CN102923315A - 充放气式气囊展卷装置 - Google Patents

Abstract

充放气式气囊展卷装置，它涉及一种展卷装置，以解决现有航空宇航器充气结构柔性大且折叠展开控制困难，需要在地面模拟实验在工作状态时的折叠展开过程，但没有可实现辅助折叠展开功能且展开可控的展卷装置的问题，它包括中轴、驱动锁定机构、支座、上限位档杆、下限位档杆和通气机构，所述通气机构包括通气接管、旋转接头和气阀，所述支座包括底座和两个横梁和两个竖梁，中轴水平穿设在位于两个横梁之间的两个竖梁上且能周向转动，通气接管连接在其中一个竖梁上，与旋转接头相对的通气接管的端部连接有气阀，中轴的另一端连接有用于控制中轴转动和停止的驱动锁定机构。本发明用于大尺度航空宇航器充气结构用。

Description

充放气式气囊展卷装置

技术领域

本发明涉及一种展卷装置，具体涉及一种充放气式气囊展开和收卷装置。

背景技术

大尺度航空宇航器充气结构需要在地面折叠包装存储，进入工作区域后充气展开并正常工作。由于充气结构柔性大且折叠展开控制困难，需要在地面模拟实验在工作状态时的折叠展开过程，亟需提供一个可实现辅助折叠展开功能且展开可控的展卷装置。

发明内容

本发明的目的是为解决现有航空宇航器充气结构柔性大且折叠展开控制困难，需要在地面模拟实验在工作状态时的折叠展开过程，但没有可实现辅助折叠展开功能且展开可控的展卷装置的问题，进而提供一种充放气式气囊展卷装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种充放气式气囊展卷装置包括中轴、驱动锁定机构、支座、上限位档杆、下限位档杆和通气机构，所述通气机构包括通气接管、旋转接头和气阀，所述支座包括底座和两个横梁和两个竖梁，两个竖梁固定在底座上，两个竖梁并列设置，两个竖梁的上、下端之间分别设置有与二者连接的横梁，所述中轴为空心轴，中轴的相对侧壁面上沿其长度方向分别开设有均与气囊横截面形状相同的孔，两个孔正对设置，两个孔用于穿设气囊，中轴水平穿设在位于两个横梁之间的两个竖梁上且能周向转动，通气接管连接在其中一个竖梁上，通气接管与和所述其中一个竖梁相邻的中轴的一端之间设置有旋转接头，所述旋转接头分别与通气接管和中轴连接且三者同轴设置，与旋转接头相对的通气接管的端部连接有气阀，中轴的另一端连接有用于控制中轴转动和停止的驱动锁定机构，位于中轴上侧的两个竖梁之间水平穿设有与两个竖梁可拆卸连接的上限位档杆，位于中轴下侧的两个竖梁之间水平穿设有与两个竖梁可拆卸连接的下限位档杆，上限位档杆与下限位档杆之间的间距可调且二者以中轴的轴线为对称轴对称设置。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，设计合理，本发明的中轴为中空结构，并且表面开有与气囊横截面形状相同的孔，便于穿设气囊，使用时，便于固定气囊，孔的下沿表面固定尼龙粘扣，用于同气囊上相应位置的粘扣粘连，将气囊固定于中轴孔内；使用设计时，与通气接管连接的中轴的一端加工有空心法兰端盖，中轴的另一端加工有实心法兰端盖，通气接管一端固定于支座上并与气阀相连，另一端探入中轴一端的空心法兰端盖并与旋转接头连接，充气时，旋转接头通过一定长度的气管可以实现与气囊气嘴方便的连接，即使旋转接头通过气管与气囊的气嘴连接，也不会影响中轴附带着气囊进行转动；本发明的驱动锁定机构与中轴另一端的实心法兰盘相连，可以实现对中轴转动的手动动力输入或电控自动控制，以保证穿过中轴的充满气体展开后的气囊与地面平行；本发明的上、下限位档杆对称分布于中轴的上下两侧且间距可调，便于对放气后气囊的收卷起到理顺作用；本发明的支座的作用是支撑和稳定整个装置。从中轴对气囊进行充放气，充气时，装置本身不会对气囊的展开产生干涉；放气后，可以顺利地将气囊缠卷在中轴上收起，能有效地解决现有航空宇航器充气结构柔性大且折叠展开控制困难，需要在地面模拟实验在工作状态时的折叠展开过程，但没有可实现辅助折叠展开功能且展开可控的展卷装置的问题。

