一种系留气球空中系留缆绳的节点装置的制作方法

本发明属于系留气球的空中系留领域，具体地说，它涉及一种系留气球空中系留缆绳的节点装置。

背景技术：

系留气球是利用浮力实现空中浮升，作为各种通讯、监测和雷达等设备的搭载平台，具有非常重要的作用和无可比拟的优势。系留气球一般存在空中系留和地面系留两个工作状态。空中系留时，气球存在旋转和俯仰的姿态变化及浮力大小的变化，为保证空中系留的安全，必须将分散在气球囊体上系留拉索拉力汇集并转换到系留缆绳上，因此，必须在此处增加一个实现分散载荷到集中载荷的转换的装置，同时该装置能够适应气球在空中的姿态变化并实时检测气球净浮力大小。

现有系留气球空中系留时存在一些缺陷：

(1)浮力测量装置安装在地面锚泊设备上而不是在系留节点处，这种情况下测量结果受到空中缆绳的长度及风力大小的影响，不能直观反应系留气球的浮力大小。

(2)系留节点装置仅具备拉索载荷集中功能，不具备气球空中姿态自适应功能

技术实现要素：

本发明的主要目的在于针对上述问题，提供了一种系留气球空中系留缆绳的节点装置。

一种系留气球空中系留缆绳的节点装置,包括载荷转换机构1、浮力测量机构2、传感器盒3和旋转接杆4；所述载荷转换机构1上方与副拉索连接，下方与浮力测量机构2连接；所述浮力测量机构2设有门型支架23，所述门型支架23的中央位置连接传感器盒3，门型支架23的下侧连接旋转接杆4，旋转接杆4上设有主拉索，所述主拉索和地面錨泊设备连接；所述传感器盒3内设有压力传感器32。

使用时，门型支架23和旋转接杆4使得副拉索、主拉索适应系留气球空中俯仰和旋转的姿态变化，压力传感器32实现实时检测气球净浮力。

进一步限定的技术方案如下：

所述载荷转换机构1包括支撑板11、两块连接板12、四件叉耳接头13和四根副拉索14；所述支撑板11为八边形板，其中两条平行边的厚度方向设有倾斜面，所述两个倾斜面上分别连接一块连接板12的一端，连接板12的另一端连接两件叉耳接头13，所述两块连接板12呈v形夹角，所述叉耳接头13与副拉索14连接。

所述浮力测量机构2包括紧定螺钉21、轴承22、门型支架23、凸台24和键槽25；所述门型支架23的上部为横梁，横梁的两端分别设有竖直向下的纵梁，横梁的下方中间位置设有圆柱形凸台24，纵梁的中间位置设有键槽25，纵梁的下侧位置设有圆孔，圆孔内设有轴承22；所述凸台24下平面与压力传感器32上平面接触，传递来自副拉索的压力；所述键槽25通过紧定螺钉21实现与载荷转换机构1的连接。

所述传感器盒3包括上绝缘垫片31、下绝缘垫片33和固定用绝缘罩34；所述绝缘罩34将压力传感器32固定在支撑板11上，上绝缘垫片31和下绝缘垫片33分别设于绝缘罩34的上端和下端，且分置于压力传感器32上下两端，将压力传感器32与其他零件隔离，保证压力传感器32的绝缘性。

所述旋转接杆4包括连接法兰41、旋转连接器42、柱销螺栓43和旋转轴44；所述连接法兰41中间为圆环状，两侧分别设有竖直向上的插口，插口上设有水平方向的销孔，门型支架的下侧插在插口里，柱销螺栓43穿过所述销孔和轴承22，并用螺母锁紧；所述旋转连接器42上侧固定有圆形压板421，利用螺钉和圆形压板421将旋转连接器42与连接法兰41连接；所述旋转轴44上端和旋转连接器42为活络连接，圆周方向自由旋转，旋转轴44下端与主拉索45连接。

