CN217575581U - 一种基于浮空器的充放气单向阀及副气囊充放气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于浮空器的充放气单向阀，包括单向阀，所述单向阀内设置有膜片，且所述单向阀出风口设置有用于锁定和阻挡所述膜片的止挡件。本实用新型使用的单向阀膜片不会脱落，浮空器副气囊充放气更加的稳定，从而让浮空器的工作状态稳定。

Description

一种基于浮空器的充放气单向阀及副气囊充放气装置

技术领域

本实用新型涉及浮空器，具体是一种基于浮空器的充放气单向阀及副气囊充放气装置。

背景技术

目前多数浮空器具备主气囊和副气囊，利用副气囊来调节主气囊的压强。但是在温度急剧上升的状况下，飞艇副气囊的压力就会过大，飞艇自身具备的副气囊出气口无法完成快速卸压，有爆裂风险；还有些飞艇没有出气口，就无法卸压，无法规避爆裂风险。同时在温度较低湿度较低时，副气囊的体积会压缩，导致副气囊内气体体积不足以及主气囊体积不足，而传统的浮空器无法向副气囊中快速充气，会导致浮空器下落。

目前的出气口很多采用通用型的止回阀，但是在高空作业时，止回阀的膜片容易因压力而脱落或者漏气，导致浮空器工作状态不稳定。

实用新型内容

为解决上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种基于浮空器的充放气单向阀及副气囊充放气装置，本实用新型使用的单向阀膜片不会脱落，浮空器副气囊充放气更加的稳定，从而让浮空器的工作状态稳定。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：一种基于浮空器的充放气单向阀，包括单向阀，所述单向阀内设置有膜片，且所述单向阀出风口设置有用于锁定和阻挡所述膜片的止挡件。

进一步地，所述膜片的外周固定在所述单向阀上，所述膜片上设置有两片半圆形的半圆片，且两个所述半圆片的直径边相互靠近设置，圆弧边的中部与所述膜片连接设置，使得所述半圆片被风吹开时，所述直径边掀起进出风，所述圆弧边与所述膜片始终连接。

进一步地，所述膜片与两个所述半圆片的连接处设置有台阶，所述半圆片的边缘能够搭设在所述台阶上。

进一步地，所述单向阀的内壁设置有承载环，所述膜片的边缘固定在所述承载环上；两个所述半圆片之间设置有与所述膜片一体成型式连接的横筋，所述单向阀内部沿直径设置有横梁，所述横筋搭设在所述横梁上。

进一步地，所述单向阀的出风口外围设置有同圆心的内环槽和外环槽；所述止挡件包括止挡条板、设置在所述止挡条板中心的中心压柱、设置在所述止挡条板两端的端部压柱、设置在所述止挡条板两端的止挡螺钉，所述止挡条板置于所述单向阀的出风端外部，所述中心压柱伸入到所述单向阀内压制在所述横筋中心处，所述端部压柱从所述内环槽穿过所述单向阀后压制在所述膜片的外缘处，所述止挡螺钉固定在所述外环槽中。

进一步地，所述端部压柱为匹配所述内环槽的弧形结构。

进一步地，所述半圆片的掀起半径大于所述膜片到所述止挡条板的距离。

一种基于浮空器的副气囊充放气装置，包括浮空器的主气囊，以及设置在所述主气囊内部的副气囊，所述主气囊外壁设置有用于向所述副气囊中充气的充气组件和用于为所述副气囊放气的放气组件；所述充气组件和所述放气组件均设置有一种基于浮空器的充放气单向阀。

进一步地，所述充气组件还包括充气底板、设置在所述充气底板外部的充气风扇、设置在所述充气底板上的副气囊压力传感器，所述单向阀设置在所述充气底板内部，且所述充气风扇朝向所述单向阀的进风口设置。

进一步地，所述放气组件还包括放气底板、设置在所述放气底板内部的放气风扇，所述单向阀设置在所述放气底板外部，且所述放气风扇朝向所述单向阀的进风口设置

综上所述，本实用新型取得了以下技术效果：

1、本实用新型将单向阀设置成膜片上有半圆片的形式，在充气或者放气的时候能够在较大压力下掀起，从而进风或者出风，在进出风完毕后，在压力下半圆片复位，本实用新型能够自动充放气以及自动复位，无需人工干预；

