CN112678140A - 一种分体式系留气球地面锚泊系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于系留气球地面锚泊系统技术领域，具体涉及一种分体式系留气球地面锚泊系统。包括车辆锚泊单元(7)、辅助锚泊单元(8)两个相互独立分离的锚泊单元；所述车辆锚泊单元(7)与所述辅助锚泊单元(8)的相对位置可以通过自动控制驱动调节。本发明的系留气球用地面锚泊系统采用分体式结构设计，通过调节系留塔及支托平台的高度、系留支臂的展宽，来适应多种不同体积尺寸的系留气球，同时减小了运输单元的体积、质量，提高了运输性能，解决了系留气球仅一对一适用于同一体积尺寸的系留气球通用性差的难题，同时可有效解决地形条件受限时系留气球锚泊系统无法运输和吊运安装的问题，如海洋岛礁等地形条件。

Description

一种分体式系留气球地面锚泊系统

技术领域

本发明属于系留气球地面锚泊系统技术领域，具体涉及一种分体式系留气球地面锚泊系统。

背景技术

当前系留气球的锚泊系统主要有机动车载式锚泊和阵地固定锚泊两种形式。机动式锚泊系统通常主要由大型半挂车、回转支承和回转平台组成，阵地式(或固定式)锚泊系统通常主要由固定基座、回转支承、回转平台、圆形固定导轨组成。两种系留气球锚泊系统结构都是整体固定的，且仅一对一适用于同一体积尺寸的系留气球，通用性较差，且对大型系留气球地面锚泊系统而言，其体积、质量较大，通常还需要拆分成多个运输单元运输，运输性能差，使用架设时需要大型起重设备进行拼装或基础建设，地形条件受限时，现有系留气球锚泊系统难以运输和吊运安装。

发明内容

本发明的目的是：提出一种分体式系留气球地面锚泊系统，解决现有系留气球锚泊系统通用性差、机动运输性能不足的问题，该锚泊系统可适应多种不同体积尺寸的系留气球，同时可以减小运输单元的质量，提高运输性能。

本发明的技术方案：为了实现上述目的，提出一种分体式系留气球地面锚泊系统，其特征在于，包括车辆锚泊单元7、辅助锚泊单元8两个相互独立分离的锚泊单元；通过两个分离的锚泊单元实现不同体积尺寸的系留气球锚泊；

所述车辆锚泊单元7与所述辅助锚泊单元8的相对位置可以通过自动控制驱动调节，并且各单元可分别根据系留气球的外形尺寸进行高度、宽度的调整，从而实现不同体积尺寸的系留气球锚泊。

在一个可能的实施例中，所述车辆锚泊单元7包括高度可调节的系留塔4，所述系留塔4的高度调节用于满足不同系留气球的锚泊高度；其顶部安装有系留锁2，用于系留气球的头部固定，承受系留气球地面锚泊时产生的水平载荷Fx；所述系留塔4与所述系留锁2之间通过回转支承3连接，用于适应系留气球的顺桨布置。

进一步地，所述车辆锚泊单元7还包括可移动方舱5、系留气球缆绳收放设备6，用于控制系留气球升空、回收的缆绳；所述系留塔4固定于所述可移动方舱5上；所述系留气球缆绳收放设备6安装于所述可移动方舱5内。所述方舱5用于设备防护。

在一个可能的实施例中，所述辅助锚泊单元8包括可升降调节的支托平台9，用于承受系留气球向下垂直载荷Fz；向两侧对称伸出的系留支臂12；所述系留支臂12末端部固定系留气球的斜拉索具11，以及系留气球中部机械索具10，所述系留支臂12根部各固定有一个绞车13，用于卷绕收放系留气球中部机械索具10；用于承受系留气球向上垂直载荷Fz和克服系留气球轴向滚转Mx；所述辅助锚泊单元8底部左右对称安装有滑轮。