所述两块连接板12的v形夹角为40°～60°。

所述轴承22为关节轴承。

所述柱销螺栓43的中部柱销的外圆和轴承内孔为过渡配合。

本发明的有益技术效果是：

(1)连接板的v型布置可以实现实现分散载荷到集中载荷的转换。

(2)支架和支撑板之间的相对运动挤压压力传感器可以实时检测系留气球净浮力大小。

(3)旋转关节及旋转连接器结构形式可以适应系留气球空中姿态旋转及俯仰的变化。

附图说明

图1为本发明的使用及结构组成示意图。

图2为本发明的拉索载荷集中转换结构示意图。

图3为本发明的浮力测量结构示意图。

图4为本发明的门型支架结构示意图。

图5为本发明的压力传感器安装结构示意图。

图6为本发明的旋转及俯仰角自适应结构示意图。

上图中序号：

1-载荷转换机构、2-浮力测量机构、3-传感器盒、4-旋转接杆、5-地面锚泊设备、6-系留气球；

11-支撑板、12-连接板、13-叉耳接头、14-副拉索；

21-紧定螺钉、22-轴承、23-门型支架、24-凸台、25-键槽；

31-上绝缘垫片、32-压力传感器、33-下绝缘垫片、34-绝缘罩；

41-连接法兰、421-圆形压板、42-旋转连接器、43-柱销螺栓、44-旋转轴、45-主拉索。

编号说明：双位数序号是对应的单位数序号的子零件，如23-门型支架是2-浮力测量机构的子零件。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。

实施例

参见图1～图6，一种系留气球空中系留缆绳的节点装置,是系留气球上多个副拉索汇集到一根主拉索时用于汇集点的节点装置，包括载荷转换机构1、浮力测量机构2、传感器盒3和旋转接杆4；所述载荷转换机构1上方与副拉索14连接，下方与浮力测量机构2连接；所述浮力测量机构2设有门型支架23，所述门型支架23的中央位置连接传感器盒3，门型支架23的下侧连接旋转接杆4，旋转接杆4上设有主拉索45，所述主拉索45和地面錨泊设备5连接；所述传感器盒3内设有压力传感器32。

所述载荷转换机构1包括支撑板11、两块连接板12、四件叉耳接头13和四根副拉索14；所述支撑板11为八边形板，其中两条平行边的厚度方向设有倾斜面，所述两个倾斜面上分别连接一块连接板12的一端，连接板12的另一端连接两件叉耳接头13，所述两块连接板12呈v形夹角，所述v形夹角为60°。所述叉耳接头13与副拉索14连接。

所述载荷转换机构1将分散载荷转换成集中载荷，分布在囊体各处的副拉索14集中汇集在此处实现载荷转换，保证系留气球空中系留安全可靠。

所述浮力测量机构2包括紧定螺钉21、轴承22、门型支架23、凸台24和键槽25；所述门型支架23的上部为横梁，横梁的两端分别设有竖直向下的纵梁，横梁的下方中间位置设有圆柱形凸台24，纵梁的中间位置设有键槽25，纵梁的下侧位置设有圆孔，圆孔内设有轴承22，所述轴承22为关节轴承。所述凸台24下平面与压力传感器32上平面接触，传递来自副拉索的压力；所述键槽25通过紧定螺钉21实现与载荷转换机构1的连接。

所述传感器盒3包括上绝缘垫片31、下绝缘垫片33和固定用绝缘罩34；所述绝缘罩34将压力传感器32固定在支撑板11上，上绝缘垫片31和下绝缘垫片33分别设于绝缘罩34的上端和下端，且分置于压力传感器32上下两端，将压力传感器32与其他零件隔离，保证压力传感器32的绝缘性。

所述旋转接杆4包括连接法兰41、旋转连接器42、柱销螺栓43和旋转轴44；所述连接法兰41中间为圆环状，两侧分别设有竖直向上的插口，插口上设有水平方向的销孔，门型支架的纵梁下侧插在插口里，柱销螺栓43穿过所述销孔和轴承22，并用螺母锁紧。所述柱销螺栓43的中部柱销的外圆和轴承内孔为过渡配合。所述旋转连接器42上侧固定有圆形压板421，利用螺钉和圆形压板421将旋转连接器42与连接法兰41连接；所述旋转轴44上端和旋转连接器42为活络连接，圆周方向自由旋转，旋转轴44下端与主拉索45连接。

参见图1和图3,使用时，系留气球6在风的作用下会产生旋转时，门型支架23和旋转接杆4使得副拉索14、主拉索45适应系留气球6在空中俯仰和旋转的姿态变化。所述支撑板11可以沿门型支架23上的键槽25上下滑动，支撑板11受到气球向上的浮力，门型支架23受到主拉索45向下的拉力，两者产生上下相对运动，通过凸台24挤压压力传感器32，可实时检测系留气球净浮力大小。

以上内容并非对本发明的结构、形状作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。