CN109878691A - 一种可调节流量的放气装置及浮空器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可调节流量的放气装置及浮空器，包括若干扇叶、基座，基座中部设置有流通孔，扇叶通过联动件与基座连接从而实现流通孔的打开和关闭；联动件包括固定盘、转动轮盘、主动齿轮、从动齿轮和转动连杆，固定盘固定在流通孔位置处，转动轮盘活动设置于基座上，且固定盘和转动轮盘同轴设置，扇叶通过扇叶转动轴与固定盘活动连接，且扇叶可绕扇叶转动轴转动，转动连杆的两端分别通过连轴与扇叶、转动轮盘连接，从动齿轮固定设置在转动轮盘上，主动齿轮和从动齿轮啮合连接；本发明可以根据实际需求调节放气装置的流量大小，且流量大小可连续改变。

Description

一种可调节流量的放气装置及浮空器

技术领域

本发明涉及浮空器设备技术领域，具体涉及一种可调节流量的放气装置及浮空器。

背景技术

与其他依赖动升力的飞行器有明显区别，浮空器是一种主要通过浮力(静升力)平衡重力实现长时间留空的飞行器。目前，浮空器大多是软式结构，其内外压差一般保持在一定的范围内来维持气动外形。浮空器放气装置主要有以下作用：释放浮空器囊体内的气体，避免囊体内外压差过大破坏囊体，保证浮空器的安全使用；在紧急情况下释放主气囊内的浮升气体；释放囊体内多余的气体使得浮空器达到浮重平衡。

浮空器上升过程中，由于外界温度和压力不断变化，浮空器囊体内部的气体体积压力增大导致内外压差增加，这时需要放气装置不断排出内部气体达到浮重平衡。浮空器在驻空过程中，受到超热影响，囊体内部的气体密度减小，内部压力增大，也需要不断排出内部气体来调节内外压差。

对于一些浮空器，具有多个囊体，每个囊体体积大小不同，为达到在相同时间内，排出的气体相对体积(排出的气体体积与原气体体积之比)相同，此时每个囊体的放气装置的流量大小应与囊体的气体体积成正比。对于浮空器上升时，不同的上升速度对应不同流量的放气装置。

但是现有浮空器放气装置只有“全开”和“全关”两种状态，针对同一种放气装置，放气流量大小固定，不能够根据实际需求调节放气流量大小。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种可调节流量的放气装置，包括若干扇叶、基座，所述基座中部设置有流通孔，所述扇叶通过联动件与所述基座连接从而实现所述流通孔的打开和关闭；所述联动件包括固定盘、转动轮盘、主动齿轮、从动齿轮和转动连杆，所述固定盘固定在所述流通孔位置处，所述转动轮盘活动设置于所述基座上，且所述固定盘和所述转动轮盘同轴设置，所述扇叶通过扇叶转动轴与所述固定盘活动连接，且所述扇叶可绕所述扇叶转动轴转动，所述转动连杆的两端分别通过连轴与所述扇叶、所述转动轮盘连接，所述从动齿轮固定设置在所述转动轮盘上，所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合连接。

较佳的，所述扇叶的前端和相邻所述扇叶的后端配合设置，所述扇叶的前端边缘设置为箭头状凸模，所述扇叶的后端边缘设置为箭头状凹模。

较佳的，所述扇叶箭头状凹模的后端设有硅胶密封套。

较佳的，所述主动齿轮设置有制动件，通过所述制动件可带动所述主动齿轮转动。

较佳的，所述基座对应所述转动轮盘设置有若干限位轴，所述转动轮盘对应所述限位轴设置有弧形滑槽，所述限位轴设置于所述弧形滑槽内，并可在所述弧形滑槽内移动。

较佳的，所述转动连杆还设置有弹簧，所述弹簧两端分别连接所述固定盘和所述转动连杆。

较佳的，所述制动件包括滚动轴、电机支撑杆、电机、支撑杆，所述电机支撑杆的两端均设置有所述电机，所述电机通过所述滚动轴与所述主动齿轮连接，所述滚动轴和所述主动齿轮同轴设置，所述电机支撑杆通过所述支撑杆固定在所述固定盘上部。

较佳的，所述滚动轴穿过所述主动齿轮并与所述主动齿轮固定连接，所述滚动轴穿过所述主动齿轮的端部设置有滚动轴承的内圈，所述滚动轴承的外圈固定在支撑轴内，所述支撑轴安装在固定于所述基座上的壳体上。

较佳的，所述电机支撑杆和所述基座平行设置，所述滚动轴与所述主动齿轮连接的一端向靠近所述基座的方向倾斜设置，所述从动齿轮的齿轮面对应倾斜设置。

一种浮空器，包括所述可调节流量的放气装置，通过所述可调节流量的放气装置释放浮空器囊体内的高压气体。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：1，本发明可以根据实际需求调节放气装置的流量大小，且流量大小可连续改变；2，在相同流通孔的开口面积下，本发明较现有装置放气流量大；3，内部关键结构冗余设计，可靠性高；4，本发明所需装置简单，易于安装。