在一个可能的实施例中，所述辅助锚泊单元8底部左右对称安装有驱动轮14和随动轮16；所述驱动轮14和随动轮16分别连接有回转驱动机构20以及作动机构19，所述驱动轮14和随动轮16在所述作动机构19的驱动下可实现收藏和打开；所述驱动轮14和随动轮16在所述回转驱动机构20的驱动下可实现旋转方向回转；所述驱动轮14上还安装有驱动电机18，所述驱动电机18可实现主动驱动所述驱动轮14转动。

在一个可能的实施例中，所述斜拉索具11与所述系留支臂12末端连接处安装有拉力传感器17，所述回转驱动机构20根据所述拉力传感器17的载荷反馈主动控制驱动所述驱动轮14和随动轮16旋转方向；所述驱动电机18根据所述拉力传感器17的载荷反馈主动控制驱动所述驱动轮14转动，并带动所述随动轮16转动。

在一个可能的实施例中，所述系留支臂12末端安装有导向轮21；所述系留气球中部机械索具10通过所述导向轮21固定，所述导向轮21上安装有角度检测机构23，用于监测所述系留气球中部机械索具10的位置，所述回转驱动机构20和所述驱动电机18根据所述角度检测机构23的位置信息反馈主动驱动调整所述辅助锚泊单元8与所述车辆锚泊单元7的相对位置。

在一个可能的实施例中，所述导向轮21上还安装有行程开关22，当中部机械索具10倾斜角度过大，触发到行程开关22时，将启动所述回转驱动机构20和所述驱动电机18开始调整辅助锚泊单元位置。

在一个可能的实施例中，所述辅助锚泊单元8上安装有激光测距仪，用于检测辅助锚泊单元8至系留塔4的相对距离，所述回转驱动机构20和所述驱动电机18根据所述激光测距仪的距离信息反馈主动驱动调整所述辅助锚泊单元8与所述车辆锚泊单元7的相对位置。

在一个可能的实施例中，所述辅助锚泊单元8还包括配重模块15，所述配重模块15置于所述可升降调节的支托平台9上，依据不同体积系留气球浮力、环境风速范围调节配重，使辅助锚泊单元8处于微重状态，一方面满足系留气球地面锚泊的承载抗风要求，一方面减小地面摩擦阻力，提高系留气球地面锚泊时的顺桨性能。

本发明的有益效果：为实现系留气球的地面锚泊，通常通过三点及三点以上的固定点进行约束，这三点的相对位置一般指头部固定点的锚泊高度H、头部固定点和中部固定点的前后锚泊距离L1、中部固定点左右两点的距离L2，而这三个点的位置往往随球体体积、球体重心浮心布置不同而不同，导致常规整体的锚泊系统只能适应单一的系留气球，且对于大型系留气球头部和中部固定点的距离L1过大，造成锚泊系统体积大、质量大，使运输性能下降、运输单元增加、架设过程复杂。

本发明的系留气球用地面锚泊系统采用分体式结构设计，通过调节系留塔及支托平台的高度、系留支臂的展宽，来适应多种不同体积尺寸的系留气球，同时减小了运输单元的体积、质量，提高了运输性能，解决了系留气球仅一对一适用于同一体积尺寸的系留气球通用性差的难题，同时可有效解决地形条件受限时系留气球锚泊系统无法运输和吊运安装的问题，如海洋岛礁等地形条件。

附图说明

图1A是本发明一种分体式系留气球地面锚泊系统锚泊状态整体结构示意图

图1B是本发明一种分体式系留气球地面锚泊系统中的辅助锚泊单元8结构示意图

其中：

1-系留气球；2-系留锁；3-回转支承；4-系留塔；5-可移动方舱；6-系留气球缆绳收放设备；7-车辆锚泊单元；8-辅助锚泊单元；9-支托平台；10-系留气球中部机械索具；11-系留气球的斜拉索具；12-系留支臂；13-绞车；14-驱动轮；15-配重模块；16-随动轮；17-拉力传感器；18-驱动电机；19-作动机构；20-回转驱动机构；21-导向轮；22-行程开关；23-角度检测机构