附图说明

图1是本发明的一种结构整体主视图，图2是图1中I处局部放大图(箭头方向为充气方向)，图3是本发明的另一种结构整体主视图，图4是图1中充气展开前气囊在中轴上呈Z型折叠收拢方式左视结构示意图，图5是图1中充气展开前气囊在中轴的两侧卷曲收拢方左视结构示意图，图6是图1中气囊在中轴上充气展开后的左视结构示意图，图7是图1中气囊放气后的收卷方式左视结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种充放气式气囊展卷装置包括中轴1、驱动锁定机构5、支座8、上限位档杆7-1、下限位档杆7-2和通气机构，所述通气机构包括通气接管2、旋转接头3和气阀4，所述支座8包括底座8-5和两个横梁8-1和两个竖梁8-2，两个竖梁8-2固定在底座8-5上，两个竖梁8-2并列设置，两个竖梁8-2的上、下端之间分别设置有与二者连接的横梁8-1，所述中轴1为空心轴，中轴1的相对侧壁面上沿其长度方向分别开设有均与气囊9横截面形状相同的孔1-1，两个孔1-1正对设置，两个孔1-1用于穿设气囊9，中轴1水平穿设在位于两个横梁8-1之间的两个竖梁8-2上且能周向转动，通气接管2连接在其中一个竖梁8-2上，通气接管2与和所述其中一个竖梁8-2相邻的中轴1的一端之间设置有旋转接头3，所述旋转接头3分别与通气接管2和中轴1连接且三者同轴设置，与旋转接头3相对的通气接管2的端部连接有气阀4，中轴1的另一端连接有用于控制中轴1转动和停止的驱动锁定机构5，位于中轴1上侧的两个竖梁8-2之间水平穿设有与两个竖梁8-2可拆卸连接的上限位档杆7-1，位于中轴1下侧的两个竖梁8-2之间水平穿设有与两个竖梁8-2可拆卸连接的下限位档杆7-2，上限位档杆7-1与下限位档杆7-2之间的间距可调且二者以中轴1的轴线为对称轴对称设置。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述驱动锁定机构5包括摇臂5-1和销钉5-2，中轴1的另一端连接有摇臂5-1，位于中轴1的下侧的与中轴1另一端连接的竖梁8-2上开设有第一通孔8-6，摇臂5-1上开设有第二通孔5-3，摇动摇臂5-1能带动中轴1旋转，当摇臂5-1上的第二通孔5-3与所述竖梁8-2上的第一通孔8-6重合时，第一通孔8-6与第二通孔5-3穿设销钉5-2，用于控制中轴1转动和保持穿设在中轴1上的充气展开后的气囊9与地面平行。如此设置，可以实现对中轴转动的手动动力输入，可以用销钉锁定，能保证穿过中轴的充满气体展开后的气囊与地面平行，满足设计和实际需要。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述驱动锁定机构5包括电机5-1、减速机5-2和联轴器5-3，电机5-1和减速机5-2连接，减速机5-2通过联轴器5-3与中轴1的另一端连接，电机5-1的启停用于控制中轴1的启停进而保持穿设在中轴1上的充气展开后的气囊9与地面平行。如此设置，可以实现对中轴转动的自动控制，能保证穿过中轴的充满气体展开后的气囊与地面平行，满足设计和实际需要。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述两个孔1-1的形状均为圆形孔。如此设置，能穿设气囊，能满足气囊的展开和收卷。其它与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述两个孔1-1的形状均为椭圆形孔。如此设置，能穿设气囊，能满足气囊的展开和收卷。其它与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述两个孔1-1的形状均为矩形孔。如此设置，能穿设气囊，能满足气囊的展开和收卷。其它与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述两个孔1-1的形状均为腰形孔。如此设置，能穿设气囊，能满足气囊的展开和收卷。其它与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式八：结合图1和3说明本实施方式，本实施方式的两个竖梁8-2上安装有轴承座，中轴1穿设在轴承座的轴承上转动。如此设置，设计合理，结构简便实用，能保证中轴的自由周向转动。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式九：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式的位于中轴1上侧的两个竖梁8-2相对侧壁之间由下至上开设有多对上穿设通孔8-3，位于中轴1下侧的两个竖梁8-2相对侧壁之间由上至下开设有多对下穿设通孔8-4，上限位档杆7-1穿设在一对上穿设通孔8-3内，下限位档杆7-2穿设在一对下穿设通孔8-4内。如此设置，设计合理，结构简便实用，便于上、下限位档杆间距的调整。其它与具体实施方式一或八相同。