附图说明

图1为本发明所述可调节流量的放气装置在静止闭合状态下的结构图；

图2为本发明所述可调节流量的放气装置在打开状态下的结构图；

图3为所述扇叶的结构图；

图4为本发明所述可调节流量的放气装置的局部结构视图。

图中数字表示：

1-扇叶；2-固定盘；3-弹簧；4-支撑杆；5-扇叶转动轴；6-转动连杆；7-滚动轴；8-电机支撑杆；9-主动齿轮；10-转动轮盘；11-电机；12-从动齿轮；13-壳体；14-囊体；15-基座；16-安装法兰；17-滚动轴承；18-支撑轴；19-限位轴；20-硅胶密封套。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

如图1和图2所示，图1为本发明所述可调节流量的放气装置在静止闭合状态下的结构图；图2为本发明所述可调节流量的放气装置在打开状态下的结构图；本发明所述可调节流量的放气装置与囊体14密封连接，从而用于释放浮空器囊体内部的气体，所述可调节流量的放气装置包括若干扇叶1、基座15，所述基座15中部设置有流通孔，所述扇叶1设置于所述基座15上并可实现所述流通孔的打开和关闭，从而实现浮空器囊体的密封或释放浮空器囊体内部的气体。

具体的，所述扇叶1通过联动件与所述基座15连接，所述联动件包括固定盘2、转动轮盘10、主动齿轮9、从动齿轮12和转动连杆6，所述固定盘2固定在所述流通孔位置处，所述转动轮盘10活动设置于所述基座15上，且所述固定盘2和所述转动轮盘10同轴设置，所述扇叶1通过扇叶转动轴5与所述固定盘2活动连接，即所述扇叶1可绕所述扇叶转动轴5转动，所述转动连杆6的两端分别通过连轴与所述扇叶1、所述转动轮盘10连接，所述从动齿轮12固定设置在所述转动轮盘10上，所述主动齿轮9和所述从动齿轮12啮合连接。

在本实施例中，所述扇叶1设置为五张，每个所述扇叶1均对应设置有所述转动连杆6和所述扇叶转动轴5。相邻所述扇叶1对应边紧密接触时，所述可调节流量的放气装置实现所述流通孔的密封闭合；当所述扇叶1发生相对错位移动时，所述可调节流量的放气装置实现所述流通孔的打开放气。同时值得指出的是，所述扇叶1的张数并不局限于五张。

如图3所示，图3为所述扇叶的结构图；较佳的，所述扇叶1的前端边缘设置为箭头状凸模，所述扇叶1的后端边缘设置为箭头状凹模，相邻两所述扇叶1的前端和后端配合设置，即当所述流通孔闭合时，相邻两所述扇叶1的前端和后端接触连接，配合设置的箭头状凸模和箭头状凹模使所述前端和所述后端卡接更为紧密牢固，从而保证相邻所述扇叶1之间贴合紧密。较佳的，所述扇叶1箭头状凹模的后端设有硅胶密封套20，从而进一步加强所述流通孔1闭合状态下，相邻所述扇叶1之间贴合位置处的密封效果。

通过制动件带动所述主动齿轮9转动，从而带动所述转动轮盘10的转动，从而使与所述转动轮盘10连接的所述转动连杆6发生位置变化。由于所述固定盘2固定，所述固定盘2和所述转动轮盘10发生相对转动时，所述转动连杆6带动所述扇叶1绕所述扇叶转动轴5转动，从而实现相邻所述扇叶1之间的位置状态变化。

较佳的，所述基座15对应所述转动轮盘10设置有若干限位轴19，所述转动轮盘10对应所述限位轴19设置有弧形滑槽，当所述转动轮盘10转动时，所述限位轴19在所述转动轮盘10转动，所述限位轴19和所述弧形滑槽的对应设置，保证所述转动轮盘10转动的稳定性，同时限制所述转动轮盘10的转动角度，避免所述转动轮盘10转动角度过大造成的结构损坏。

较佳的，所述转动连杆6还设置有弹簧3，所述弹簧3两端分别连接所述固定盘2和所述转动连杆6。所述弹簧3提供弹力可保证所述转动连杆6自由状态下相邻所述扇叶1之间的紧密接触。

实施例二

如图4所示，图4为本发明所述可调节流量的放气装置的局部结构视图；所述制动件包括滚动轴7、电机支撑杆8、电机11、支撑杆4，所述电机支撑杆8的两端均设置有所述电机11，所述电机11通过所述滚动轴7与所述主动齿轮9连接，所述滚动轴7和所述主动齿轮9同轴设置，所述电机支撑杆8通过所述支撑杆4固定在所述固定盘2上部。通过所述电机11的输出轴带动所述滚动轴7转动，从而带动所述主动齿轮9转动，最终实现所述流通孔的打开和关闭。

