CN107618649B - 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 (1)

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，所述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；所述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；

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；

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；

当排气密封盖关紧密封时第二导杆上的开关拨片触发上行程微动开关，排气电机停转；丝杠螺母与传动块之间的弹簧作为缓冲元件，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；

壳体内对应四角位置，设有斜支撑板，所述壳体、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。

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