本发明涉及系留气球领域，具体涉及锚泊系统，特别是一种单锁钩式头锥锁。
背景技术：
头锥锁装置主要用于系留气球的地面系留。通过头锥锁锁住系留气球前端的头锥，并使系留气球在风向作用下在一定角度内摆动。系留锁的工作可靠性直接影响系留气球释放与回收的效率，更有可能危及锚泊系统安全。
现有的头锥锁形式主要有：
1.需要与电气系统配合的机械结构形式，其特点是前期设计繁琐，维护成本高，机构复杂，直接导致头锥锁的可靠性降低，出现故障需要人工攀爬至高空进行排查维
修，且人员安全性较差；
2.机械结构形式，其特点是锁止机构多处活动机构，需要多点锁止，系留气球释放回收过程需要人员攀爬至系留塔顶端进行手动操作，过程繁琐，且人员安全性差，释放、回收效率低。
中国专利申请CN201220434723.9和CN201120026301.3各自公开了一种头锥锁，其各自包括头锥，导向喇叭口和锁栓。在这些头锥锁中，头锥的头部一般为球形，且头锥锁具有上下两个锁栓。这种结构设置较为复杂，且球形的头锥头部在机械或电气故障失效时容易从头锥锁脱落，从而造成不可预估的意外。额外设置的插销则使得头锥的解锁繁琐且复杂。
本领域对结构简单，操作简易，可靠性高的头锥锁存在需求。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的一个或多个问题，本发明提出了一种新型的单锁钩式头锥锁方案。
本发明采用如下技术方案中的任一一项。
一种单锁钩式头锥锁，包括：头锥1，导向喇叭口2和锁钩15，其特征在于，
所述头锥1具有伞形头部和圆柱形颈部，所述头部具有和所述颈部的表面成锐角的头部内凹面101，
所述头锥锁只包括一个锁钩15，所述锁钩15具有和所述内凹面101吻合的倒钩面151。
相对于本发明所述的锐角，现有技术中的球形头部和颈部之间成钝角。
在本发明的一个方面，所述锁钩15一端具有所述倒钩面，另一端连接第二弹簧11，所述锁钩15绕固定支点在锁止状态和释放状态之间转动，
在锁止状态下，所述倒钩面接触所述内凹面，所述第二弹簧11松弛或接近松弛；
在释放状态下，所述倒钩面离开所述头锥1，所述第二弹簧11受力压缩或拉伸。
在本发明的一个方面，在锁止状态下，所述倒钩面啮合所述内凹面。
在本发明的一个方面，在锁止状态下，所述第二弹簧11完全松弛。
在本发明的一个方面，在锁止状态下，所述第二弹簧11的弹力或拉力为释放状态下的最大弹力或最大拉力的5％的范围内。
在本发明的一个方面，在释放状态下，所述锁钩15具有倒钩面的一端不和所述头锥1的任何部分接触，或者和所述头锥1的最小距离超过0.1cm。
在本发明的一个方面，在释放状态下，所述第二弹簧11受到的力(弹力或拉力)最大，处于最大压缩或拉伸状态。
在本发明的一个方面，所述锁钩15具有锁钩拉绳16，所述锁钩拉绳16牵引所述锁钩15由锁止状态进入释放状态。
在本发明的一个方面，所述锁钩拉绳16的一端(上端)固定于所述倒钩面附近，或者固定于所述锁钩15具有倒钩面的端点附近，另一端(下端)则自然下垂，比如下垂至地面附近或距离地面一端距离，在地面站立的操作者可以触及的范围内。
在本发明的一个方面，所述单锁钩式头锥锁还包括和所述导向喇叭口2连接的头锥腔体4，容纳于所述头锥腔体4中的腔体滑块3以及和所述腔体滑块3一端连接的第一弹簧5，在所述第一弹簧5压缩时，所述腔体滑块3的另一端和所述头锥1的伞形头部接触。
在本发明的一个方面，所述导向喇叭口2和所述头锥腔体4同轴。
在本发明的一个方面，所述腔体滑块3可以在所述头锥腔体4内平移或滑动。
在本发明的一个方面，所述腔体滑块3在一端受第一弹簧5的弹力，在另一端和所述头锥1的伞形头部接触，将弹力传导至所述伞形头部。
在本发明的一个方面，所述头锥1的伞形头部和圆柱形颈部形成截顶的蘑菇形状。
在本发明的一个方面，所述锁钩15在邻近所述倒钩面处具有轴承17，在所述头锥1导入所述导向喇叭口2的过程中，所述轴承17滑过所述伞形头部的一部分侧面。
在本发明的一个方面，所述轴承17滑过所述伞形头部的一部分侧面的过程中，所述锁钩15由锁止状态转为释放状态；所述轴承17滑过所述伞形头部的一部分侧面后，所述锁钩15由释放状态转为锁止状态。从另一个角度来说，在所述头锥1导入所述导向喇叭口2之前，所述锁钩15处于锁止状态；在所述头锥1导入所述导向喇叭口2的过程中，所述锁钩15转为释放状态；在所述头锥1导入所述导向喇叭口2之后，所述所述锁钩15重新处于锁止状态。在整个过程中，轴承17使得头锥1的导入过程以及锁钩15的转动过程更为顺畅。
在本发明的一个方面，所述锁钩15由三段组成，第一段和第二段相互垂直，第二段和第三段成钝角，所述锁钩15的两端分列所述第二段两侧。