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”，“上”，“下”，“左”，“右”，“竖直”，“水平”，“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，而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，术语“第一”，“第二”，“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”，“相连”，“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1A所示，一种分体式系留气球地面锚泊系统，包括车辆锚泊单元7、辅助锚泊单元8两个相互独立分离的锚泊单元；通过两个分离的锚泊单元实现不同体积尺寸的系留气球锚泊；

所述车辆锚泊单元7与所述辅助锚泊单元8的相对位置可以通过自动控制驱动调节，并且各单元可分别根据系留气球的外形尺寸进行高度、宽度的调整，从而实现不同体积尺寸的系留气球锚泊；

所述车辆锚泊单元7包括高度可调节的系留塔4，所述系留塔4的高度调节用于满足不同系留气球的锚泊高度；其顶部安装有系留锁2，用于系留气球的头部固定，承受系留气球地面锚泊时产生的水平载荷Fx；所述系留塔4与所述系留锁2之间通过回转支承3连接，用于适应系留气球的顺桨布置；

所述车辆锚泊单元7还包括可移动方舱5、系留气球缆绳收放设备6，用于控制系留气球升空、回收的缆绳；所述系留塔4固定于所述可移动方舱5上；所述系留气球缆绳收放设备6安装于所述可移动方舱5内。所述方舱5用于设备防护；

如图1B所示，所述辅助锚泊单元8包括可升降调节的支托平台9，用于承受系留气球向下垂直载荷Fz；向两侧对称伸出的系留支臂12；所述系留支臂12末端部固定系留气球的斜拉索具11，以及系留气球中部机械索具10，所述系留支臂12根部各固定有一个绞车13，用于卷绕收放系留气球中部机械索具10；用于承受系留气球向上垂直载荷Fz和克服系留气球轴向滚转Mx；

所述辅助锚泊单元8底部左右对称安装有驱动轮14和随动轮16；所述驱动轮14和随动轮16分别连接有回转驱动机构20以及作动机构19，所述驱动轮14和随动轮16在所述作动机构19的驱动下可实现收藏和打开；所述驱动轮14和随动轮16在所述回转驱动机构20的驱动下可实现旋转方向回转；所述驱动轮14上还安装有驱动电机18，所述驱动电机18可实现主动驱动所述驱动轮14转动；

所述斜拉索具11与所述系留支臂12末端连接处安装有拉力传感器17，所述回转驱动机构20根据所述拉力传感器17的载荷反馈主动控制驱动所述驱动轮14和随动轮16旋转方向；所述驱动电机18根据所述拉力传感器17的载荷反馈主动控制驱动所述驱动轮14转动，并带动所述随动轮16转动；

所述系留支臂12末端安装有导向轮21；所述系留气球中部机械索具10通过所述导向轮21固定，所述导向轮21上安装有角度检测机构23，用于监测所述系留气球中部机械索具10的位置，所述回转驱动机构20和所述驱动电机18根据所述角度检测机构23的位置信息反馈主动驱动调整所述辅助锚泊单元8与所述车辆锚泊单元7的相对位置；

所述导向轮21上还安装有行程开关22，当中部机械索具10倾斜角度过大，触发到行程开关22时，将启动所述回转驱动机构20和所述驱动电机18开始调整辅助锚泊单元位置。

所述辅助锚泊单元8还包括配重模块15，所述配重模块15置于所述可升降调节的支托平台9上，依据不同体积系留气球浮力、环境风速范围调节配重，使辅助锚泊单元8处于微重状态，一方面满足系留气球地面锚泊的承载抗风要求，一方面减小地面摩擦阻力，提高系留气球地面锚泊时的顺桨性能。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种分体式系留气球地面锚泊系统，其特征在于，包括车辆锚泊单元(7)、辅助锚泊单元(8)两个相互独立分离的锚泊单元；