2、本实用新型在高空作业时，单向阀膜片不易脱落或者漏气，浮空器工作状态稳定，配合转航系统，使得浮空器的运行更加的稳定，不会有爆裂风险，也不会有突然下降的风险。

附图说明

图1是本发明实施例提供的浮空器侧视图；

图2是图1的立体示意图；

图3是转航系统示意图；

图4是图3中局部示意图；

图5是排气组件示意图；

图6是图5的打开状态示意图；

图7是图1的俯视图；

图8是图7的A-A方向剖面示意；

图9是充气组件示意图；

图10是放气组件示意图；

图11是单向阀的剖面示意图；

图12是膜片示意图；

图13是止挡件示意图；

图14是承载平台示意图；

图15是集索圈示意图；

图16是旋轴组件示意图；

图17是图16的剖面示意图；

图18是吊舱示意图；

图19是尾翼示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

一种浮空器，特别是用于打松塔的飞艇，飞艇的下方设置吊舱7用于站人，使用时，工人站在吊舱上待浮空器上升到松树的树梢高度时，工人利用杆子等物体打松塔。

如图1和图2所示，浮空器包括主气囊1、转航系统2、顶部的排气组件3、副气囊4、副气囊4对应的充气组件5和放气组件6、吊舱7以及用于连接吊舱7的绳索组件、尾翼17 和设置在尾翼17上的尾翼电机18，其中，主气囊1为柔性气囊其内部可以充入轻于空气的气体提供浮力，例如氦气，副气囊4中充入空气从而调节副气囊的体积，从而调节主气囊1 中的压强以及保证主气囊1保持飞艇的形状，转航系统2用于控制飞行方向，通过电机转动产生的推力，使得浮空器发生角度偏移，达到转向的作用，排气组件3用于在紧急情况或者收纳时将主气囊中的气体排出，吊舱7用于站人或者承载货物，吊舱作为搭载乘客的载体，方便作业人员采摘松子和操纵浮空器，尾翼电机18用于在尾部提供摆尾的驱动力。本设施满足了高空农业作业的需求，尤其采摘松子更为需要。

具体的，如图3所示是转航系统2的示意图，其中，包括平衡杆201，平衡杆201贯穿整个主气囊，以及设置在平衡杆201两端的用于控制浮空器方向的两个转航组件，平衡杆201 位于浮空器的内部且两个端部分别指向浮空器的两个内侧壁，两个转航组件设置在浮空器的两个相对外壁并穿过该外壁后与平衡杆201连接，两个转航组件与平衡杆201同轴设置。

一个平衡组件适配两个转航组件，形成一套转航系统，一个浮空器可以设置至少一套转航系统。并且，同一套的两个转航组件、不同套的两个转航组件可以为差速。

进一步地，每一个转航组件包括驱动部和桨叶部，驱动部设置在浮空器即主气囊1的外壁并与平衡杆201同轴连接，其中，驱动部与平衡杆201同轴连接能够保证两端的转航组件保持平衡，不会由于桨叶部的重力而使得桨叶部下沉或者歪斜，平衡杆201的存在能够在中间拉住转航组件，保证平衡性；以及，桨叶部设置在驱动部上且能够由驱动部驱动着旋转以使得桨叶部的转动方向发生变化，从而使得桨叶的方向发生变化，以此来调节浮空器飞向的方向，两端的转航组件同步运动，保持平衡。

再进一步的，驱动部包括转航固定件，以及固定在转航固定件上的用于驱动桨叶部旋转的转航驱动件，转航固定件固定在浮空器的外壁上且与平衡杆201同轴。

在本实施例中，如图4所示，转航固定件采用转航固定板202，转航固定板202密封式固定在浮空器的外壁上，密封式采用螺钉将转航固定板202钉在主气囊1上或者利用魔术贴贴在主气囊1上，再用密封胶进行密封。转航驱动件采用舵机204，有着360度的转角，使得方向操作更加灵活，舵机204的输出轴与平衡杆201同轴，同轴的设置能够让平衡杆201 在中间拉住两端的舵机204，使得舵机204保持稳定性和平衡性。

