CN108455387A - 一种系留气球收放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及系留气球领域，涉及一种可任意位置收放缆绳的系留气球收放装置。该装置包括收放卷筒、回转单元和回转支承；所述回转支承的外圈和所述收放卷筒的一端连接，所述回转支承的内圈和所述回转单元连接；所述回转单元能够在所述回转支承的作用下绕所述收放卷筒的轴线转动；所述回转单元上安装导线滑轮A，导线滑轮B和万向滑轮；系留缆绳以基本平行于所述轴线的方向，依次经所述导线滑轮A，导线滑轮B和万向滑轮导向后，以基本垂直于所述轴线的方向卷绕于所述收放卷筒上，或者按相反的走向退绕。本发明装置可作为系留气球的应急收放装置，在任意位置收放缆绳。

Description

一种系留气球收放装置

技术领域

本发明涉及系留气球领域，具体涉及系留气球的地面锚泊，特别是涉及一种可任意位置收放缆绳的系留气球收放装置。

背景技术

系留气球属于浮空器的一种，以其长航时、大载重、耐候性强等特点成为许多领域选择的空中搭载平台。

一般系留气球所搭载的设备以及系留气球本体造价高昂，当系留气球在回收时，收放设备或其他系统设备出现故障，导致系留气球系留缆绳收放装置不能正常工作时，就需要对系留气球进行应急回收。

解决方案一般是通过维修更换地面收放装置或采取紧急释放氦气等方法将系留气球降落至地面。

由于系留气球的机动性特性，所处的部署环境及可携带的维修设备通常受限，并不能很好地实施完成维修更换的任务。

另一方面，若是直接采取紧急释放氦气将气球降落至地面，则会直接造成严重的经济损失并且可能对地面人员造成伤害，并导致系留气球任务无法完成。

本领域因此需要能够解决上述问题，实现任意位置收放缆绳的应急装置。

发明内容

本发明旨在克服现有技术中存在的问题，提出了一种可任意位置收放缆绳的装置，在系留气球的收放设备发生故障时，通过将该装置放置于收放设备与系留气球中间系留缆绳的任意位置，将系留缆绳安置于该装置上，即可快速完成回收气球。若系留气球超过工作高度，可在此基础上使用该设备继续完成系留气球的收放动作。

本发明采用以下任一技术方案。

一种系留气球收放装置，包括收放卷筒，回转单元和回转支承；

所述回转支承的外圈和所述收放卷筒的一端连接，所述回转支承的内圈和所述回转单元连接；

所述回转单元能够在所述回转支承的作用下绕所述收放卷筒的轴线转动；

所述回转单元上安装导线滑轮A，导线滑轮B和万向滑轮；

系留缆绳以基本平行于所述轴线的方向，依次经所述导线滑轮A，导线滑轮B和万向滑轮导向后，以基本垂直于所述轴线的方向卷绕于所述收放卷筒上，或者按相反的走向退绕。

在本发明的一个方面，所述回转单元包括第一驱动电机和驱动齿轮，所述驱动齿轮啮合所述回转支承的外圈的齿轮，所述第一驱动电机驱动回转单元绕收放卷筒的轴线转动，实现系留缆绳的卷绕或退绕。

在本发明的一个方面，所述系留缆绳经所述导线滑轮A，导线滑轮B和万向滑轮的导向分别为基本上90°角度。

本发明所述的术语“基本上”指的是数值或几何关系存在的偏差在±10％范围内，例如此处所述的“基本上90°角度”指的是在81-99°范围内的角度。

在本发明的一个方面，所述回转单元具有框架式结构，呈长方体形状。

在本发明的一个方面，所述回转单元具体包括回转机架、导线滑轮A、导线滑轮B、第一驱动电机、驱动齿轮和横板；

所述回转机架呈长方体形状，具有框架式结构；

所述横板位于回转机架顶部并连接回转支承的内圈；

所述导线滑轮A安装于横板上方，优选将系留缆绳由基本竖直方向引导为基本水平方向；

所述导线滑轮B安装于回转机架顶部靠近侧边一侧，优选将系留缆绳由基本水平方向引导为基本竖直方向；

所述第一驱动电机安装于横板上方，输出轴连接驱动齿轮，所述驱动齿轮位于横板下方并与回转支承的外圈齿轮啮合，从而驱动回转单元整体转动。

在本发明的一个方面，所述系留气球收放装置还包括支撑架，所述收放卷筒的下端固定于所述支撑架，因此在系留缆绳的收放过程中，收放卷筒相对于支撑架不发生转动，而是回转单元发生转动。

