CN110850508A - 一种探空气球自动放球装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种探空气球自动放球装备，包括本体，本体的上端设有放球筒，放球筒的上端开口处设有可打开或关闭其的顶盖，顶盖的后端与放球筒的上端转动连接，还包括连杆机构，放球筒前端的上端开有一缺口，放球筒的外周上至少套设有一块横截面为扇环形的挡板，挡板可绕放球筒的轴线转动，挡板通过连杆机构与顶盖传动连接，顶盖和放球筒之间还设有顶盖开合控制机构，顶盖开合控制机构驱动顶盖打开或关闭放球筒的上端开口，顶盖的前端靠近或远离放球筒时，顶盖通过连杆机构带动挡板转动至封闭或打开缺口。本发明提供一种可控制顶盖和挡板同时关合的探空气球自动放球装备。

Description

一种探空气球自动放球装备

技术领域

本发明涉及探空设备领域。更具体地说，本发明涉及一种探空气球自动放球装备。

背景技术

探空气球是人类研究平流层的重要工具，在气象学发展和天气预报工作中起到了重要作用。探空气球主要用于把无线电探空仪携带到高空，以便进行温度、压力、湿度和风等气象要素的探测，对高空气象数据进行采集。

高空气象探测是大气探测的重要组成部分，采集过程必须完成探空气球的施放工作。现阶段探空气球施放主要采用人工施放，在大风天气条件下正常成功施放探空气球一直是气象部门，特别是气象研究单位的愿景。当地面或海面风速超过7m/s时就无法正常进行人工施放探空气球了，这给天气预报，特别是气候研究造成了数据缺失，影响了预报的准确性。

目前国内外主流高空气象探测装备厂家相继推出了自动放球设备和自动探空系统，其均可应对最高八级大风情况下的探空气球自动施放。但在六级以上大风时，容易出现探空气球带着探空仪上升时撞击放球筒壁，造成探空仪损坏、探测实验失败等情况发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种可控制顶盖和挡板同时关合的探空气球自动放球装备，其探空气球自动放球结构也可以应用于自动探空系统。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种探空气球自动放球装备，包括本体，所述本体的上端设有放球筒，所述放球筒的上端开口处设有可打开或关闭其的顶盖，所述顶盖的后端与所述放球筒的上端转动连接，还包括连杆机构，所述放球筒前端的上端开有一缺口，所述放球筒的外周上至少套设有一块横截面为扇环形的挡板，所述挡板可绕所述放球筒的轴线转动，所述挡板通过所述连杆机构与所述顶盖传动连接，所述顶盖和放球筒之间还设有顶盖开合控制机构，所述顶盖开合控制机构驱动所述顶盖打开或关闭所述放球筒的上端开口，所述顶盖的前端靠近或远离所述放球筒时，所述顶盖通过所述连杆机构带动所述挡板转动至封闭或打开所述缺口。

优选的是，所述的一种探空气球自动放球装备中，所述缺口的横截面为扇环形。

优选的是，所述的一种探空气球自动放球装备中，所述放球筒的外周上套设两块挡板，所述放球筒的外周上上下间隔的同轴设有扇环形的上轨道和圆环形的下轨道，所述上轨道设置在所述放球筒外周的上端，其两端分别延伸至所述缺口处，所述下轨道的上端与所述缺口的底壁平齐，所述挡板的上下两端分别可滑动的设置在所述上轨道和下轨道中，所述连杆机构包括与两块所述挡板分别对应的两根连杆，两根所述连杆分别所述缺口左右两侧，其一端分别与两块所述挡板的外壁转动连接，其另一端均与所述顶盖的内壁转动连接。

优选的是，所述的一种探空气球自动放球装备中，所述连杆包括第一杆体、第二杆体和第三杆体，所述第一杆体的一端与对应的所述挡板的外壁转动连接，其另一端与所述第二杆体的一端转动连接，所述第二杆体的另一端与所述第三杆体的一端转动连接，所述第三杆体的另一端与所述顶盖的内壁转动连接。

优选的是，所述的一种探空气球自动放球装备中，所述顶盖开合控制机构包括两根电液推杆和推杆驱动组件，所述顶盖内部中空，下端的后端分别设有一条形凹槽，两根所述电液推杆分别设置在所述放球筒的左右两侧，其伸缩杆的端部分别与所述放球筒下端的左右两端转动连接，其缸体的端部分别伸入两个所述条形凹槽中并与所述条形凹槽的内壁转动连接，两根所述电液推杆均与设置在所述顶盖内部的推杆驱动组件传动连接，所述推杆驱动组件驱动两根所述电液推杆同步伸缩。

