专利名称：遥控飞艇安全阀门的制作方法
技术领域：
本发明属于气艇附属装置，涉及电子学和机械设计领域，具体说 是一种自动控制飞艇内部压力的安全阀门。
背景技术：
由于飞艇是通过艇内外压力差维持气艇的形状，因此无论系留 飞艇还是飞行飞艇，都需要一套压力控制系统。特别是对于较大的 气艇，需要在气艇前部和后部分别安置一个副气囊，通过调节副气 囊压力变化来控制飞艇俯仰平衡，阀门是其中的重要装置。在现有 的利用阀门来控制气艇压力的装置中，有通过电磁铁来控制阀门的 闭合。该装置的不足在于电磁铁耗电量较大，维持电磁铁工作需要
较大的电流，对电源要求较高；并且阀门闭合的行程较小，不能完
全满足实际需要。
发明目的
本发明的目的是针对现有飞艇阀门存在的问题，提出 一种遥控 飞艇安全阀门，阀门闭合可自动控制也可以通过操纵控制电路来控 制阔门开闭。
本发明的技术方案如下
遥控飞艇安全阀门，其特征在于包括有阀门架，阀门架上部连 接有阀门外圈，所述的阀门外圈底部安装有密封圈，所述的阀门外
圈通过连接筋与导向杆套连接，所述的导向杆套内有导向杆轴，导 向杆轴下端连接有阀门盖，导向杆轴的上端和导向杆套内上端固定
的弹簧连接；所述的阀门盖下端连接有连接绳，所述的连接绳和安 装在阀门架底部的转轴上的曲柄连接，所述的转轴由安装在阀门架 底部的电机机构驱动；所述的阀门外圈与阀门面盖上分别安装有磁 铁与软铁，能保证二者能吸合。
所述的阀门盖上有环形刀口，能与密封圈实现线性密封。
所述的环形刀口刃部厚度为0.1-2毫米。 本装置中对阀门自动闭合的控制是通过执行电机、磁铁和弹簧来 实现。飞艇气囊属于低压差压力容器，内外压差一般不大于500Pa (0.5%大气压)，因此对阀门的运行灵敏度要求非常高；阀门要能够 迅速打开并且开度要大。阀门的作用主要有两点1，当艇体内部压 力过高时，阀门自动打开，放掉副气囊的部分空气，降低艇体内部 压力。2，对大型艇体，在气艇前部和后部分别安置一个副气囊，通 过调节前后副气囊的空气量来调节艇体的俯仰角，阀门在飞艇工作 时能够人工控制关闭；因此阀门有自动闭合和控制闭合两种工作模 式。
阀门外圈通过固定螺孔安装在艇体气囊上，气囊为阀门提供一个 刚性较好的平面，有利于阀门盖的闭合。阀门盖具有较轻的重量和 优良的刚性。阀门盖外边缘加工有刀口，可在磁铁引力作用下嵌入 密封垫圈，提高密封性。导向杆轴外表面与导向杆套内表面经过光 滑处理，紧密配合，保证阀门盖只能做往复运动。为了保证阀门能迅速打开并有一定的闭合行程，对阀门的弹性元件有特殊要求，本 装置中弹簧和磁铁组成的弹性元件具有一定的负力特性，当阀门被 内部压力顶开一个很小的间隙后，由于磁铁的吸力迅速减小，弹簧 的拉力不足以抵消内部气体压力，阀门迅速打开。当压力减小后， 阀门盖在弹簧的拉力下，开度逐渐减小，当间隙小到一定程度时， 磁铁吸引力迅速增大，阀门突然吸合，刀口嵌入密封垫圈，保证了 阀门的密闭性。
连接绳连接比刚性连接的优势在于，当阀门由于气艇压力过大自 动打开时，曲柄不会阻碍阀门的自由运行。电机机构包括小功率电 机和蜗轮蜗杆减速机，对运行电流要求要很低，并且具有自锁性能。 控制电路具有位置限位功能，通过控制电机的正向和反向转动来控 制阀门闭合。控制系统需要做防水处理。
阀门调节包括磁铁间隙和弹簧长度调节，由于阀门的安置是朝下 安置，弹簧的拉力和阀门盖重力方向相反，因此弹簧的拉力可以通 过以下公式计算<formula>formula see original document page 5</formula>式中F弹 为弹簧拉力，F磁为磁铁吸引力，G盖为阀门盖的重力，
S为阀门盖的面积，P最大为阀门自动打开时的气囊内部与大气的压 差，P最小为阀门自动关闭时的气囊内部与大气的压差。实际使用中，