在本发明的一个方面，所述支撑架可拆式固定于锚泊车上，换言之，本发明的系留气球收放装置可作为应急装置临时使用。当然本发明的系留气球收放装置也可以根据实际需求永久固定于锚泊车上。

在本发明的一个方面，所述系留气球收放装置还包括排缆单元，所述排缆单元包括万向滑轮、滑轮支架、排缆丝杆、导线光杆和第二驱动电机；

所述万向滑轮连接滑轮支架，优选将系留缆绳由基本竖直方向引导为基本水平方向；

所述导线光杆和排缆丝杆平行于所述轴线安装，作为所述滑轮支架的导轨；

所述第二驱动电机用于驱动排缆丝杆转动，通过电机正反转带动排缆丝杆，使滑轮支架沿所述轴线作轴向移动。

和现有技术相比，本发明的有益技术效果包括以下任意一项：

1、通过该装置，可以在系留缆绳收放设备故障时，作为可靠的备用收放设备收放系留气球，保证系留气球任务的顺利进行；

2、通过该装置，可以在不破坏、不改变固定在收放设备端的系留缆绳连接的情况下进行系留气球的收放，不会拧转与收放设备端连接的系留缆绳；

3、避免了采取维修更换方案带来的结果的不确定性，也避免了释放氦气方案所带来的经济损失与人员的安全问题；

4、可以在该装置完成系留气球任务后，将锚泊系统运输至指定位置进行故障排查。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1表示本发明实施例收放装置的预收缆状态示意图；

图2表示本发明实施例收放装置的收放状态示意图；

图3表示本发明实施例收放装置的回转单元示意图；

图4表示本发明实施例收放装置的排缆单元示意图；

图5表示本发明实施例收放装置的使用效果示意图；

图中：

1-收放卷筒，2-支撑架，3-回转单元，4-回转支承，5-排缆单元，6-系留缆绳；

31-回转机架，32-导线滑轮A，33-导线滑轮B，34-第一驱动电机，35-驱动齿轮，36-横板；

51-万向滑轮，52-滑轮支架，53-排缆丝杆，54-导线光杆，55-可拆装架，56-第二驱动电机。

具体实施方式

下面通过具体实施例结合附图对本发明进行进一步说明，所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供一种可在任意位置收放缆绳的系留气球收放装置，具体包括收放卷筒1、支撑架2、回转单元3、回转支承4和排缆单元5以及配套使用的系留缆绳6。

所述收放卷筒1竖直放置，即轴线竖直，与地面垂直。收放卷筒1的下端与支撑架2固连，不可转动，另一端即上端连接回转支承4的外圈，外圈上设有齿轮；所述回转单元3连接回转支承4的内圈；所述排缆单元5连接回转单元3。

如图3和4所示，排缆单元5和回转单元3拼接在一起之后形成一个长方体框架，收放卷筒1嵌入该框架之中，框架可以绕收放卷筒1的轴线转动。本实施例对于排缆单元5和回转单元3的结构划分不影响整体结构，两个组件之间并非相互独立，其功能可以组合，也可以认为整个框架是一个单独的组件。

如图3所示，所述回转单元3包括回转机架31、导线滑轮A 32、导线滑轮B 33、第一驱动电机34、驱动齿轮35和横板36。

上述回转机架31包括上下顶面和一个侧面。顶面的两根梁之间焊接有一块横板36，所述横板36的底面连接(比如螺接)回转支承4的内圈。导线滑轮A 32安装于横板36上方中部，大致经过收放卷筒1的轴线。所述导线滑轮B 33安装于回转机架31顶面靠近排缆单元5的一侧，所述第一驱动电机34安装于横板36上方，输出轴连接驱动齿轮35，所述驱动齿轮35位于横板36下方，与回转支承4外圈的齿轮啮合，从而驱动回转单元3整体转动。

如图4所示，所述排缆单元5包括万向滑轮51、滑轮支架52、排缆丝杆53、导线光杆54、可拆装架55和第二驱动电机56。

所述万向滑轮51连接滑轮支架52，所述导线光杆54和排缆丝杆53平行于收放卷筒1的轴线，安装于可拆装架55的两根梁之间，所述滑轮支架52两端分别穿进导线光杆54和排缆丝杆53并以它们作为导轨滑动。所述第二驱动电机56用于驱动排缆丝杆53转动，通过电机正反转带动排缆丝杆52，使滑轮支架52沿丝杆轴向移动，实现排缆。

