CN102700703A

CN102700703A - 一种进排气装置及其具有该进排气装置的浮空器

Info

Publication number: CN102700703A
Application number: CN2012101816588A
Authority: CN
Inventors: 徐亮; 万小刚; 彭桂林; 万鑫森; 刘传超
Original assignee: CETC 38 Research Institute
Current assignee: CETC 38 Research Institute
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-06-05
Also published as: CN102700703B

Abstract

本发明涉及一种进排气装置以及具有该进排气装置的浮空器。该进排气装置用于排出或补充浮空器内部的空气，其包括单向阀、风机、电机、滚动轴以及两个拉绳。单向阀包括壳体、基座以及安装法兰。风机安装在安装法兰上，风机与基座位于安装法兰的相对两侧，风机能输出风力打开基座上的两个合页。电机收容在壳体内部并固定在壳体的内侧壁上。滚动轴由电机驱动滚动，滚动轴平行于安装法兰所在的平面。电机通过驱动滚动轴旋转驱动两个拉绳缠绕在滚动轴上或从滚动轴上释放以使两个合页打开或闭合。本发明的优点在于：在同一通道中，既能实现单向阀的放气，又能实现风机的进气。

Description

一种进排气装置及其具有该进排气装置的浮空器

技术领域

本发明涉及一种浮空器，尤其涉及浮空器中用于空气补充或释放的装置，调节浮空器的内外压差。

背景技术

浮空器是一种软结构飞行器，通过调节浮空器内外压差保持气动外形，浮空器的内外压差一般保持在一定的范围内，此范围与浮空器的重量分布、空气密度、空气流速等有关。浮空器在上升或下降过程中外界大气压力不断变化，浮空器需排出或补充内部气体，调节内外压差达到保持气动外形的所需值。现有的浮空器的进气装置和排气装置为两套单独装置，单套装置不能够同时满足进气、排气；另外浮空器的进气装置一般依靠风机的风力作用打开单向阀，而随着浮空器应用范围不断扩大，以及各国平流层浮空器的研制，风机在高空时压头较低（风机的压头与空气密度成正比），风机将不能够顺利吹开单向阀，风机的进气效率受影响。

发明内容

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：为了保证进排气的功能实现，设置进气的风机和排气的单向阀串联组成，在同一通道中，既能实现单向阀的放气，又能实现风机的进气。

本发明是这样实现的，一种进排气装置，其用于排出或补充浮空器内部的空气，其包括单向阀、风机、电机、滚动轴以及两个拉绳。单向阀包括：壳体，其两端开口，内部中空；基座，其一端设置有两个合页，两个合页通过转动组件打开与闭合，基座具有两个合页的一端延伸在壳体内并固定于壳体的内侧壁上；以及安装法兰，其套设并固定于基座的另一端上。风机安装在安装法兰上，风机与基座位于安装法兰的相对两侧，风机能输出风力打开基座上的两个合页。电机收容在壳体内部，并固定在壳体的内侧壁上。滚动轴由电机驱动滚动，滚动轴平行于安装法兰所在的平面。两个拉绳的一端均固定在滚动轴上，两个拉绳的另一端分别与两个合页固定，电机通过驱动滚动轴旋转驱动两个拉绳缠绕在滚动轴上或从滚动轴上释放以使两个合页打开或闭合。

作为上述方案的进一步改进，转动组件包括转轴、两个扭簧以及两个连接件，每个连接件包括第一连接部与第二连接部，第一连接部与第二连接部的一端均套设于转轴上并能相对转轴旋转，第一连接部与第二连接部的另一端分别固定在两个合页上，两个扭簧套设在转轴上并位于两个连接件之间并在两个合页打开时发生形变。

作为上述方案的进一步改进，两个拉绳中的一者的一端固定在滚动轴上且另一端固定在其中一个合页上，两个拉绳中的另一者的一端固定在滚动轴上且另一端通过固定在相应的连接部上而与另一个合页固定。