所述车辆锚泊单元(7)与所述辅助锚泊单元(8)的相对位置可以通过自动控制驱动调节。

2.根据权利要求1所述的一种分体式系留气球地面锚泊系统，其特征在于，所述车辆锚泊单元(7)包括高度可调节的系留塔(4)，其顶部安装有系留锁(2)，所述系留塔(4)与所述系留锁(2)之间通过回转支承(3)连接，用于适应系留气球的顺桨布置。

3.根据权利要求2所述的一种分体式系留气球地面锚泊系统，其特征在于，所述车辆锚泊单元(7)还包括可移动方舱(5)、系留气球缆绳收放设备(6)；所述系留塔(4)安装于所述可移动方舱(5)上；所述系留气球缆绳收放设备(6)安装于所述可移动方舱(5)内。

4.根据权利要求1所述的一种分体式系留气球地面锚泊系统，其特征在于，所述辅助锚泊单元(8)包括可升降调节的支托平台(9)，向两侧对称伸出的系留支臂(12)；所述系留支臂(12)末端部固定系留气球的斜拉索具(11)，以及系留气球中部机械索具(10)，所述系留支臂(12)根部各固定有一个绞车(13)，用于卷绕收放系留气球中部机械索具(10)；所述辅助锚泊单元(8)底部左右对称安装有滑轮。

5.根据权利要求4所述的一种分体式系留气球地面锚泊系统，其特征在于，所述辅助锚泊单元(8)底部左右对称安装有驱动轮(14)和随动轮(16)；所述驱动轮(14)和随动轮(16)分别连接有回转驱动机构(20)以及作动机构(19)，所述驱动轮(14)和随动轮(16)在所述作动机构(19)的驱动下可实现收藏和打开；所述驱动轮(14)和随动轮(16)在所述回转驱动机构(20)的驱动下可实现旋转方向回转；所述驱动轮(14)上还安装有驱动电机(18)，所述驱动电机(18)可实现主动驱动所述驱动轮(14)转动。

6.根据权利要求5所述的一种分体式系留气球地面锚泊系统，其特征在于，所述斜拉索具(11)与所述系留支臂(12)末端连接处安装有拉力传感器(17)，所述回转驱动机构(20)根据所述拉力传感器(17)的载荷反馈主动控制驱动所述驱动轮(14)和随动轮(16)旋转方向；所述驱动电机(18)根据所述拉力传感器(17)的载荷反馈主动控制驱动所述驱动轮(14)转动，并带动所述随动轮(16)转动。

7.根据权利要求5所述的一种分体式系留气球地面锚泊系统，其特征在于，所述系留支臂(12)末端安装有导向轮(21)；所述系留气球中部机械索具(10)通过所述导向轮(21)固定，所述导向轮(21)上安装有角度检测机构(23)，用于监测所述系留气球中部机械索具(10)的位置，所述回转驱动机构(20)和所述驱动电机(18)根据所述角度检测机构(23)的位置信息反馈主动驱动调整所述辅助锚泊单元(8)与所述车辆锚泊单元(7)的相对位置。

8.根据权利要求4所述的一种分体式系留气球地面锚泊系统，其特征在于，所述辅助锚泊单元(8)上安装有激光测距仪，用于检测辅助锚泊单元(8)至系留塔(4)的相对距离，所述回转驱动机构(20)和所述驱动电机(18)根据所述激光测距仪的距离信息反馈主动驱动调整所述辅助锚泊单元(8)与所述车辆锚泊单元(7)的相对位置。

9.根据权利要求4所述的一种分体式系留气球地面锚泊系统，其特征在于，所述辅助锚泊单元(8)还包括配重模块(15)，所述配重模块(15)置于所述可升降调节的支托平台(9)上，依据不同体积系留气球浮力、环境风速范围调节配重，使辅助锚泊单元(8)处于微重状态。

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