转航固定件朝向浮空器的侧面上设置有平衡杆连接部，平衡杆连接部同轴连接平衡杆 201。在本实施例中，平衡杆连接部采用如图4所示的套杆210，套杆210位于主气囊1内部连接平衡杆201。

进一步地，桨叶部包括用于使桨叶部远离浮空器外壁的延伸远离部，以及固定在延伸远离部自由端部的桨叶驱动件，桨叶驱动件上设置有桨叶208，桨叶208的转动中心线与转航驱动件的输出中心线垂直；延伸远离部连接转航驱动件且能够由转航驱动件驱动着旋转以使得桨叶208的转动方向发生变化，桨叶驱动件驱动桨叶208转动。

再进一步的，如图4所示，延伸远离部采用延伸远离杆206，延伸远离杆206的一端同轴式固定在转航驱动件即舵机204的输出轴上，利用舵机204带动延伸远离杆206的转动，另一端固定连接桨叶驱动件以使得桨叶208远离浮空器，其中，延伸远离杆206的长度大于桨叶208的半径，使得桨叶208无论在哪个角度工作都不会碰触到主气囊1，防止干涉。桨叶驱动件采用桨叶电机207，桨叶电机207采用高转速电机，能够提供转向所需要的动力，桨叶电机207固定在延伸远离部的自由端，桨叶208固定在桨叶电机207上，其中，舵机204 在转动时，无论转动到哪个角度，桨叶208的转动中心线与延伸远离杆206的中心轴始终是垂直的，也就是说无论想要哪一个飞行方向，舵机都可以将桨叶调整到合适的角度，从而可以随意调节浮空器的飞行方向。

在本实施例中，平衡杆201、延伸远离杆206采用轻便、坚固的材质，例如碳管、铝管等等，耐用，防腐蚀性能较好。

舵机204的输出端与延伸远离杆206之间利用连接杆套205固定，加强稳定性。

如图3所示是是转航系统2的组装示意图，可以结合图7所示的浮空器的俯视图看出，转航组件是对称的，以前的浮空器并无转向系统，单纯靠人力牵引来控制方向，在距离较远，有障碍物遮挡绳索的情况下，人力无法进行牵引转向，而本装置采用转航系统保持整个转航系统的稳定性。浮空器可以通过电机转动改变飞艇飞行方向，以达到转弯目的，两侧电机转动灵活，方便快捷，便于操作。

如图5所示是浮空器顶部的排气组件，其中，排气组件3是设置在主气囊1的顶部，便于在紧急时刻将内部气体快速排出，如果设置在非顶部，会对气体的排出有一定的阻力。

排气组件3包括设置于浮空器外壁的排气固定部，且排气固定部设置有连通于浮空器内部的排气口305，以及设置于排气固定部上的排气运动部，还包括电动推杆组件，电动推杆组件的固定端固定在排气固定部上、输出端连接排气运动部用于驱动排气运动部运动，且排气运动部运动时封闭或打开排气口，以选择是否排气。

在本实施例中，如图6所示，排气固定部包括固定在浮空器即主气囊1外壁的固定稳定板301，且固定稳定板301上设置有排气口305，以及用于连接电动推杆组件固定端的推杆板306，推杆板306与固定稳定板301固定连接。

其中，固定稳定板301与主气囊1之间密封连接，利用螺纹孔315先进行螺钉固定，再利用密封胶进行密封。

排气口305用于排气，推杆板306有两种方式，一是置于排气口305内部，二是置于排气口的外部。第一种：如图6所示，推杆板306位于排气口305中，且排气固定部还包括连接固定稳定板301与推杆板306的联结板304，联结板304在排气口305的内部均匀的排列将推杆板306和固定稳定板301紧固连接，一方面联结板304实现连接固定的作用，另一方面加强电动推杆运动的稳定性。第二种(未图示)：推杆板306在排气口的外部与固定稳定板301固定连接，且推杆板306位于排气口305的外部。

本实施例中，排气运动部采用封闭板310，封闭板310连接在电动推杆组件输出端上随着该输出端运动，且封闭板310运动时封闭或打开排气口。如图6所示，封闭板310的形状与排气口305的形状相匹配，封闭住排气口时保证主气囊内部气体稳定，打开排气口时让内部的气体排出，以应对紧急情况。