优选的是，所述的一种探空气球自动放球装备中，所述推杆驱动组件包括驱动单元和与两根所述电液推杆分别对应的两个传动单元，所述驱动单元设置在两根所述电液推杆之间，所述传动单元包括第一转轴、第二转轴、万向节和齿轮传动合件，所述齿轮传动合件设置在所述电液推杆的缸体的端部上，并与对应的所述电液推杆的双向油泵传动连接，所述第一转轴沿左右方向设置，其一端与所述驱动单元传动连接，所述第二转轴沿左右方向设置，其一端与所述齿轮传动合件传动连接，所述万向节设置在所述第一转轴第二转轴之间，且其两端分别与所述第一转轴的另一端和第二转轴的另一端转动连接。

优选的是，所述的一种探空气球自动放球装备中，所述驱动单元包括驱动电机和齿轮箱，所述驱动电机与所述齿轮箱传动连接，所述齿轮箱具有两根输出轴，两根所述输出轴均沿左右方向设置，并分别与两根所述第一转轴的一端转动连接。

优选的是，所述的一种探空气球自动放球装备中，所述齿轮传动合件包括套筒、第三转轴、第一蜗杆和连接轴，所述套筒沿左右方向固定设置在所述电液推杆的缸体的端部上，所述第二转轴为蜗杆，其另一端与对应的所述万向节转动连接，其一端伸入对应的所述套筒内，并可转动的设置在所述套筒内，所述套筒上设有与所述第二转轴的蜗杆对应的容纳腔，所述容纳腔的内壁上设有与所述电液推杆的缸体内部连通的连接孔，所述第三转轴和第一蜗杆上下间隔的沿左右方向设置的所述电液推杆的缸体内部，且其两端均与所述电液推杆的缸体的内壁转动连接，所述第三转轴上同轴套设有与一涡轮，所述涡轮分别与所述第二转轴和第一蜗杆啮合，所述第一蜗杆上还同轴套设有第一伞齿轮，所述连接轴的一端与所述电液推杆的双向油泵传动连接，其另一端同轴连接有第二伞齿轮，所述第二伞齿轮与所述第一伞齿轮啮合。

本发明的一种探空气球自动放球装备在放球筒上设置缺口，通过缺口对放球时探空气球的移动轨迹进行引导，同时在缺口上设置可打开或关闭其的挡门，并将挡门和顶盖联动，通过顶盖开合控制机构控制顶盖和挡门同步开合。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的探空气球自动放球装备的结构示意图；

图2为本发明所述的顶盖打开时的左侧视图；

图3为本发明所述的顶盖打开时的前侧视图；

图4为本发明所述的顶盖关上时的左侧视图；

图5为本发明所述的顶盖关上时的前侧视图；

图6为本发明所述的推杆驱动组件的结构示意图；

图7为本发明所述的齿轮传动合件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-图5所示，本发明的实施例提供一种探空气球自动放球装备，包括本体(其中附图中均为画出本体，只画出了放球筒1和转动座的连接关系)，所述本体的上端设有放球筒1，所述放球筒1的上端开口处设有可打开或关闭其的顶盖2，所述顶盖2的后端与所述放球筒1的上端转动连接，还包括连杆机构，所述放球筒1前端的上端开有一缺口3，所述放球筒1的外周上至少套设有一块横截面为扇环形的挡板4，所述挡板4可绕所述放球筒1的轴线转动，所述挡板4通过所述连杆机构与所述顶盖2传动连接，所述顶盖2和放球筒1之间还设有顶盖开合控制机构，所述顶盖开合控制机构驱动所述顶盖2打开或关闭所述放球筒1的上端开口，所述顶盖2的前端靠近或远离所述放球筒1时，所述顶盖2通过所述连杆机构带动所述挡板4转动至封闭或打开所述缺口3。

