CN109140086B - 一种用于系留气球的可自动分离充气接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及系留气球浮空器设计领域，具体涉及一种用于系留气球的可自动分离充氦接头。现有系留气球充气结束后，需要人工断开充氦接头，并封堵气球充氦口，需要专设操作人员，存在安全隐患。本发明可自动分离充气接头，包括与气球连通的阳接头和与气源连通的阴接头，在外壳内通过第一弹簧将阀芯顶在进气口，外壳在接近端部的外环面具有卡槽；阴接头的基座具有出气管，且在基座上套装有下外壳，下外壳在靠近端部的通孔中嵌有钢珠。解决充氦接头和头锥的自动解锁分离问题，将充氦接头和头锥集成在一起，在自动断开充氦接头的同时，实现头锥的自动解锁，实现系留气球的快速部署升空，提高系留气球的部署效率，并减少操作安全隐患。

Description

一种用于系留气球的可自动分离充气接头
技术领域
本发明涉及系留气球浮空器设计领域，具体涉及一种用于系留气球的可自动分离充气接头。
背景技术
在系留气球充气时，充氦接头连接充氦管路和球体，充气完成后，充氦接头需要断开连接。目前，充氦接头的连接方式一般采用螺纹连接，连通和断开均是人工操作，导致系留气球架设所需人员多，架设操作复杂，效率低下，且在高处断开充氦接头存在一定的安全隐患，急需实现充氦接头操作的自动化。同时，考虑到系留气球头锥同样需要锁紧装置，目前，头锥的锁紧装置虽然已经实现了自动化，但是仍然可以考虑将头锥锁装置和充氦接头锁紧装置进行集成，实现产品结构简化。
现有系留气球充气结束后，需要人工断开充氦接头，并封堵气球充氦口，不仅需要专设操作人员，且存在一定的安全隐患；同时，系留气球的头锥在气球升空时也要进行解锁，需要实现自动化控制。
发明内容
本发明的目的就是解决充氦接头和头锥的自动解锁分离问题，将充氦接头和头锥集成在一起，在自动断开充氦接头的同时，实现头锥的自动解锁，实现系留气球的快速部署升空，提高系留气球的部署效率，并减少操作安全隐患。
一种用于系留气球的可自动分离充气接头，包括与气球连通的阳接头和与气源连通的阴接头，其中
所述阳接头在具有通孔的基座上套装有上外壳，且在外壳内通过第一弹簧将阀芯顶在进气口，外壳在接近端部的外环面具有卡槽；
所述阴接头的基座具有出气管，且在基座上套装有下外壳，下外壳在靠近端部的通孔中嵌有钢珠，出气管的出口在侧壁靠近端部的位置，中间滑圈在出气管和下外壳之间的腔体中被第二弹簧顶向端部，在中间滑圈和下外壳之间具有密封圈，锁紧圈套装在下外壳上且被第三弹簧顶向端部，锁紧圈端部内表面具有接纳钢珠的弧形槽且可以被向下拉动；自然状态下所述基座的出气管、中间滑圈、下外壳和锁紧圈的端部齐平。
所述锁紧圈外侧连接有卡箍，钢索上端与卡箍连接，下端与线芯拉索连接。
线芯拉索与控制机构连接，该控制机构包括安装板，其上固定有舵机，电动摇臂在舵机的作用下对线芯拉索施加拉力，在所述线芯拉索末端还具有手动拉环。
阴接头与充气软管一端连接，充气软管另一端连接气源。
所述气球的球体下端具有头锥，阳接头固定在该头锥中间，通过充气短管连通球体和阳接头；所述阴接头通过支撑板固定在头锥台中部，该头锥台的顶部可以支撑所述头锥。
在所述支撑板下端通过复位弹簧对钢索施加回复力。
所述气源是氦气。
连通锁紧时，阳接头阀芯被阴接头基座的出气管向上顶开，外壳同步顶下中间滑圈即可形成内部气流通路；下外壳的钢珠卡入上外壳上的卡槽内，并在锁紧圈的顶力作用下，使两个接头处于锁紧状态。
自动解锁分离时，通过向下拉动锁紧圈，使得钢珠外侧的顶力减小，阳接头在球体浮力的作用下从阴接头自动脱离分开；同时阳接头和阴接头在内部弹簧作用下自动恢复密闭状态。
本发明在系留气球上使用，提高了系留气球部署的自动化程度，减少了操作人员，降低了安全隐患，同时减少了系留气球部署操作步骤，减少了部署时间，采用集成设计思想，实现产品结构简化，进一步提高了系留气球产品的竞争力。
附图说明
图1是本发明可自动分离充氦接头的结构示意图；
图2是阴、阳接头的断开状态示意图；
图3是阴、阳接头的连通状态示意图。
具体实施方式
本发明是一种用于系留气球的可自动分离充氦接头，主要由头锥台1、头锥2、球体3、充氦短管4、阳接头5、阴接头6、卡箍7、支撑板8、钢索9、复位弹簧10、充氦软管11、线芯拉索12、安装板13、卡线箍14、电动摇臂15、舵机16、手动拉环17等结构组成，其结构图见图1所示。
头锥台1用来放置头锥2；头锥2安装在系留气球球体3最前端；充氦短管4连通球体3和阳接头5；阴接头6安装在支撑板8上，支撑板8和头锥台1焊接在一起；钢索9通过卡箍7连接到阴接头6上的锁紧圈22，通过拉动锁紧圈22进行解锁，从而实现接头断开；充氦软管11一端连接阴接头6，另一端连接氦气气源；线芯拉索12一端和钢索9连接，另一端连接舵机摇臂15；为防止电动操作装置失效，在舵机摇臂处添加手动拉环17，应急状态下可进行手动操作，断开接头。
阳接头5和阴接头6作为自动分离的部分，是整个装置的核心部位，其结构是：阳接头5主要由基座18、弹簧19、上外壳20、阀芯21等组成，阴接头6主要由锁紧圈22、钢珠23、密封圈24、中间滑圈25、下外壳26、基座27等组成，见图2所示。
充氦接头的阳接头5和阴接头6连通锁紧的原理是：阴接头基座27向上顶阳接头阀芯21，阳接头上外壳20向下顶阴接头中间滑圈25，两接头互相顶开即可形成内部通路；此时阴接头内部钢珠23卡入阳接头上外壳20上的凹槽内，在阴接头锁紧圈22的顶力作用下，使两个接头处于锁紧状态。
充氦接头的阳接头5和阴接头6自动解锁分离的原理是：通过舵机16带动摇臂15转动，从而拉动线芯拉索12的线芯，向下拉动紧套在锁紧圈22上的卡箍7，从而拉动锁紧圈22，使得钢珠23外侧顶力消失，锁紧力减小，阳接头5在球体3浮力的作用下从阴接头6自动脱离分开，而阴、阳接头则在内部弹簧作用下自动恢复密闭状态，阴、阳接头自动分离完成。
操作过程是：开始充氦气时，将头锥2置于头锥台1上，使阳接头5和阴接头6互相顶开，形成通路；充气管路11连接气源，打开气源，开始充气；充气结束后，先关闭气源，然后通过控制盒按钮操纵舵机16动作，此时舵机带动摇臂15转动，拉动线芯拉索12内部线芯，从而带动卡箍7拉动阴接头锁紧圈22，阳接头5即可从阴接头6自动断开分离，且两接头可在各自内部复位弹簧作用下保持封闭状态，防止漏气；阳接头5和阴接头6分离的同时，头锥2和头锥台1的连接也自动断开，实现解锁；解锁完成后，即可进行系留气球的升空操作。在舵机16控制失效的情况下，则通过拉动手动拉环17实现充氦接头的自动断开。
实施例一
该可自动分离的充氦接头成功应用于某小型系留气球产品上，该装置的使用使得系留气球部署过程自动化程度大大提高，实现部署时间大大减少，部署人员减少，安全隐患得到有效避免，提高了系留气球产品的产品竞争力。