电动推杆组件包括设置在排气固定部上的推杆固定部，以及设置在推杆固定部上的推杆驱动件308，推杆驱动件308输出端设置有推杆309，推杆309的自由端固定连接排气运动部。在本实施例中，如图6所示，推杆固定部采用套筒307，套筒307的一端位于浮空器内部，另一端固定连接排气固定部即本实施例的推杆板306内壁，推杆驱动件308固定在套筒307的自由端处于浮空器的内部，推杆309位于套筒307内部且从套筒307的另一端伸出后连接排气运动部，当推杆驱动件308动作时，推杆309顶升，将封闭板310顶起使得封闭板 310离开排气口305，让内部气体排出。

进一步地，排气固定部和排气运动部之间设置有用于密封排气口305的密封部，密封部包括设置在固定稳定板301上的、位于排气口305外部的、同轴的外环302和内环303，还包括设置在封闭板310上的密封环311，密封环311能够嵌设在外环302和内环303之间，形成密封。外环302和内环303之间还可以设置密封圈，加强密封效果。

现有技术中浮空器顶部要么没有阀门，要么采用的是传统机械式阀门。没有阀门不能保证飞艇主艇囊的压力适中，在温度急剧上升的情况下，主艇囊有爆裂风险；传统机械式阀门，在长久使用下会产生疲劳失效的情况，而这一情况无法避免。本装置，当主气囊压力过大时，接通电源(未图示)，内部的电动推杆开始工作，推开阀门盖即封闭板310，主气囊内部多余气体排出；压力回落到安全气压，操作电动推杆回拉，恢复原状；关闭电源。本装置采用体积很小的微型电动推杆，更加稳固安全，可靠，质量轻，具有很大的实用性和推广性。

封闭板310作为阀盖，采用铝制材料，轻便，坚固，耐用，表面作防氧化表面处理。

如图7所示是图1的俯视图，如图8所示是图7中A-A方向剖视图，图8中可以看出，在主气囊1的内部设置有副气囊4。

如图9所示是充气组件5示意图，如图10所示是放气组件6示意图，其中，充气组件5和放气组件6均设置有单向阀，如图11所示是单向阀19的剖面示意图，其中，单向阀19 内设置有膜片193，且单向阀19出风口设置有用于锁定和阻挡膜片193的止挡件196。

如图11所示，膜片193的外周固定在单向阀19的内部，其中，单向阀19的内壁设置有承载环191，膜片193的边缘固定在承载环191上，固定方式采用胶水或者螺钉等方式，本实施例中采用胶水固定，即保证连接稳定，又保证不会反向漏风；如图12所示，膜片193 上设置有两片半圆形的半圆片1931，且两个半圆片1931的直径边相互靠近设置，圆弧边的中部与膜片193连接设置，使得半圆片1931被风吹开时，如图12的左侧的半圆片1931所示，此时风向为由下至上(如图12的方向)，直径边向上掀起进出风，圆弧边与膜片193 始终连接，保证半圆片1931不会被风吹的脱离膜片193。当风由上至下时，半圆片1931被风力压制在膜片193的台阶1934上，使得半圆片1931保持原状。

具体的，膜片193与两个半圆片1931的连接处设置有台阶1934，当上方压力大时，即此时充气组件不工作，副气囊4内部的气压压制半圆片1931，半圆片1931的边缘在气压作用下能够搭设在台阶1934上。由于膜片和半圆片均是同种弹性密封材料，在气压的压制下和台阶作用下，不会漏气。

如图12所示，两个半圆片1931之间设置有与膜片193一体成型式连接的横筋1932，如图11所示，单向阀19内部沿直径设置有横梁192，横筋1932搭设在横梁192上，当风从上方吹来时，横筋1932被横梁192挡住，同时膜片的边缘固定在承载环191上，形成外围和中间直径被支撑的样式，不会被气压挤压成扭曲的样子，使得膜片保持原样，不会漏风。同时，台阶1934页位于横梁192上，保证半圆片在闭合时稳定。