该实施例中，本体采用现有技术，例如申请人之前申请的申请号为201910688994.3的《一种小型全自动探空设备》的发明申请中，本体的上端设有转动座，放球筒1设置在转动座上，转动座可带动放球筒1旋转，从而在放球时将放球筒1调整到所需角度，具体的，本实施例中，在放球筒1前端的上端开有一缺口3，在放球时探空气球会从该缺口3处移出放球筒1，而在不放球时，需要将缺口3堵住，所以本实施例中，在球筒的外周上至少套设有一块横截面为扇环形的挡板4，挡板4可绕放球筒1的轴线转动，再通过连杆机构将顶盖2和挡板4传动连接，顶盖开合控制机构驱动顶盖2打开放球筒1的上端开口时，顶盖2绕其后端逐渐向上转动，顶盖2转动的同时，通过连杆机构带动挡板4远离缺口3处转动，直至顶盖2完全打开后，缺口3被完全打开；顶盖开合控制机构驱动顶盖2关上放球筒1的上端开口时，顶盖2绕其后端逐渐向下转动，顶盖2转动的同时，通过连杆机构带动挡板4向缺口3处转动，直至顶盖2完全闭合后，缺口3被完全闭合；本申请的挡门和顶盖2联动，通过顶盖开合控制机构左右为动力源，可以保证在放球时挡门和顶盖2能够同步打开。

优选地，作为本发明另外一个实施例，所述缺口3的横截面为扇环形。

该实施例中，如图1所示，将缺口3的横截面为扇环形，可以便于探空气球从放球筒1的缺口3处移出。

优选地，作为本发明另外一个实施例，所述放球筒1的外周上套设两块挡板4，所述放球筒1的外周上上下间隔的同轴设有扇环形的上轨道5和圆环形的下轨道6，所述上轨道5设置在所述放球筒1外周的上端，其两端分别延伸至所述缺口3处，所述下轨道6的上端与所述缺口3的底壁平齐，所述挡板4的上下两端分别可滑动的设置在所述上轨道5和下轨道6中，所述连杆机构包括与两块所述挡板4分别对应的两根连杆，两根所述连杆分别所述缺口3左右两侧，其一端分别与两块所述挡板4的外壁转动连接，其另一端均与所述顶盖2的内壁转动连接；连杆包括第一杆体7、第二杆体8和第三杆体9，所述第一杆体7的一端与对应的所述挡板4的外壁转动连接，其另一端与所述第二杆体8的一端转动连接，所述第二杆体8的另一端与所述第三杆体9的一端转动连接，所述第三杆体9的另一端与所述顶盖2的内壁转动连接。

该实施例中，记载了挡板4的一种实施方式，挡板4设置为两块，并分别左右对称的设置在放球筒1的外周上，两块挡板4分别通过连杆与顶盖2传动连接，这样可以保证在开合时，顶盖2和放球筒1上始终保持平衡。

优选地，作为本发明另外一个实施例，如图6所示，所述顶盖2开合控制机构包括两根电液推杆10和推杆驱动组件，所述顶盖2内部中空，下端的后端分别设有一条形凹槽11，两根所述电液推杆10分别设置在所述放球筒1的左右两侧，其伸缩杆的端部分别与所述放球筒1下端的左右两端转动连接，其缸体的端部分别伸入两个所述条形凹槽11中并与所述条形凹槽11的内壁转动连接，两根所述电液推杆10均与设置在所述顶盖2内部的推杆驱动组件传动连接，所述推杆驱动组件驱动两根所述电液推杆10同步伸缩；具体的，所述推杆驱动组件包括驱动单元和与两根所述电液推杆10分别对应的两个传动单元，所述驱动单元设置在两根所述电液推杆10之间，所述传动单元包括第一转轴12、第二转轴13、万向节14和齿轮传动合件，所述齿轮传动合件设置在所述电液推杆10的缸体的端部上，并与对应的所述电液推杆10的双向油泵传动连接，所述第一转轴12沿左右方向设置，其一端与所述驱动单元传动连接，所述第二转轴13沿左右方向设置，其一端与所述齿轮传动合件传动连接，所述万向节14设置在所述第一转轴12第二转轴13之间，且其两端分别与所述第一转轴12的另一端和第二转轴13的另一端转动连接。