较佳的，所述滚动轴7穿过所述主动齿轮9并与所述主动齿轮9固定连接，所述滚动轴7穿过所述主动齿轮9的端部设置有滚动轴承17的内圈，所述滚动轴承17的外圈固定在支撑轴18内，所述支撑轴18安装在壳体13上。所述壳体13固定设置于所述基座15上。所述滚动轴7两端分别设置在所述电机和所述壳体13上，保证所述滚动轴7在转动过程中的位置固定，提高所述主动齿轮9和所述从动齿轮12之间传动的稳定性，同时提高所述制动件的整体结构强度。

较佳的，所述电机支撑杆8和所述基座15平行设置，所述滚动轴7与所述主动齿轮9连接的一端向靠近所述基座15的方向倾斜设置，所述从动齿轮12的齿轮面对应倾斜设置。所述主动齿轮9和所述从动齿轮12啮合面的倾斜设置，保证所述电机支撑杆8两端所述主动齿轮9的相对位置稳定，避免所述制动件发生窜动，提高本发明所述可调节流量的放气装置的整体结构强度和稳定性。

实施例三

本发明所述浮空器设置有如实施例一和实施例二所述的可调节流量的放气装置，所述基座15外侧设置有安装法兰16，所述浮空器的所述囊体14位于所述基座15和所述安装法兰16之间，所述基座15通过所述安装法兰16与所述囊体14密封连接。

当所述电机11工作时，驱动所述滚动轴7和所述主动齿轮9转动，带动所述从动齿轮12和所述转动轮盘10转动，驱使所述转动连杆6运动，进而克服所述弹簧3的弹力将所述扇叶1围绕所述扇叶转动轴5转动形成流通通道，浮空器囊体内部的高压气体通过所述流通通道流出。根据需要，所述电机1转动不同程度，使得所述扇叶1转动不同的角度，形成的不同的通道开口面积，调节放气流量大小。

在所述电机11不工作时，所述弹簧3的弹力将所述转动连杆6推回原始位置，并且相邻的两片所述扇叶1在弹力的作用下紧密连接，停止向外放气。所述扇叶1之间有所述硅胶密封套20形成密封，防止向外漏气。调整所述弹簧3的有效圈数能够改变作用在所述转动连杆6的弹力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可调节流量的放气装置，其特征在于，包括若干扇叶、基座，所述基座中部设置有流通孔，所述扇叶通过联动件与所述基座连接从而实现所述流通孔的打开和关闭；所述联动件包括固定盘、转动轮盘、主动齿轮、从动齿轮和转动连杆，所述固定盘固定在所述流通孔位置处，所述转动轮盘活动设置于所述基座上，且所述固定盘和所述转动轮盘同轴设置，所述扇叶通过扇叶转动轴与所述固定盘活动连接，且所述扇叶可绕所述扇叶转动轴转动，所述转动连杆的两端分别通过连轴与所述扇叶、所述转动轮盘连接，所述从动齿轮固定设置在所述转动轮盘上，所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合连接。

2.如权利要求1所述的可调节流量的放气装置，其特征在于，所述扇叶的前端和相邻所述扇叶的后端配合设置，所述扇叶的前端边缘设置为箭头状凸模，所述扇叶的后端边缘设置为箭头状凹模。

3.如权利要求2所述的可调节流量的放气装置，其特征在于，所述扇叶箭头状凹模的后端设有硅胶密封套。

4.如权利要求1所述的可调节流量的放气装置，其特征在于，所述基座对应所述转动轮盘设置有若干限位轴，所述转动轮盘对应所述限位轴设置有弧形滑槽，所述限位轴设置于所述弧形滑槽内，并可在所述弧形滑槽内移动。

5.如权利要求1所述的可调节流量的放气装置，其特征在于，所述转动连杆还设置有弹簧，所述弹簧两端分别连接所述固定盘和所述转动连杆。

6.如权利要求1所述的可调节流量的放气装置，其特征在于，所述主动齿轮设置有制动件，通过所述制动件可带动所述主动齿轮转动。

7.如权利要求6所述的可调节流量的放气装置，其特征在于，所述制动件包括滚动轴、电机支撑杆、电机、支撑杆，所述电机支撑杆的两端均设置有所述电机，所述电机通过所述滚动轴与所述主动齿轮连接，所述滚动轴和所述主动齿轮同轴设置，所述电机支撑杆通过所述支撑杆固定在所述固定盘上部。

8.如权利要求7所述的可调节流量的放气装置，其特征在于，所述滚动轴穿过所述主动齿轮并与所述主动齿轮固定连接，所述滚动轴穿过所述主动齿轮的端部设置有滚动轴承的内圈，所述滚动轴承的外圈固定在支撑轴内，所述支撑轴安装在固定于所述基座上的壳体上。

9.如权利要求7所述的可调节流量的放气装置，其特征在于，所述电机支撑杆和所述基座平行设置，所述滚动轴与所述主动齿轮连接的一端向靠近所述基座的方向倾斜设置，所述从动齿轮的齿轮面对应倾斜设置。

10.一种浮空器，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的可调节流量的放气装置，通过所述可调节流量的放气装置释放浮空器囊体内的高压气体。