如图11所示，单向阀19的出风口外围设置有同圆心的内环槽194和外环槽195；如图 13所示，结合图11，止挡件196包括止挡条板1961、设置在止挡条板1961中心的中心压柱1962、设置在止挡条板1961两端的端部压柱1963、设置在止挡条板1961两端的止挡螺钉1964，止挡条板1961置于单向阀19的出风端外部，中心压柱1962伸入到单向阀19内压制在横筋1932中心处，端部压柱1963从内环槽194穿过单向阀19后压制在膜片193的外缘处，止挡螺钉1964固定在外环槽195中，将整个止挡件196固定在单向阀上，中心压柱1962 的长度、端部压柱1963的长度均大于膜片到单向阀出风口的距离，在两端用力将止挡螺钉 1964旋进到外环槽195的螺栓孔中，使得中心压柱1962、端部压柱1963用力压制膜片和横筋，由于膜片和横筋都是弹性密封材质，在外力下会被压缩，压缩到一定的程度会更加的紧密和稳定，因此，中心压柱1962的长度、端部压柱1963的长度均大于膜片到单向阀出风口的距离，是为了留出一定的压缩距离。

如图12所示，横筋1932中心处开设有中心凹槽1933，中心压柱1962嵌设在中心凹槽 1933中，起到止挡件196的定位作用。

端部压柱1963为匹配内环槽194的弧形结构，弧形的结构可以将弧形做长一些，增加压制的面积，保证压制更加的稳定。在长期使用时，尽管是胶水粘连的方式比较稳定，但是在高空使用时，进出风的风力较大，较大的风力长期会将膜片从胶粘的位置吹落，因此为了保证膜片最大的稳定性，在膜片的两侧和中心利用压柱进行压制，即使风力很大，也不会将膜片吹成与承载环191脱离的状态。尤其是放气组件上的单向阀，如果膜片被吹落就会掉下高空，此时止挡件挡住膜片，不会造成高空掉落物体的情况。

如图11所示，虚线所示的半圆片1931的掀起半径大于膜片193到止挡条板1961的距离，半圆片被掀起后被止挡条板1961挡住，不会给膜片带来上拉的力，也就保证膜片不会脱离原位置。

一种基于浮空器的副气囊充放气装置，包括浮空器的主气囊1，以及设置在主气囊1内部的副气囊4，主气囊1外壁设置有用于向副气囊4中充气的充气组件5和用于为副气囊4放气的放气组件6；充气组件5和放气组件6均设置有单向阀19。

如图9所示，充气组件5还包括充气底板501、设置在充气底板501外部的充气风扇503、设置在充气底板501上的副气囊压力传感器504，单向阀19设置在充气底板501内部，且充气风扇503朝向单向阀19的进风口设置。充气底板501密封固定在主气囊的外壁上，单向阀固定在充气底板501上且出气口朝向副气囊内部，充气风扇503固定在充气底板501上且位于主气囊的外部，用于将外部的空气向副气囊中输送。

如图10所示，放气组件6还包括放气底板601、设置在放气底板601内部的放气风扇603，单向阀19设置在放气底板601外部，且放气风扇603朝向单向阀19的进风口设置。放气底板601密封固定在主气囊的外壁上，单向阀固定在放气底板601上且进气口朝向副气囊内部，充气风扇503固定在放气底板601上且位于副气囊的内部，用于将副气囊内部的空气向外输送。

其中，副气囊压力传感器504用于检测副气囊4中的压强，当副气囊压强与主气囊压强相比较后，进行充气还是放气或者不充不放的动作。副气囊压力传感器504实时监测副气囊内部压力，当气压压力超过预警压力时，启动放气。

充气风扇和放气风扇均连接有12V高速电机，12V高速电机带动风扇吹开单向阀阀口，将副气囊内多余压力气体排出或者充气。当需要充气时，位于副气囊外部的充气风扇503工作向单向阀19方向持续送风，风力大于副气囊内部压力时，半圆片1931掀起从而进风，当副气囊压力传感器504和主气囊压力传感器15检测到副气囊压力和主气囊压力，主控设备作出主气囊气压已经满足的判断后，充气风扇503停止工作，此时外部的压力消失，副气囊内部的压力压制在半圆片上，使得半圆片复位，在副气囊内部压力的作用下整个膜片保持密封稳定的状态。当温度升高，主气囊内体积膨胀，副气囊内体积也膨胀，需要快速卸压，否则会发生爆裂风险，位于副气囊内部的放气风扇603工作将副气囊内部的气体向外输送，此时单向阀上的半圆片受力向外掀起，副气囊内部的空气在风扇作用下向外吹出，当副气囊压力传感器504和主气囊压力传感器15检测的数值符合浮空器稳定状态时，主控设备控制放气风扇603停止工作，此时，副气囊内部的压力小于外部的压力，半圆片在外部高压力下复位保持密封稳定状态。