该实施例中，顶盖2开合控制机构包括两根电液推杆10和推杆驱动组件，将推杆驱动组件设置在顶盖2内部，再在顶盖2下端的后端分别设有一条形凹槽11，两根电液推杆10的缸体的端部分别伸入两个所述条形凹槽11中并与条形凹槽11的内壁转动连接，驱动单元设置在两根电液推杆10之间，并通过两个传动单元分别带动电液推杆10伸缩，具体的，传动单元带动两根第一转轴12同步转动，第一转轴12通过万向节14带动对应的第二转轴13转动，第二转轴13通过齿轮传动合件带动电液推杆10的双向油泵工作，从而实现电液推杆10的伸缩，电液推杆10在伸缩过程中，其伸缩杆的端部与放球筒1下端转动，其缸体的端部与对应的条形凹槽11的内壁转动，此时第二转轴13的另一端与第一杆体7的另一端的相对位置也会变化，即通过万向节14来实现第二转轴13的另一端与第一杆体7的另一端的连接；如图6中所示，可在顶盖2内部设置一轴承座，第二转轴13的另一端穿过所述轴承座并与所述轴承座的内圈连接，通过轴承座使得第一转轴12的转动更加稳定。

优选地，作为本发明另外一个实施例，如图6所示，所述驱动单元包括驱动电机15和齿轮箱16，所述驱动电机15与所述齿轮箱16传动连接，所述齿轮箱16具有两根输出轴，两根所述输出轴均沿左右方向设置，并分别与两根所述第一转轴12的一端转动连接。

该实施例中，驱动电机15通过齿轮箱16带动两根第一转轴12同步转动，可以保证两根第一杆体7同步正转或反转，从而保证两根电液推杆10能够同步伸缩。

优选地，作为本发明另外一个实施例，如图7所示，所述齿轮传动合件包括套筒17、第三转轴18、第一蜗杆19和连接轴20，所述套筒17沿左右方向固定设置在所述电液推杆10的缸体的端部上，所述第二转轴13为蜗杆，其另一端与对应的所述万向节14转动连接，其一端伸入对应的所述套筒17内，并可转动的设置在所述套筒17内，所述套筒17上设有与所述第二转轴13的蜗杆对应的容纳腔，所述容纳腔的内壁上设有与所述电液推杆10的缸体内部连通的连接孔，所述第三转轴18和第一蜗杆19上下间隔的沿左右方向设置的所述电液推杆10的缸体内部，且其两端均与所述电液推杆10的缸体的内壁转动连接，所述第三转轴18上同轴套设有与一涡轮21，所述涡轮21分别与所述第二转轴13和第一蜗杆19啮合，所述第一蜗杆19上还同轴套设有第一伞齿轮22，所述连接轴20的一端与所述电液推杆10的双向油泵传动连接，其另一端同轴连接有第二伞齿轮23，所述第二伞齿轮23与所述第一伞齿轮22啮合。

该实施例中，第二转轴13为蜗杆，通过在第三转轴18上设置涡轮21，通过第二转轴13转动带动涡轮21转动，涡轮21再带动第一蜗杆19及其上的第一伞齿轮22转动，第一伞齿轮22带动第二伞齿轮23转动，从而使得连接轴20随之转动，再通过连接轴20带动电液推杆10的双向油泵工作，驱动单元可带动第一转轴12正转或反转，从而带动第二转轴13正转或反转，第二转轴13转动的方向不同，使得双向油泵的工作状态不同，从而使得该电液推杆10的伸缩杆收缩或伸长。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (8)

1.一种探空气球自动放球装备，包括本体，所述本体的上端设有放球筒(1)，所述放球筒(1)的上端开口处设有可打开或关闭其的顶盖(2)，所述顶盖(2)的后端与所述放球筒(1)的上端转动连接，其特征在于，还包括连杆机构，所述放球筒(1)前端的上端开有一缺口(3)，所述放球筒(1)的外周上至少套设有一块横截面为扇环形的挡板(4)，所述挡板(4)可绕所述放球筒(1)的轴线转动，所述挡板(4)通过所述连杆机构与所述顶盖(2)传动连接，所述顶盖(2)和放球筒(1)之间还设有顶盖开合控制机构，所述顶盖开合控制机构驱动所述顶盖(2)打开或关闭所述放球筒(1)的上端开口，所述顶盖(2)的前端靠近或远离所述放球筒(1)时，所述顶盖(2)通过所述连杆机构带动所述挡板(4)转动至封闭或打开所述缺口(3)。