具体实施方式十：结合图6说明本实施方式，本实施方式所述支座8还包括四个加强筋8-7，每个竖梁8-2与底座8-5之间连接有加强筋8-7。如此设置，支座结构牢靠稳定，便于气囊的展开和收卷。其它与具体实施方式一、二、三或八相同。

工作原理

结合图1-图7说明本发明的工作原理

1、气囊的初始收拢，此时驱动锁定机构将中轴锁定不转动(譬如通过摇臂和销钉或电机、减速机和联轴器锁定中轴)。将未充气的气囊穿入中轴的孔内并通过尼龙粘扣彼此连接在一起，使中轴平分气囊的整个长度，再用一根长度合适的气管将探入中轴内的旋转接头与气囊中部的气嘴连接起来，如图1和图3。此时气囊的收拢有两种方式：一种是将中轴两端的囊体分别进行一定宽度的“Z型”折叠，然后用绳索捆于中轴上，如图4所示；另一种是将囊体分别从两端卷曲至中轴，再用绳索捆住或尼龙粘扣粘住，如图5所示。

2、充气展开，解开捆住囊体的绳索，打开气阀，通过气源给气囊充气，直至气体将气囊撑起并与地面基本保持平行，关闭气阀，从而实现了气囊的展开过程，如图6所示。

3、放气收卷，当气囊中的气体排出后(可根据需要，采用自然排气或真空泵抽气)，启动驱动锁定机构转动中轴(譬如通过拔去销钉，旋动摇臂使中轴转动或启动电机转动中轴)，在上、下限位档杆的作用下，气囊的囊体逐渐卷拢到中轴上，随着卷拢半径的逐渐增大(箭头所示的方向为收卷方向)，当上、下限位档杆的位置成为卷曲气囊的障碍时，此时，可以将上、下限位档杆分别调入使二者间距更大的一对穿设通孔(上穿设通孔和下穿设通孔)，直至完成对气囊的全部卷拢，如图7所示。

Claims (10)