作为上述方案的进一步改进，进排气装置还包括驱动单向阀的两个合页打开与闭合的旋转电机。

作为上述方案的进一步改进，进排气装置还包括与电机电性连接的电机电连接器，电机电连接器安装在单向阀的安装法兰上。

作为上述方案的进一步改进，进排气装置还包括与风机电性连接的风机电连接器，分机电连接器安装在风机的外侧壁上。

作为上述方案的进一步改进，风机的入口处安装有防护网。

作为上述方案的进一步改进，两个合页与基座之间还设置有密封圈。

作为上述方案的进一步改进，两个拉绳均为软质材料制成。拉绳为软质材料构成的主要作用为风机风力打开单向阀、电机转动驱动打开单向阀两种工作模式不干涉。

本发明还涉及一种浮空器，其安装有进排气装置，该进排气装置为上述任一所述的进排气装置。

本发明的有益效果为：单个进排气装置能够同时满足进气、排气需求；装置在不工作时保持密封状态；风机工作时，风力驱动单向阀打开，装置能够进气；风机不工作时，电机驱动单向阀打开，装置能够放气；空气稀薄情况下，电机驱动单向阀打开，风机工作时能够顺利进气；进排气一体化设计具有结构优、重量轻等特点。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式提供的进排气装置静止状态下的结构图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的侧视示意图。

图4是风机工作情况下风力吹开单向阀状态示意图。

图5是电机开启单向阀放气状态示意图。

图6是高空中风机工作情况下风力不能打开单向阀状态示意图。

图7是高空中风机工作情况下电机打开单向阀进气状态示意图。

符号说明：1.电机，2.滚动轴，3.拉绳，4.扭簧，5.合页，6.密封圈，7.风机，8.防护网，9.电机的电连接器，10.风机的电连接器，11.壳体，12.基座，13.安装法兰，14.拉绳与合页的连接点，15.转轴，21.第一连接部，22.第二连接部。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1所示为进排气装置静止状态下的结构图，图2所示为图1的A-A剖视图，进排气装置用于排出或补充浮空器内部的空气，其包括单向阀、风机7、电机1、滚动轴2以及两个拉绳3。单向阀主要由壳体11、基座12、合页5、转动组件（包括扭簧4、转轴15、连接件）以及安装法兰13组成。

壳体11两端开口，内部中空。基座12一端设置有两个合页5，两个合页5通过转动组件打开与闭合，基座12具有两个合页5的一端延伸在壳体11内并固定于壳体11的内侧壁上。在本实施方式中，转动组件包括转轴15、两个扭簧4以及两个连接件，每个连接件包括第一连接部21与第二连接部22，第一连接部21与第二连接部22的一端均套设于转轴15上并能相对转轴15旋转，第一连接部21与第二连接部22的另一端分别固定在两个合页5上，这样方便合页5的打开与闭合。两个扭簧4套设在转轴15上并位于两个连接件之间并在两个合页5打开时发生形变。

电机1与滚动轴2安装在壳体11的内侧壁上，每个拉绳3的两端分别连接滚动轴2与合页5，拉绳3与合页5的连接点14分布在两片合页5上，在本实施方式中，两个拉绳3中的一者的一端固定在滚动轴2上且另一端固定在其中一个合页5上，两个拉绳3中的另一者的一端固定在滚动轴2上且另一端通过固定在相应的连接部21上而与另一个合页5固定。

扭簧4的弹力将合页5压在基座12上，合页5与基座12之间有密封圈6形成密封，风机7与单向阀串联。风机7的入口处安装有防护网8，其为了防止进气中包含异物损坏风机7。电机1的电机电连接器9安装在单向阀的安装法兰13上，风机7的风机电连接器10安装在风机7侧边。调整扭簧4的有效圈数能够改变作用在合页5的弹力，实现单向阀的密封压力改变。

图3所示为进排气装置的侧视图，合页5通过拉绳3与电机1的输出轴（即滚动轴2）相连。合页5与基座12形成密封。

图4所示为风机7工作情况下风力吹开单向阀的合页5进气状态图，风机7工作情况下，风力作用在单向阀的合页5上，作用力大于扭簧4的弹力，风力打开单向阀的合页5，电机1不工作，拉绳3处于松弛状态。图4中箭头方向为气体流动方向。