2.如权利要求1所述的一种探空气球自动放球装备，其特征在于，所述缺口(3)的横截面为扇环形。

3.如权利要求2所述的一种探空气球自动放球装备，其特征在于，所述放球筒(1)的外周上套设两块挡板(4)，所述放球筒(1)的外周上上下间隔的同轴设有扇环形的上轨道(5)和圆环形的下轨道(6)，所述上轨道(5)设置在所述放球筒(1)外周的上端，其两端分别延伸至所述缺口(3)处，所述下轨道(6)的上端与所述缺口(3)的底壁平齐，所述挡板(4)的上下两端分别可滑动的设置在所述上轨道(5)和下轨道(6)中，所述连杆机构包括与两块所述挡板(4)分别对应的两根连杆，两根所述连杆分别所述缺口(3)左右两侧，其一端分别与两块所述挡板(4)的外壁转动连接，其另一端均与所述顶盖(2)的内壁转动连接。

4.如权利要求3所述的一种探空气球自动放球装备，其特征在于，所述连杆包括第一杆体(7)、第二杆体(8)和第三杆体(9)，所述第一杆体(7)的一端与对应的所述挡板(4)的外壁转动连接，其另一端与所述第二杆体(8)的一端转动连接，所述第二杆体(8)的另一端与所述第三杆体(9)的一端转动连接，所述第三杆体(9)的另一端与所述顶盖(2)的内壁转动连接。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种探空气球自动放球装备，其特征在于，所述顶盖开合控制机构包括两根电液推杆(10)和推杆驱动组件，所述顶盖(2)内部中空，下端的后端分别设有一条形凹槽(11)，两根所述电液推杆(10)分别设置在所述放球筒(1)的左右两侧，其伸缩杆的端部分别与所述放球筒(1)下端的左右两端转动连接，其缸体的端部分别伸入两个所述条形凹槽(11)中并与所述条形凹槽(11)的内壁转动连接，两根所述电液推杆(10)均与设置在所述顶盖(2)内部的推杆驱动组件传动连接，所述推杆驱动组件驱动两根所述电液推杆(10)同步伸缩。

6.如权利要求5所述的一种探空气球自动放球装备，其特征在于，所述推杆驱动组件包括驱动单元和与两根所述电液推杆(10)分别对应的两个传动单元，所述驱动单元设置在两根所述电液推杆(10)之间，所述传动单元包括第一转轴(12)、第二转轴(13)、万向节(14)和齿轮传动合件，所述齿轮传动合件设置在所述电液推杆(10)的缸体的端部上，并与对应的所述电液推杆(10)的双向油泵传动连接，所述第一转轴(12)沿左右方向设置，其一端与所述驱动单元传动连接，所述第二转轴(13)沿左右方向设置，其一端与所述齿轮传动合件传动连接，所述万向节(14)设置在所述第一转轴(12)第二转轴(13)之间，且其两端分别与所述第一转轴(12)的另一端和第二转轴(13)的另一端转动连接。

7.如权利要求6所述的一种探空气球自动放球装备，其特征在于，所述驱动单元包括驱动电机(15)和齿轮箱(16)，所述驱动电机(15)与所述齿轮箱(16)传动连接，所述齿轮箱(16)具有两根输出轴，两根所述输出轴均沿左右方向设置，并分别与两根所述第一转轴(12)的一端转动连接。

8.如权利要求6所述的一种探空气球自动放球装备，其特征在于，所述齿轮传动合件包括套筒(17)、第三转轴(18)、第一蜗杆(19)和连接轴(20)，所述套筒(17)沿左右方向固定设置在所述电液推杆(10)的缸体的端部上，所述第二转轴(13)为蜗杆，其另一端与对应的所述万向节(14)转动连接，其一端伸入对应的所述套筒(17)内，并可转动的设置在所述套筒(17)内，所述套筒(17)上设有与所述第二转轴(13)的蜗杆对应的容纳腔，所述容纳腔的内壁上设有与所述电液推杆(10)的缸体内部连通的连接孔，所述第三转轴(18)和第一蜗杆(19)上下间隔的沿左右方向设置的所述电液推杆(10)的缸体内部，且其两端均与所述电液推杆(10)的缸体的内壁转动连接，所述第三转轴(18)上同轴套设有与一涡轮(21)，所述涡轮(21)分别与所述第二转轴(13)和第一蜗杆(19)啮合，所述第一蜗杆(19)上还同轴套设有第一伞齿轮(22)，所述连接轴(20)的一端与所述电液推杆(10)的双向油泵传动连接，其另一端同轴连接有第二伞齿轮(23)，所述第二伞齿轮(23)与所述第一伞齿轮(22)啮合。

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