收缆时，将整个应急收放装置布置在锚泊平台车换向滑轮上方或是一侧，预拖拽一段系留缆绳下来，将系留缆绳6依次限定在导线滑轮A 32、导线滑轮B 33与万向滑轮51的绳槽内，期间需要拆卸导线滑轮A 32、导线滑轮B 33、万向滑轮51、排缆单元5以及收放卷筒1一侧法兰开线槽，用于将系留缆绳6穿入卷筒中心并从下端引出，避免回转机架31在回转过程中卷搅系留缆绳6。系留缆绳6到位后，将系留缆绳6固定于收放卷筒1上，第一驱动电机34工作，回转单元3开始旋转，带动排缆单元5转动，系留缆绳6缠绕于收放卷筒1的筒体上，通过排缆单元5使系留缆绳6的卷绕沿着卷筒的轴向进行等距排布，如图2所示，第二驱动电机56同时工作，使滑轮支架52和万向滑轮51处于合适的高度，以便系留缆绳6以水平方向进入收放卷筒1；过程中系留缆绳6收卷于收放卷筒1，并完成系留气球的回收。

系留缆绳6的释放过程和上述回收过程类似，系留缆绳6从收放卷筒1水平退绕，经万向滑轮51，导线滑轮B和导线滑轮A分别折角约90°之后，沿竖直方向离开整个应急收放装置。在此过程中，回转单元3沿相反的方向绕收放卷筒1转动，最后将系留缆绳6从装置上取出，完成系留气球的放飞。

Claims (8)

1.一种系留气球收放装置，包括收放卷筒(1)，回转单元(3)和回转支承(4)；

所述回转支承(4)的外圈和所述收放卷筒(1)的一端连接，所述回转支承(4)的内圈和所述回转单元(3)连接；

所述回转单元(3)能够在所述回转支承(4)的作用下绕所述收放卷筒(1)的轴线转动；

所述回转单元(3)上安装导线滑轮A(32)，导线滑轮B(33)和万向滑轮(51)；

系留缆绳(6)以基本平行于所述轴线的方向，依次经所述导线滑轮A(32)，导线滑轮B(33)和万向滑轮(51)导向后，以基本垂直于所述轴线的方向卷绕于所述收放卷筒(1)上，或者按相反的走向退绕。

2.如权利要求1所述的系留气球收放装置，其特征在于，所述回转单元(3)包括第一驱动电机(34)和驱动齿轮(35)，所述驱动齿轮(35)啮合所述回转支承(4)的外圈的齿轮。

3.如权利要求1所述的系留气球收放装置，其特征在于，所述系留缆绳(6)经所述导线滑轮A(32)，导线滑轮B(33)和万向滑轮(51)的导向分别为基本上90°角度。

4.如权利要求1所述的系留气球收放装置，其特征在于，所述回转单元(3)具有框架式结构，呈长方体形状。

5.如权利要求4所述的系留气球收放装置，其特征在于，所述回转单元(3)包括回转机架(31)、导线滑轮A(32)、导线滑轮B(33)、第一驱动电机(34)、驱动齿轮(35)和横板(36)；

所述横板(36)位于回转机架(31)顶部并连接回转支承(4)的内圈，所述导线滑轮A(32)安装于横板(36)上方，所述导线滑轮B(33)安装于回转机架(31)顶部靠近侧边一侧，所述第一驱动电机(34)安装于横板(36)上方，输出轴连接驱动齿轮

(35)，所述驱动齿轮(35)位于横板(36)下方并与回转支承(4)的外圈齿轮啮合，从而驱动回转单元(3)整体转动。

6.如权利要求1所述的系留气球收放装置，其特征在于，还包括支撑架(2)，所述收放卷筒(1)的下端固定于所述支撑架(2)。

7.如权利要求1所述的系留气球收放装置，其特征在于，所述支撑架(2)可拆式固定于锚泊车上。

8.如权利要求1所述的系留气球收放装置，其特征在于，还包括排缆单元(5)，所述排缆单元(5)包括万向滑轮(51)、滑轮支架(52)、排缆丝杆(53)、导线光杆(54)和第二驱动电机(56)；

所述万向滑轮(51)连接滑轮支架(52)，所述导线光杆(54)和排缆丝杆(53)平行于所述轴线安装，作为所述滑轮支架(52)的导轨，所述第二驱动电机(56)用于驱动排缆丝杆(53)转动，通过电机正反转带动排缆丝杆(52)，使滑轮支架(52)沿所述轴线作轴向移动。