其中，副气囊4位于主气囊1的内部的底部，与主气囊1之间重叠一部分，并且主副气囊之间相互密封，副气囊4连接有充气组件5和放气组件6，充气组件5和放气组件6均与副气囊4连通，用于副气囊的充放气。

其中，充气组件5和放气组件6均包括一个风扇、一个止回阀，用于实现单向排气或者充气。还设置有充气指示灯512和放气指示灯604，用于指示充放气的状态。

主气囊1中充入氦气，副气囊4中充入空气，当主气囊内部压强较高时，通过放气组件6将副气囊4中的气体排出一部分，当主气囊内部压强较低时，通过充气组件5向副气囊4内部冲入一部分气体，使得主气囊内部的压强始终维持一个稳定的数值，从而使得主气囊保持一个艇的形态，并且，如果主气囊内部压强低于预定数值，主气囊的前部在飞行时会在外部气压的挤压下形成一个内凹的窝坑，窝坑一旦出现就会增加飞行的阻力，即主气囊内部压强较低时，飞行的风阻系数就会增大，因此，主气囊压力传感器15检测到主气囊内部压强低于预设值时，主控设备就会控制副气囊的充气组件5打开，向副气囊中冲入空气，使得副气囊鼓起来，从而让副气囊在主气囊中所占的体积增大，从而让主气囊内部的氦气体积压缩减小、将主气囊撑起来，使得主气囊内部压强达标，同时让主气囊保持艇的形状。当主气囊内部压强达标时，副气囊停止充气，防止主气囊压强过高而发生爆炸现象。

如图14所示，是承载平台的示意图，其中，包括吊舱7，以及设置在吊舱7上部的绳索组件，绳索组件上设置有用于保持绳索组件平衡的平衡组件。

平衡组件包括集索圈11和旋轴9。

而绳索组件包括下部绳索8、中部绳索10和上部绳索12，下部绳索8的下端连接吊舱7 上端、上端连接旋轴9，中部绳索10的下端连接旋轴9、上端连接集索圈11，上部绳索12的下端连接集索圈11，其中，下部绳索8、中部绳索10和上部绳索12均采用柔性绳，在浮空器收起时可以方便收纳绳索。

如图15所示，集索圈11上设置有平衡连接耳111，平衡连接耳111包括设置在中部用于铰接连接集索圈11的平衡铰接部，设置在上端用于连接上部绳索12的平衡上固定部，设置在下端用于连接中部绳索10的平衡下固定部。其中，在本实施例中，平衡铰接部采用开设在平衡连接耳111中部的平衡铰接孔114，平衡上固定部采用开设在平衡连接耳111上部的平衡上连接孔112，平衡下固定部采用开设在平衡连接耳111下部的平衡下连接孔113。在安装时，将集索圈11穿设在平衡铰接孔114中，使得二者之间可以发生相对的转动，将上部绳索12固定在平衡上连接孔112，将中部绳索10固定在平衡下连接孔113，由于集索圈11和平衡连接耳111之间的铰接作用，可以自动平衡上部绳索12、中部绳索10之间的关系，使得该部分平衡稳定，即使有风出来，也可以在自平衡下自动调节平衡连接耳111的方向，保证绳索的平衡，从而保证浮空器的平衡。

另外，平衡铰接部还可以采用轴承，具体是在平衡连接耳111上设置一个轴承，集索圈 11上若干个部分设置为直线型，直线位置安装在轴承中，实现铰接。平衡上固定部、平衡下固定部还可以采用卡扣、螺栓等方式。

