CN109552591B - 一种浮空器快速充气方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种浮空器快速充气装置。所述浮空器快速充气装置包括囊体、控制系统、与所述控制系统电连接的多个高压气瓶、与多个所述高压气瓶管路串接的截止阀J1、一端与所述截止阀J1串接、另一端与所述囊体串接的多组并联的充气路，所述充气路上均设有电磁阀，所述电磁阀与所述控制系统电连接。与相关技术相比，本发明提供的浮空器快速充气装置具有结构简单、运行可靠、成本较低，能够快速拆装、便于操作、维护，具有较强的安全可靠性，适用于各种不同尺寸大小浮空器囊体的充气。本发明还提供一种浮空器快速充气方法。

Description

一种浮空器快速充气方法及装置

技术领域

本发明涉及一种浮空器，尤其涉及一种浮空器快速充气方法及装置。

背景技术

浮空器是一种轻于空气的航空器，可搭载各种通信、遥感、预警、干扰、侦查、侦测等设备。与空基及天基平台相比，浮空器平台具有探测覆盖范围大，灵敏度高，连续侦查时间长，费效比高，生存率高等优点，在高空探测研究方面的应用日益广泛。

浮空器囊体一般体积较大，目前，针对浮空器囊体充气的方法主要采用单个高压气瓶或者气瓶组，其阀门口径都是标准的小尺寸。同时囊体充气之前一般处于折叠、抽真空状态，为了保证充气过程囊体不会出现分层、破裂等问题，高压气瓶的阀门不能全开，导致充气时间过长。对于大型浮空器，此方法充气时间很长，严重影响了浮空器产品的部署时间。

因此，为了缩短囊体充气时间，保证充气过程中浮空器囊体的安全，同时对充气量进行精确控制，提出了一种浮空器快速充气方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浮空器快速充气方法及装置，缩短囊体充气时间，保证充气过程中浮空器囊体的安全，同时对充气量进行精确控制。

本发明提供一种浮空器快速充气装置，其包括囊体、控制系统、与所述控制系统电连接的多个高压气瓶、与多个所述高压气瓶管路串接的截止阀J1、一端与所述截止阀J1串接、另一端与所述囊体串接的多组并联的充气路，所述充气路上均设有电磁阀，所述电磁阀与所述控制系统电连接。

优选的，多组所述充气路分别为预充气路、大流量充气路和精控制充气路，所述电磁阀分别为电磁阀DC1、电磁阀DC2和电磁阀DC3，所述预充气路上串接有减压器JY和所述电磁阀DC1；所述大流量充气路上串接有截止阀J2和所述电磁阀DC2；所述精控制充气路上串接有截止阀J3和所述电磁阀DC3。

优选的，所述大流量充气路上串接设有节流元件JL1与所述囊体连接，所述精控制充气路上串接设有节流元件JL2与所述囊体连接。

优选的，多组充气路通过节流元件JL3与所述囊体连接。

优选的，所述囊体一端设有压差传感器，所述压差传感器与控制系统电连接，以实现对囊体的充气压力进行实时监控，提高充气量的准确性。

优选的，还包括压力传感器，所述压力传感器并联于多个高压气瓶一端，且与所述控制系统电连接。

优选的，还包括温度传感器，所述温度传感器并联于多个高压气瓶一端，且与所述控制系统电连接。

优选的，还包括安全阀，所述安全阀并联于多个高压气瓶一端。

本发明还提供一种浮空器快速充气方法，包括以下步骤：

步骤一，打开截止阀J1，气体在预充气路、大流量充气路和精控制充气路待输出，此时，控制系统启动压差传感器YC，对囊体内压力进行实时监控；

步骤二，预充气路进行充气：气体自高压气瓶经由截止阀J1、加压器JY、电磁阀DC1和节流元件JL3给囊体进行小流量充气，使囊体脱离折叠状态；

步骤三，大流量充气路和预充气路同时充气：打开截止阀J2，控制系统控制电磁阀DC1和DC2同时工作，气体在大流量充气路中自高压气瓶经由截止阀J1、截止阀J2、电磁阀DC2、节流元件JL1和节流元件JL3与预充气路同时给囊体充气，直到囊体的气体量达到80%~90%；

步骤四，精控制充气路进行充气：打开截止阀J3和电磁阀DC3，关闭截止阀J2、电磁阀DC1和电磁阀DC2，气体在精控制充气路中自高压气瓶经由截止阀J1、截止阀J3、电磁阀DC3、节流元件JL2和节流元件JL3给囊体进行补充充气；