图5所示为电机1拉动单向阀的合页3开启单向阀放气状态图，电机1在通电情况下按照设定的程序转动一定角度，拉绳3跟着卷起单向阀的合页5离开基座12，形成通道，浮空器内部的高压气体会通过通道流出。图5中箭头方向为气体流动方向。优选地，为了实现电机1驱动单向阀打开与风机7的风力驱动单向阀打开相互不干涉，电机1与单向阀之间采用软质的拉绳3相互连接。也就是说，本发明中合页5与电机1的输出轴之间的连接为软质的拉绳3，图5所示的电机1驱动合页打开与图4所示的风机7风力驱动合页打开相互不形成干涉。

图6所示高空中风机7工作、电机1不工作状态示意图。在高空中空气密度低，风机7压头降低，所以作用在单向阀的合页5上风力不能够克服扭簧4的弹力，单向阀不能够打开，风机7只能够搅动空气流动，不能够完成进气的作用。为了实现高空低气压低空气密度情况下单向阀的打开，单向阀设计有旋转电机（图未示），旋转电机通电可驱动单向阀打开。

图7所示高空中风机7和电机1都工作状态示意图。电机1在通电的情况下按照设定的程序转动一定角度，拉绳3跟着卷起单向阀的合页5离开基座12，形成通道，风机7工作时，能够顺利向浮空器内部进气。图7中箭头方向为气体流动方向。

为了保证进排气的功能实现，设置进气的风机7和排气的单向阀串联组成，在同一通道中，既能实现单向阀的放气，又能实现风机7的进气。

综上所述，本发明的有益效果为：单个进排气装置能够同时满足进气、排气需求；装置在不工作时保持密封状态；风机7工作时，风力驱动单向阀打开，装置能够进气；风机7不工作时，电机1驱动单向阀打开，装置能够放气；空气稀薄情况下，旋转电机驱动单向阀打开，风机7工作时能够顺利进气；进排气一体化设计具有结构优、重量轻等特点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种进排气装置，其用于排出或补充浮空器内部的空气，其特征在于，其包括：

单向阀，其包括：

壳体，其两端开口，内部中空；

基座，其一端设置有两个合页，两个合页通过转动组件打开与闭合，基座具有两个合页的一端延伸在壳体内并固定于壳体的内侧壁上；以及

安装法兰，其套设并固定于基座的另一端上；

风机，其安装在安装法兰上，风机与基座位于安装法兰的相对两侧，风机能输出风力打开基座上的两个合页；

电机，收容在壳体内部，并固定在壳体的内侧壁上；

滚动轴，其由电机驱动滚动，滚动轴平行于安装法兰所在的平面；以及

两个拉绳，两个拉绳的一端均固定在滚动轴上，两个拉绳的另一端分别与两个合页固定，电机通过驱动滚动轴旋转驱动两个拉绳缠绕在滚动轴上或从滚动轴上释放以使两个合页打开或闭合。

2.如权利要求1所述的一种进排气装置，其特征在于，转动组件包括转轴、两个扭簧以及两个连接件，每个连接件包括第一连接部与第二连接部，第一连接部与第二连接部的一端均套设于转轴上并能相对转轴旋转，第一连接部与第二连接部的另一端分别固定在两个合页上，两个扭簧套设在转轴上并位于两个连接件之间并在两个合页打开时发生形变。

3.如权利要求2所述的一种进排气装置，其特征在于，两个拉绳中的一者的一端固定在滚动轴上且另一端固定在其中一个合页上，两个拉绳中的另一者的一端固定在滚动轴上且另一端通过固定在相应的连接部上而与另一个合页固定。

4.如权利要求1所述的一种进排气装置，其特征在于，进排气装置还包括驱动单向阀的两个合页打开与闭合的旋转电机。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的一种进排气装置，其特征在于，进排气装置还包括与电机电性连接的电机电连接器，电机电连接器安装在单向阀的安装法兰上。

6.如权利要求1至4中任意一项所述的一种进排气装置，其特征在于，进排气装置还包括与风机电性连接的风机电连接器，分机电连接器安装在风机的外侧壁上。

7.如权利要求1至4中任意一项所述的一种进排气装置，其特征在于，风机的入口处安装有防护网。

8.如权利要求1至4中任意一项所述的一种进排气装置，其特征在于，两个合页与基座之间还设置有密封圈。

9.如权利要求1至4中任意一项所述的一种进排气装置，其特征在于，两个拉绳均为软质材料制成。

10.一种浮空器，其安装有进排气装置，该进排气装置为权利要求1至9中任意一项所述的进排气装置。