CN107618649A - 一种浮空器零压差方形排气装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浮空器零压差排气装置，包括壳体，其特征在于：壳体底部设有排气密封盖；壳体内设有动力传动装置，用于驱动排气密封盖上下运动；壳体、排气密封盖均呈方形；壳体底部周边设有金属压条，排气密封盖顶面周边设有硅胶条，金属压条与硅胶条形成密封。本发明结构简单合理，质量轻，强度高，密封性能好，易于装配。

Description

一种浮空器零压差方形排气装置

技术领域

本发明涉及一种浮空器零压差排气装置。

背景技术

高空浮空器开发并可以应用于临近空间，临近空间，是指距离地球表面20-100公里的位置，这个空域的空气由低到高越来越稀薄，以致于大多数飞机在该空域飞行困难，甚至无法飞行，而相对于卫星来说，该空域的万有引力由显得过大，如果以一定的高度轨道在这个空域长时间运行，成本巨大。而浮空器则成本低廉的多，并可以长期悬浮于平流层，高空浮空器在民用上可以代替同步卫星进行通信、电视转播、监视、科学实验等，军用上可以作为具有军用通信、远程侦查、情报、导航、预警等功能的通用平台，无论从军用还是民用上来看，浮空器都拥有极高的经济价值和战略价值，浮空器的服役寿命也受到了各界的广泛关注。当浮空器由地面升空时，需要在其囊体内充满足够的气体，以达到囊体浮力大于空气浮力的效果，然后囊体便会升空而起，随着囊体越飞越高，空气越来越稀薄，空气气压越来越小，浮空器体内气体体积压力便会增大，为了避免内外压差过大引起浮空器囊体爆裂，这就需要一种排气装置，在浮空器升空过程中不断排出体内的氦气，当浮空器到达设定高度范围内时，正好达到浮力平衡，然后通过控制系统发出指令，关闭排气装置，浮空器不再排气，便可以长期悬浮于设定的高度，来完成它的功用。现有浮空器排气装置存在的不足之处在于结构复杂，质量较重，或质量较轻，但强度较差。

发明内容

本发明目的在于提供一种浮空器零压差排气装置，结构简单合理，质量轻，强度高，密封性能好，易于装配。

实现本发明目的的技术方案：

一种浮空器零压差排气装置，包括壳体，其特征在于：壳体底部设有排气密封盖；壳体内设有动力传动装置，用于驱动排气密封盖上下运动；壳体、排气密封盖均呈方形；壳体底部周边设有金属压条，排气密封盖顶面周边设有硅胶条，金属压条与硅胶条形成密封。

进一步地，动力传动装置具有丝杠、丝杠螺母、传动块，丝杠竖向设置，可由排气电机驱动旋转，丝杠螺母安装在丝杠上，在丝杠带动下可上下运动，传动块在丝杠螺母带动下可上下运动。

进一步地，丝杠螺母与传动块之间设有弹簧，传动块安装在导轨上，导轨位于丝杠外侧。

进一步地，排气密封盖上部接第二导杆，第二导杆竖向设置，第二导杆接传动块。

进一步地，第二导杆上设有行程开关拨片；壳体内设有上、下行程微动开关，由行程开关拨片控制，用于控制排气电机的启停。

进一步地，壳体内设有支撑机构，支撑机构由第一导杆和多个加强筋板组成，第一导杆竖向设置，位于多个加强筋板内端中心位置，并与加强筋板连接固定，加强筋板外端与壳体固定；第二导杆位于第一导杆内侧，第一导杆设有条形通孔。

进一步地，壳体内对应四角位置，设有斜撑筋板。

进一步地，壳体、加强筋板、斜支撑板均为镂空设计，壳体、加强筋板、斜支撑板、排气密封盖均由碳纤维和PMI合成板制成，第一导杆、第二导杆均由碳纤维材料制成；动力传动装置各部件均由铝合金材料制成。

本发明具有的有益效果：

本发明壳体底部设有排气密封盖；壳体内设有动力传动装置，用于驱动排气密封盖上下运动；动力传动装置具有丝杠、丝杠螺母、传动块，丝杠竖向设置，可由排气电机驱动旋转，丝杠螺母安装在丝杠上，在丝杠带动下可上下运动，传动块在丝杠螺母带动下可上下运动。本发明壳体底部周边设有金属压条，排气密封盖顶面周边设有硅胶条，金属压条与硅胶条形成密封，从而有效保证了排气装置的密封性。本发明结构简单合理，质量轻，强度高，密封性能好，易于装配。

本发明排气密封盖上部接第二导杆，第二导杆竖向设置，第二导杆接传动块；第二导杆上设有行程开关拨片；壳体内设有上、下行程微动开关，由行程开关拨片控制，用于控制排气电机的启停。本发明通过行程微动开关进行排气控制，使得排气控制工作可靠性更强。

本发明丝杠螺母与传动块之间设有弹簧，弹簧作为缓冲元件，能够保证在排气密封盖充分密封后，开关拨片再触发微动开关，停止排气电机运行，从而进一步保证了排气装置在排气复位后的密封性。

本发明壳体内设有支撑机构，支撑机构由第一导杆和多个加强筋板组成，第一导杆竖向设置，位于多个加强筋板内端中心位置，并与加强筋板连接固定，加强筋板外端与壳体固定；第二导杆位于第一导杆内侧，第一导杆设有条形通孔；壳体内对应四角位置，设有斜撑筋板本发明通过壳体内支撑机构的设置，进一步保证了结构的稳固性。