在本发明的一个方面，所述锁钩拉绳16的一端(上端)固定于所述第一段和第二段的连接处。
在本发明的一个方面，所述锁钩15以所述第二段和第三段的连接处作为固定支点在锁止状态和释放状态之间转动。
在本发明的一个方面，所述锁钩15位于所述导向喇叭口2近地面一侧，即位于所述导向喇叭口2的下方，而非上方。
在本发明的一个方面，所述伞形头部的直径为d1，所述导向喇叭口2最窄部分直径为d2，则0.95≤d1/d2≤1.00。
在本发明的一个方面，所述头锥1还包括和所述圆柱形颈部连接的圆柱形尾部，所述圆柱形尾部的直径不大于所述伞形头部的直径和/或所述圆柱形尾部的直径不小于所述颈部的直径。
在本发明的一个方面，所述头锥1还包括头锥拉绳18，它一端固定于头锥1上，穿过头锥腔体4和第一弹簧5，经导绳滑轮7后卷绕于头锥绞车(未图示)。
在本发明的一个方面，本发明的单锁钩式头锥锁在使用时，通过导向喇叭口2将头锥1导入头锥腔体4，过程中头锥1通过轴承17顶开锁钩15，锁钩15绕锁钩安装座轴连接处转动，锁钩尾部压缩第二弹簧11，待头锥1完全进入，轴承17脱离伞形头部，锁钩15在第二弹簧11的作用下回弹；此时，头锥1进入腔体4并顶住腔体滑块3，后者通过第一弹簧5缓冲，并将头锥1反推，使得头锥1头部的内凹面101与锁钩15头部的倒钩面151接触，并锁止。
释放过程中通过拉拽头锥拉绳18，使头锥1头部的内凹面101与锁钩15的倒钩面151分离，此时拉拽锁钩拉绳16，使锁钩15处于释放状态，此时可以释放头锥1拉绳，则腔体滑块3通过第一弹簧5的弹力将头锥1顶出，完成释放。
和现有技术相比，本发明的技术效果包括以下至少一项：
1.单锁钩的单点锁止方式极大的简化了结构设计，降低了现有设计的复杂程度，有效控制加工制造成本，并且简单的结构设计降低了故障排查及维护的难度；
2.可实现人员全程在地面上完成操作，保证了人员安全，且操作简单；
3.采用纯机械式系统设计，避免了电气系统增加的故障率，提高了系统的可靠性。
附图说明
图1表示本发明实施例头锥锁在头锥锁止状态下的结构剖面示意图；
图2表示本发明实施例头锥锁在头锥释放状态下的结构剖面示意图；
图3表示本发明实施例头锥锁的立体结构示意图；
图中：
1-头锥、2-导向喇叭口、3-腔体滑块、4-头锥腔体、5-第一弹簧、6-腔体端盖、7-导绳滑轮、8-约束滑轮、9-滑轮支架、10-安装座支架、11-导向块、12-第二弹簧、13-滑块、14-锁钩安装座、15-锁钩、16-锁钩拉绳、17-轴承、18-头锥拉绳、101-内凹面、151-倒钩面。
具体实施方式
下面通过具体实施例结合附图对本发明作更为具体的描述，但本发明的范围并不局限于具体实施例。
本实施例提供一种具体的单锁钩式头锥锁，其具体部件包括系留气球头锥1、导向喇叭口2、腔体滑块3、头锥腔体4、第一弹簧5、腔体端盖6、导绳滑轮7、约束滑轮8、滑轮支架9、安装座支架10、导向块11、第二弹簧12、滑块13、锁钩安装座14、锁钩15、锁钩拉绳16、轴承17和头锥拉绳18。
所述头锥腔体4连接于安装座支架10的两块立板之间，导向喇叭口2连接头锥腔体4，两者同轴。腔体滑块3内置于头锥腔体4内腔，并可左右滑动。第一弹簧5内嵌在腔体滑块3的左端，腔体端盖6设置于头锥腔体4左侧。所述滑轮支架9连接安装座支架10的两块立板之间，导绳滑轮7和约束滑轮8各自固定于滑轮支架9上。所述锁钩安装座14连接头锥腔体4底部，锁钩15连接锁钩安装座14，所述锁钩与头锥1的接触面处安装有轴承17。导向块11连接锁钩安装座14，第二弹簧11套入导向滑块12的圆柱凸台，滑块13套入导向滑块12的圆柱凸台并与锁钩15尾部连接。
将头锥1锁止时，通过导向喇叭口2将头锥1导入头锥腔体4，过程中头锥1通过轴承17顶开锁钩15，锁钩15绕锁钩安装座轴连接处转动，锁钩尾部压缩第二弹簧11，待头锥1完全进入，轴承17脱离头锥1的伞形头部，锁钩15在第二弹簧11的作用下回弹；此时，头锥1进入腔体4并顶住腔体滑块3，后者通过第一弹簧5缓冲，并将头锥1反推，使得头锥1头部的内凹面101与锁钩15头部的倒钩面151接触，并锁止。
图1显示了本实施例的头锥锁在头锥锁止状态下的结构剖面示意图。
图3显示了本实施例的头锥锁在头锥锁止状态下的立体结构示意图。
将头锥1释放时，通过拉拽头锥拉绳18，使头锥1左移，其头部的内凹面101与锁钩15的倒钩面151分离，此时拉拽锁钩拉绳16，使锁钩15处于释放状态，此时可以释放头锥1拉绳，则腔体滑块3通过第一弹簧5的弹力将头锥1顶出，完成释放。
图2显示了本实施例的头锥锁在头锥释放状态下的结构剖面示意图。
本发明的保护范围不局限于整个单锁钩式头锥锁，也包括单独的头锥1，以及除头锥1之外的头锥锁。本发明的头锥同样属于本发明的保护主题之一。