步骤五，在补充充气时，所述压差传感器感应到囊体压力与环境压力值达到设计值时，发出信号给控制系统，所述控制系统将该信号转成控制指令，切断电磁阀DC3供电，停止充气，完成囊体充气。

与相关技术相比，本发明具有以下有益效果：

一、具有结构简单、运行可靠、成本较低，能够快速拆装、便于操作、维护，具有较强的安全可靠性，适用于各种不同尺寸大小浮空器囊体的充气；

二、该装置充气过程中，可不借助其他任何机械，可以简单、独立地完成，节省物力和人力；

三、该装置充气过程安全可靠，占用空间小，工人操作方便；实现浮空器囊体快速充气，可以大大缩短浮空器系统的装配时间，大大降低了外场装配过程中雨、雪、风等因素带来的风险，为浮空器系统装配赢得了宝贵时间，为实现浮空器工程化及快速部署了坚实的技术基础，在浮空器领域有很大的应用前景；

四、能较为精确地控制充气量与充气时间，同时保证充气过程中浮空器囊体的安全。

附图说明

图1为本发明提供的浮空器快速充气装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1所示，本实施例提供的浮空器快速充气装置可以拆卸，装车运输至装配点后，可现场快速分模块组装。所述浮空器快速充气装置包括囊体G、控制系统C、多个高压气瓶V1~Vn和三组并联的充气路。高压气瓶用于容纳高压气体，保证使用过程中人员与充气装置的安全。所述控制系统C主要用于采集与监控显示温度、压力、压差信息，控制三组充气路的时序。所述囊体G主要用于容纳从高压气瓶放出的气体。

多个所述高压气瓶V1~Vn并联与三组并联的充气路通过截止阀J1管路串接，三组充气路的另一端通过节流元件JL3与所述囊体G管路串接。

多个所述高压气瓶V1~Vn一端通过管路并联有温度传感器T1、压力传感器P和安全阀A，所述温度传感器T1和压力传感器P与控制系统C电连接。所述温度传感器T1主要用于检测高压气瓶出口管路上的温度。所述压力传感器P用于检测管路中的气体压力，可实时监测管路中的气体压力。所述安全阀A用于当管路内的气体压力超过规定值时，通过向系统外排放气体来防止管路内气体压力超过规定数值的特殊阀门，保证人身安全和设备正常运行。

所述囊体G一端设有压差传感器YC，所述压差传感器YC与控制系统C电连接。

三组所述充气路分别为预充气路、大流量充气路和精控制充气路。所述预充气路上自所述截止阀J1向囊体G依次串接有减压器JY和电磁阀DC1。所述大流量充气路上自所述截止阀J1向囊体G依次串接有截止阀J2、电磁阀DC2和节流元件JL1。所述精控制充气路上自所述截止阀J1向囊体G依次串接有截止阀J3、电磁阀DC3和节流元件JL2。所述减压器JY、截止阀J2和截止阀J3的出口通过管路与分别电磁阀DC1、电磁阀DC2和电磁阀DC3进口相连。所述电磁阀DC1、电磁阀DC2和电磁阀DC3均为高压电磁阀，可以实现快速充气与自动停止充气的作用用于快速打开或切断管路中的气体，实现快速充气的目的。

多个所述高压气瓶V1~Vn通过专用气瓶连接管路进行汇流，汇流后由截止阀J1将气瓶中的气体封在气瓶中。

所述截止阀J1、截止阀J2和截止阀J3均为手动截止阀，其用于人工打开或切断管路中的气体，方便管路检维。

所述减压器JY主要用于保证充气过程囊体不会出现分层、破裂等问题，同时缩短囊体充气时间。

所述节流元件JL1、节流元件JL2和节流元件JL3用于检测瞬时流量和累计流量，精确控制充气量。

本实施例提供的浮空器快速充气装置工作过程：按照浮空器快速充气装置的原理连接好管路，检查管路中各阀门是否连接稳妥可靠，且各阀门保持关闭状态，待装置一切就绪后，按照下述的一种浮空器快速充气方法对浮空器囊体进行快速、精确地充气，此装置适应不同尺寸的浮空器囊体。

本发明提供的一种浮空器快速充气方法包括以下步骤：

步骤一，打开截止阀J1，气体在预充气路、大流量充气路和精控制充气路分三路待输出，此时，控制系统启动压差传感器YC，对囊体内压力进行实时监控。

步骤二，预充气路进行充气：气体自高压气瓶经由截止阀J1、加压器JY、电磁阀DC1和节流元件JL3给囊体进行小流量充气，使囊体脱离折叠状态。小流量的预充气可防止囊体在折叠状态瞬间充入大量气体出现的囊体破裂等问题。

