调，在整个装置结构件尺寸不变的情况下，通过调整电动推杆的运动行程，获得两片半圆阀芯不同的旋转角度，从而实现放气装置排气量可调的功能，对不同排气量需求的浮空器具有普遍的适用性。