目前所使用的浮空器和吊舱直接绳索连接，使得飞艇和下方的吊舱不能很好的稳固在同一直线上，很容易产生剧烈的晃动，而产生安全风险，本装置中集索圈11在绳索的中部，将上方的浮空器遇到的动荡消耗掉，当浮空器遇到风使得浮空器发生晃动时，上部绳索12 随着浮空器晃动或者转动，在转动的过程中很容易发生绳索之间的缠绕、打结，本装置利用集索圈将打结的情况解决掉，一旦上部绳索12发生晃动或者转动，集索圈11能够将这种转动消耗掉，保证绳索的稳定。

集索圈采用铝制材料，轻便，坚固，耐用，表面作防氧化表面处理。

进一步地，平衡连接耳111还可以采用直接焊接在集索圈11上的方式，平衡连接耳111 采用倒八字形式焊接固定，承上启下，起到连接作用。

如图16所示是旋轴9示意图，如图17所示是图16的剖面示意图；旋轴9包括旋轴本体，旋轴本体包括转动连接的第一转动部和第二转动部；第一连接体，第一连接体设置在第一转动部的外端且用于连接浮空器；第二连接体，第二连接体设置在第二转动部的外端且用于连接吊舱的；还包括用于检测吊舱重量的重力传感器，重力传感器设在第一连接体或第二连接体上。

其中，如图17所示，第一转动部包括第一本体901，第二转动部包括第二本体902，第一本体901的一端部设置有用于安装第二本体902的容纳槽，第二本体902嵌设在容纳槽中且能够在容纳槽中转动。

进一步地，第一本体901和第二本体902之间设置有用于转动的转动件。本实施例中，转动件采用轴承件903，轴承件903的外壁与容纳槽连接，内壁与第一本体901连接，使得第一本体901和第二本体902之间转动式连接。当一端发生转动时，另一端可以维持不转动的状态而使得第一端独自发生转动，也就是说，当有风吹来，浮空器发生转动，绳索带着第一本体901转动，而第二本体902被下方的吊舱拉住有一定的承重力可以维持几乎不会转动的状态，而使得上部的第一本体901独自随着浮空器转动，这样就保证了下方的吊舱的稳定性。

进一步地，第一本体901和第二本体902之间设置有用于限制转动件位置的限位件。本实施例中，限位件包括第一止挡圈904和第二止挡圈905，第一止挡圈904和第二止挡圈905 分别位于转动件的两端。其中，第二本体902外缘设置有凸环906，容纳槽的开口位置的内壁开设有环槽，第二止挡圈905置于该环槽中，且第二止挡圈905的内壁环绕在凸环906外壁上，并且，凸环906与轴承件903相贴用于挡住轴承件903，第一止挡圈904紧贴容纳槽深处的台阶面，配合第二止挡圈905在外部的限位，形成轴承件903的限位，一方面保证轴承件的工作平稳，另一方面保证整个旋轴的稳定性和平衡新。

在进一步地，第一本体901和第二本体902之间设置有用于减小转动阻力的摩擦件。本实施例中，摩擦件包括相互贴合的第一垫片907和第二垫片908，第一垫片907设置在容纳槽的深处，第二垫片908设置在第二本体902的端部。第一垫片907和第二垫片908采用陶瓷片，陶瓷片之间的摩擦能够减小转动的阻力，保持转动的平稳性。

第一连接体包括第一U型架913，以及设置在第一U型架913的第一连接杆909，浮空器的绳索即中部绳索10的下端连接在第一连接杆909上。第一连接杆909外部设置第一套圈910，防止绳索对第一连接杆909的损坏。

第二连接体包括第二U型架914，以及设置在第二U型架914的第二连接杆911，吊舱的绳索即下部绳索8的上端连接在第二连接杆911上。第二连接杆911外部设置第二套圈912，防止绳索对第二连接杆911的损坏。

本装置中旋轴的承载力很大，例如1吨等规格，能够承载下部的吊舱。

更进一步的，重力传感器设在第一连接体或第二连接体上，具体的是设置在第一U型架 913或者第二U型架914上，在本实施例中，第二连接杆911为重力传感器，直接连接吊舱的绳索，能够得出吊舱部分的重量，在其他的实施例中，重力传感器可以代替第一连接杆909 的位置，连接上部浮空器的绳索在上部检测吊舱部分的重量，重力传感器的数据传输到主控设备(未图示)。