步骤三，大流量充气路和预充气路同时充气：打开截止阀J2，控制系统控制电磁阀DC1和DC2同时工作，气体在大流量充气路中自高压气瓶经由截止阀J1、截止阀J2、电磁阀DC2、节流元件JL1和节流元件JL3与预充气路同时给囊体充气，直到囊体的气体量达到80%~90%。

步骤四，精控制充气路进行充气：打开截止阀J3和电磁阀DC3，关闭截止阀J2、电磁阀DC1和电磁阀DC2，气体在精控制充气路中自高压气瓶经由截止阀J1、截止阀J3、电磁阀DC3、节流元件JL2和节流元件JL3给囊体进行补充充气。

步骤五，在补充充气时，所述压差传感器感应到囊体压力与环境压力值达到设计值时，发出信号给控制系统，所述控制系统将该信号转成控制指令，切断电磁阀DC3供电，停止充气，完成囊体充气。

所述预充气路中不设置节流元件，流量由减压器JY的通流能力决定。所述大流量充气路由截止阀J2和节流元件JL1调节流量，在截止阀J2开度最大的情况下，气路由节流元件JL1控制最大的流量，截止阀J2可以手控调节流量，也可以事先控制开度，控制充气的速度。所述精控制充气路与大流量充气路一样，只是主要工作在低压阶段，因为气体压力降低，供气能力下降，将所述精控制充气路打开，可以将高压气瓶内的低压气体放出来，进入气囊，从而降低气瓶的余气量，降低气瓶的设计容器和重量。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种浮空器快速充气装置，其特征在于，包括囊体、控制系统、与所述控制系统电连接的多个高压气瓶、与多个所述高压气瓶管路串接的截止阀J1、一端与所述截止阀J1串接、另一端与所述囊体串接的多组并联的充气路，所述充气路上均设有电磁阀，所述电磁阀与所述控制系统电连接；多组所述充气路分别为预充气路、大流量充气路和精控制充气路，所述电磁阀分别为电磁阀DC1、电磁阀DC2和电磁阀DC3，所述预充气路上串接有减压器JY和所述电磁阀DC1；所述大流量充气路上串接有截止阀J2和所述电磁阀DC2；所述精控制充气路上串接有截止阀J3和所述电磁阀DC3。

2.根据权利要求1所述的浮空器快速充气装置，其特征在于，所述大流量充气路上串接设有节流元件JL1与所述囊体连接，所述精控制充气路上串接设有节流元件JL2与所述囊体连接。

3.根据权利要求1或2所述的浮空器快速充气装置，其特征在于，多组充气路通过节流元件JL3与所述囊体连接。

4.根据权利要求1所述的浮空器快速充气装置，其特征在于，所述囊体一端设有压差传感器，所述压差传感器与控制系统电连接。

5.根据权利要求1所述的浮空器快速充气装置，其特征在于，还包括压力传感器，所述压力传感器并联于多个高压气瓶一端，且与所述控制系统电连接。

6.根据权利要求1所述的浮空器快速充气装置，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器并联于多个高压气瓶一端，且与所述控制系统电连接。

7.根据权利要求1所述的浮空器快速充气装置，其特征在于，还包括安全阀，所述安全阀并联于多个高压气瓶一端。

8.一种浮空器快速充气方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，打开截止阀J1，气体在预充气路、大流量充气路和精控制充气路待输出，此时，控制系统启动压差传感器YC，对囊体内压力进行实时监控；

步骤二，预充气路进行充气：气体自高压气瓶经由截止阀J1、加压器JY、电磁阀DC1和节流元件JL3给囊体进行小流量充气，使囊体脱离折叠状态；

步骤三，大流量充气路和预充气路同时充气：打开截止阀J2，控制系统控制电磁阀DC1和DC2同时工作，气体在大流量充气路中自高压气瓶经由截止阀J1、截止阀J2、电磁阀DC2、节流元件JL1和节流元件JL3与预充气路同时给囊体充气，直到囊体的气体量达到80%~90%；

步骤四，精控制充气路进行充气：打开截止阀J3和电磁阀DC3，关闭截止阀J2、电磁阀DC1和电磁阀DC2，气体在精控制充气路中自高压气瓶经由截止阀J1、截止阀J3、电磁阀DC3、节流元件JL2和节流元件JL3给囊体进行补充充气；

步骤五，在补充充气时，所述压差传感器感应到囊体压力与环境压力值达到设计值时，发出信号给控制系统，所述控制系统将该信号转成控制指令，切断电磁阀DC3供电，停止充气，完成囊体充气。

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