本发明壳体、加强筋板、斜支撑板均为镂空设计，壳体、加强筋板、斜支撑板、排气密封盖均由碳纤维和PMI合成板制成，第一导杆、第二导杆均由碳纤维材料制成；动力传动装置各部件均由铝合金材料制成，进一步保证了本发明质量轻便、结构牢固、易于装配的性能。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明传动装置结构示意图；

图3是本发明壳体结构示意图；

图4是本发明壳体内支撑结构示意图；

图5是本发明排气密封盖结构示意图；

图6是A部放大图即本发明微动开关部分的结构示意图；

图7是本发明密封部分的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，壳体2底部设有排气密封盖3；壳体2内设有动力传动装置1，用于驱动排气密封盖3上下运动。壳体2、排气密封盖3均呈方形。

如图2、图1所示，动力传动装置具有丝杠4、丝杠螺母5、传动块6，丝杠4竖向设置，可由排气电机经减速机组件7驱动旋转，丝杠螺母5安装在丝杠4上，在丝杠4带动下可上下运动，传动块6在丝杠螺母5带动下可上下运动。丝杠螺母5与传动块6之间设有弹簧8，传动块6安装在导轨9上，导轨9位于丝杠4外侧。

如图5、图1所示，排气密封盖3上部接第二导杆10，第二导杆10竖向设置，第二导杆10外接加强筋11。第二导杆10接传动块6，第二导杆10上设有行程开关拨片；如图6、图1所示，壳体内设有上、下行程微动开关18，微动开关18安装在安装块17上。由行程开关拨片控制，用于控制排气电机的启停。实施时，微动开关18采用航空电子产品，具有耐寒耐低温的优良特性。

如图4、图1所示，壳体内设有支撑机构，支撑机构由第一导杆12和多个加强筋板13组成，第一导杆12竖向设置，位于多个加强筋板13内端中心位置，并与加强筋板13连接固定，加强筋板13外端与壳体2内侧固定；第二导杆位于第一导杆12内侧，第一导杆12设有条形通孔。如图3所示，壳体内对应四角位置，设有斜撑筋板14。壳体由4个壳体板用专用胶水粘接在一起，既满足了装配精度，又避免了制作模具带来的高昂的费用。

如图7所示，壳体底部周边设有金属压条15，排气密封盖顶面周边设有硅胶条16，金属压条15与硅胶条16形成密封。实施时，硅胶条16采用航空耐低温材料制成，在低温条件下仍有良好的物理性能。

上述壳体2、加强筋板13、斜支撑板14均为镂空设计，壳体2、加强筋板13、斜支撑板14、排气密封盖3均由碳纤维和PMI合成板制成，第一导杆12、第二导杆10均由碳纤维材料制成；动力传动装置1各部件均由铝合金材料制成。

浮空器升空时，启动排气电机，排气电机经减速机组件7驱动丝杠4旋转，丝杠螺母5经传动块6带动排气密封盖3缓慢向下运动，当达到设计的行程时，第二导杆10上的开关拨片触发下行程微动开关，排气电机停转，阀门达到最大开启行程。

浮空器到达稳定状态时，排气电机带动丝杠4反转，丝杠螺母5经传动块6带动排气密封盖3缓慢向上运动，当排气密封盖关紧密封时第二导杆10上的开关拨片触发上行程微动开关，排气电机停转。丝杠螺母5与传动块6之间的弹簧8作为缓冲元件，使排气密封盖首先压紧密封条，达到密封效果，然后排气电机再转动一小会儿，再触发微动开关，避免了排气密封盖还未完全密闭，开关拨片便触发了微动开关，电机就停转的问题，能够保证在排气密封盖充分密封后，开关拨片再触发微动开关，停止排气电机运行，从而进一步保证了排气装置在排气复位后的密封性。

Claims (8)

1.一种浮空器零压差排气装置，包括壳体，其特征在于：壳体底部设有排气密封盖；壳体内设有动力传动装置，用于驱动排气密封盖上下运动；壳体、排气密封盖均呈方形；壳体底部周边设有金属压条，排气密封盖顶面周边设有硅胶条，金属压条与硅胶条形成密封。

2.根据权利要求1所述的浮空器零压差排气装置，其特征在于：动力传动装置具有丝杠、丝杠螺母、传动块，丝杠竖向设置，可由排气电机驱动旋转，丝杠螺母安装在丝杠上，在丝杠带动下可上下运动，传动块在丝杠螺母带动下可上下运动。

3.根据权利要求2所述的浮空器零压差排气装置，其特征在于：丝杠螺母与传动块之间设有弹簧，传动块安装在导轨上，导轨位于丝杠外侧。

4.根据权利要求3所述的浮空器零压差排气装置，其特征在于：排气密封盖上部接第二导杆，第二导杆竖向设置，第二导杆接传动块。

5.根据权利要求4所述的浮空器零压差排气装置，其特征在于：第二导杆上设有行程开关拨片；壳体内设有上、下行程微动开关，由行程开关拨片控制，用于控制排气电机的启停。

6.根据权利要求5所述的浮空器零压差排气装置，其特征在于：壳体内设有支撑机构，支撑机构由第一导杆和多个加强筋板组成，第一导杆竖向设置，位于多个加强筋板内端中心位置，并与加强筋板连接固定，加强筋板外端与壳体固定；第二导杆位于第一导杆内侧，第一导杆设有条形通孔。

7.根据权利要求6所述的浮空器零压差排气装置，其特征在于：壳体内对应四角位置，设有斜撑筋板。

8.根据权利要求7所述的浮空器零压差排气装置，其特征在于：壳体、加强筋板、斜支撑板均为镂空设计，壳体、加强筋板、斜支撑板、排气密封盖均由碳纤维和PMI合成板制成，第一导杆、第二导杆均由碳纤维材料制成；动力传动装置各部件均由铝合金材料制成。