1.充放气式气囊展卷装置，其特征在于：所述展卷装置包括中轴(1)、驱动锁定机构(5)、支座(8)、上限位档杆(7-1)、下限位档杆(7-2)和通气机构，所述通气机构包括通气接管(2)、旋转接头(3)和气阀(4)，所述支座(8)包括底座(8-5)和两个横梁(8-1)和两个竖梁(8-2)，两个竖梁(8-2)固定在底座(8-5)上，两个竖梁(8-2)并列设置，两个竖梁(8-2)的上、下端之间分别设置有与二者连接的横梁(8-1)，所述中轴(1)为空心轴，中轴(1)的相对侧壁面上沿其长度方向分别开设有均与气囊(9)横截面形状相同的孔(1-1)，两个孔(1-1)正对设置，两个孔(1-1)用于穿设气囊(9)，中轴(1)水平穿设在位于两个横梁(8-1)之间的两个竖梁(8-2)上且能周向转动，通气接管(2)连接在其中一个竖梁(8-2)上，通气接管(2)与和所述其中一个竖梁(8-2)相邻的中轴(1)的一端之间设置有旋转接头(3)，所述旋转接头(3)分别与通气接管(2)和中轴(1)连接且三者同轴设置，与旋转接头(3)相对的通气接管(2)的端部连接有气阀(4)，中轴(1)的另一端连接有用于控制中轴(1)转动和停止的驱动锁定机构(5)，位于中轴(1)上侧的两个竖梁(8-2)之间水平穿设有与两个竖梁(8-2)可拆卸连接的上限位档杆(7-1)，位于中轴(1)下侧的两个竖梁(8-2)之间水平穿设有与两个竖梁(8-2)可拆卸连接的下限位档杆(7-2)，上限位档杆(7-1)与下限位档杆(7-2)之间的间距可调且二者以中轴(1)的轴线为对称轴对称设置。

2.根据权利要求1所述的充放气式气囊展卷装置，其特征在于：所述驱动锁定机构(5)包括摇臂(5-1)和销钉(5-2)，中轴(1)的另一端连接有摇臂(5-1)，位于中轴(1)的下侧的与中轴(1)另一端连接的竖梁(8-2)开设有第一通孔(8-6)，摇臂(5-1)上开设有第二通孔(5-3)，摇动摇臂(5-1)能带动中轴(1)旋转，当摇臂(5-1)上的第二通孔(5-3)与所述竖梁(8-2)上的第一通孔(8-6)重合时，第一通孔(8-6)与第二通孔(5-3)穿设销钉(5-2)，用于控制中轴(1)转动和保持穿设在中轴(1)上的充气展开后的气囊(9)与地面平行。

3.根据权利要求1所述的充放气式气囊展卷装置，其特征在于：所述驱动锁定机构(5)包括电机(5-1)、减速机(5-2)和联轴器(5-3)，电机(5-1)和减速机(5-2)连接，减速机(5-2)通过联轴器(5-3)与中轴(1)的另一端连接，电机(5-1)的启停用于控制中轴(1)的启停进而保持穿设在中轴(1)上的充气展开后的气囊(9)与地面平行。

4.根据权利要求1、2或3所述的充放气式气囊展卷装置，其特征在于：所述两个孔(1-1)的形状均为圆形孔。

5.根据权利要求1、2或3所述的充放气式气囊展卷装置，其特征在于：所述两个孔(1-1)的形状均为椭圆形孔。

6.根据权利要求1、2或3所述的充放气式气囊展卷装置，其特征在于：所述两个孔(1-1)的形状均为矩形孔。

7.根据权利要求1、2或3所述的充放气式气囊展卷装置，其特征在于：所述两个孔(1-1)的形状均为腰形孔。

8.根据权利要求1所述的充放气式气囊展卷装置，其特征在于：两个竖梁(8-2)上安装有轴承座，中轴(1)穿设在轴承座的轴承上转动。

9.根据权利要求1或8所述的充放气式气囊展卷装置，其特征在于：位于中轴(1)上侧的两个竖梁(8-2)相对侧壁之间由下至上开设有多对上穿设通孔(8-3)，位于中轴(1)下侧的两个竖梁(8-2)相对侧壁之间由上至下开设有多对下穿设通孔(8-4)，上限位档杆(7-1)穿设在一对上穿设通孔(8-3)内，下限位档杆(7-2)穿设在一对下穿设通孔(8-4)内。

10.根据权利要求1、2、3或8所述的充放气式气囊展卷装置，其特征在于：所述支座(8)还包括四个加强筋(8-7)，每个竖梁(8-2)与底座(8-5)之间连接有加强筋(8-7)。

Images