Claims (6)

1.一种用于系留气球的可自动分离充气接头，其特征在于：包括与气球连通的阳接头(5)和与气源连通的阴接头(6)，其中
所述阳接头(5)在具有通孔的基座(18)上套装有上外壳(20)，且在上外壳(20)内通过第一弹簧(19)将阀芯(21)顶在进气口，上外壳(20)在接近端部的外环面具有卡槽；所述气球的球体(3)下端具有头锥(2)，阳接头(5)固定在该头锥(2)中间，通过充气短管(4)连通球体(3)和阳接头(5)；
所述阴接头(6)的基座(27)具有出气管，且在基座(27)上套装有下外壳(26)，下外壳(26)在靠近端部的通孔中嵌有钢珠(23)，出气管的出口在侧壁靠近端部的位置，中间滑圈(25)在出气管和下外壳(26)之间的腔体中被第二弹簧顶向端部，在中间滑圈(25)和下外壳(26)之间具有密封圈(24)，锁紧圈(22)套装在下外壳(26)上且被第三弹簧顶向端部，锁紧圈(22)端部内表面具有接纳钢珠(23)的弧形槽且可以被向下拉动；自然状态下所述基座(27)的出气管、中间滑圈(25)、下外壳(26)和锁紧圈(22)的端部齐平；所述阴接头(6)通过支撑板(8)固定在头锥台(1)中部，该头锥台(1)的顶部可以支撑所述头锥(2)；
所述锁紧圈(22)外侧连接有卡箍(7)，钢索(9)上端与卡箍(7)连接，下端与线芯拉索(12)连接；线芯拉索(12)与控制机构连接，该控制机构包括安装板(13)，其上固定有舵机(16)，电动摇臂(15)在舵机(16)的作用下对线芯拉索(12)施加拉力，在所述线芯拉索(12)末端还具有手动拉环(17)。
2.根据权利要求1所述的可自动分离充气接头，其特征在于：阴接头(6)与充气软管(11)一端连接，充气软管(11)另一端连接气源。
3.根据权利要求2所述的可自动分离充气接头，其特征在于：在所述支撑板(8)下端通过复位弹簧(10)对钢索(9)施加回复力。
4.根据权利要求3所述的可自动分离充气接头，其特征在于：所述气源是氦气。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的可自动分离充气接头，其特征在于：连通锁紧时，阳接头阀芯(21)被阴接头基座(27)的出气管向上顶开，上外壳(20)同步顶下中间滑圈(25)即可形成内部气流通路；下外壳(26)的钢珠(23)卡入上外壳(20)上的卡槽内，并在锁紧圈(22)的顶力作用下，使两个接头处于锁紧状态。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的可自动分离充气接头，其特征在于：自动解锁分离时，通过向下拉动锁紧圈(22)，使得钢珠(23)外侧的顶力减小，阳接头(5)在球体(3)浮力的作用下从阴接头(6)自动脱离分开；同时阳接头(5)和阴接头(6)在内部弹簧作用下自动恢复密闭状态。
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