可以现场调节弹簧拉力调节旋钮来调节弹簧长度，使弹簧的拉力达
到设计值；再调节磁铁与软铁的间隙实现阀门工作于最佳状态。
图1遥控飞艇安全阀门系统结构图。
具体实施例方式
遥控飞艇安全阀门，包括有阀门架1，阀门架1上部连接有阀门 外圈2，所述的阀门外圈2底部安装有密封圈3，所述的阔门外圈2 通过连接筋与导向杆套4连接，所述的导向杆套4内有导向杆轴5， 导向杆轴5下端连接有阀门盖6，阀门盖6上有环形刀口 12，能与 密封圈3实现线性密封。导向杆轴5的上端和导向杆套4内上端固 定的弹簧连接；所述的阀门盖6下端连接有连接绳7，所述的连接 绳7和安装在阀门架1底部的转轴上的曲柄8连接，所述的转轴由 安装在阀门架底部的电机机构9驱动；所述的阀门外圈2与阀门盖6 上分别安装有磁铁10与软铁11，能保证二者能吸合。所述的电机机 构9由电机和减速机构组成。
阀门通过在固定螺孔中安装螺丝固定在气艇上；在自动闭合工作 模式下，如果气艇内部压力过大，气艇内空气作用于阀门盖6的压 力大于磁铁10的引力，由于磁铁10对软铁11的引力随距离的增加 迅速减小，并且此时弹簧为负拉力，阀门迅速打开，实现自动放 气；在空气释放到一定程度，气艇内空气作用于阀门盖6的压力小 于弹簧拉力时，阀门在弹簧作用下开始关闭；在磁铁10和软铁11 的距离较小时，磁铁引力发挥作用，引力随距离减小迅速增加，将
阀门盖6紧密吸引，使刀口 12与密封圈3紧密接触，实现阀门关闭， 并且密封很好。
如果需要人工控制阀门的闭合，即在控制闭合工作模式下，控制 电路控制电机旋转。曲柄8在初始状态时与拉直的连接绳7近似在 一条直线上。执行电机旋转，曲柄8带动牵引阀门盖6打开阀门实 现放气。在阀门打开一定程度，电路控制电机关闭并进行锁定，保 持阀门打开状态。需要关闭阀门时，控制电路控制执行电机反向旋 转，阀门盖6在弹簧拉力作用下开始关闭，与磁铁10配合实现阀门
关闭。而电机保持锁定状态。
权利要求
1、遥控飞艇安全阀门，其特征在于包括有阀门架，阀门架上部连接有阀门外圈，所述的阀门外圈底部安装有密封圈，所述的阀门外圈通过连接筋与导向杆套连接，所述的导向杆套内有导向杆轴，导向杆轴下端连接有阀门盖，导向杆轴的上端和导向杆套内上端固定的弹簧连接；所述的阀门盖下端连接有连接绳，所述的连接绳和安装在阀门架底部的转轴上的曲柄连接，所述的转轴由安装在阀门架底部的电机机构驱动；所述的阀门外圈与阀门面盖上分别安装有磁铁与软铁，能保证二者能吸合。
2、 根据权利要求1所述的遥控飞艇安全阀门，其特征在于所述的 阀门盖上有环形刀口，能与密封圈实现线性密封。
3、 根据权利要求2所述的遥控飞艇安全阀门，其特征在于所述 的环形刀口刃部厚度为0.1-2毫米。
全文摘要
本发明是一种遥控飞艇安全阀门，其特征在于包括有阀门架，阀门架上部连接有阀门外圈，所述的阀门外圈底部安装有密封圈，所述的阀门外圈通过连接筋与导向杆套连接，所述的导向杆套内有导向杆轴，导向杆轴下端连接有阀门盖，导向杆轴的上端和导向杆套内上端固定的弹簧连接；所述的阀门盖下端连接有连接绳，所述的连接绳和安装在阀门架底部的转轴上的曲柄连接，所述的转轴由安装在阀门架底部的电机机构驱动；所述的阀门外圈与阀门面盖上分别安装有磁铁与软铁，能保证二者能吸合。本发明适用于高空飞艇。
文档编号F16K17/04GK101205989SQ20071019127
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月7日 优先权日2007年12月7日
发明者侯再红, 毅 吴, 超 汪, 谭逢富, 旭 靖 申请人:中国科学院安徽光学精密机械研究所