在使用时，重力传感器将检测到的吊舱的重量发送至主控设备，主控设备根据浮空器的浮力让承载的重力略大于浮空器浮力，使得浮空器始终有一个缓慢下沉的趋势，开启转航系统2以及尾部的尾翼电机18，利用电机的推动，在电机推动下，气流流动对浮空器产生一个推力，使得浮空器不会下沉，完成前进、后退、上升、下降。

本装置在绳索之间设置旋轴，能够消耗掉上方浮空器遇到的震荡，当浮空器遇到风导致晃动而使得绳索转动，上部绳索12和中部绳索10之间利用集索圈11将转动消耗掉，保证上部绳索12和中部绳索10之间不会打结，但如果风很大，浮空器收到的力度增大，集索圈能保证绳索不会打结，但是不能停止转动，旋轴的第一连接体913接收转动力度，随着绳索转动，在第一转动部和第二转动部的作用下，上方的第一转动部随之发生转动，而第二转动部在吊舱的重力拉扯下保持稳定不转动，下方连接的下部绳索8随之不转动，从而使得吊舱 7不会转动，即使有小规模的转动，也不会影响吊舱的稳定。

如图18所示，吊舱7包括吊舱立柱701，以及固定在吊舱立柱701上的吊舱挡圈702，吊舱挡圈702上设置有吊舱连接耳704，下部绳索8的下端连接在吊舱连接耳704上。

具体的，吊舱连接耳704包括设置在下端用于铰接吊舱挡圈702的吊舱铰接部，以及设置在上端用于连接下部绳索8的吊舱连接部。在本实施例中，吊舱铰接部采用开设在吊舱连接耳704上的吊舱铰接孔705，吊舱连接部采用开设在吊舱连接耳704上的吊舱连接孔706，其中，吊舱挡圈702穿设在吊舱铰接孔705中，下部绳索8固定在吊舱连接孔706中。当然，吊舱连接部还可以采用轴承，轴承安装在吊舱连接耳704上，吊舱挡圈702安装在轴承中，吊舱连接部还可以采用卡扣等形式。

进一步地，吊舱挡圈702采用环形圈，环形圈和方形框相比不具备棱角尖，不会对人体划伤，在升空时或者平稳后，在旋转时不会碰到树枝或者和树枝发生纠缠。

最上层的吊舱挡圈702与吊舱立柱701之间设置有加强杆708，提高吊舱的稳定性，吊舱立柱701的底端设置有用于承载人或物的平台底709，用于站人，当然还可以铺上平板，防止人踩空。

本装置中利用绳索组件将吊舱7连接在主气囊的下部，利用主气囊升空带动吊舱升空，使得工人升到树梢的位置，即使有风吹来也不会有大晃动，保持人的稳定方便打松塔。

如图19所示是尾翼组件的示意图，结合图1，尾翼组件包括设置在主气囊1尾部的若干个尾翼17，尾翼17包括用于支撑尾翼的硬质部分1701和设置在硬质部分1701后端的用于提供浮力的软质部分1702；硬质部分1701采用轻质、坚固的钢结构、碳管等等，作为尾翼的支撑部使用，底端固定在主气囊1上，后端固定连接软质部分1702，软质部分1702的底端固定在主气囊1上形成支撑，软质部分1702中充入密度小于空气的气体例如氦气，提供一部分的浮力，由于浮空器尾部的体积较小，主气囊内部位于尾部的气体也就相应的较少，造成尾部的浮力较小，而尾部由于硬质部分的存在以及要安装尾翼电机，导致尾部的重量会较大，因此将尾翼的一部分即软质部分1702作为一个小型的气囊使用，内部填充的氦气可以提供一部分的浮力，使得浮空器的尾部不会失控。

当然，硬质部分1701的面积小于软质部分1702的面积，可以采用硬质部分1701占尾翼17的占比为三分之一的比例，既能够维持尾翼的结构又能够提供浮力。

其中一个尾翼17的硬质部分1701上设置有尾翼驱动件，具体的，尾翼驱动件包括两个反方向的尾翼电机18，两个尾翼电机18朝向外部设置在硬质部分1701上，即两个尾翼电机 18的吹风方向均朝向外部，当需要转向时，将对应电机打开即可实现在尾部的方向控制，配合两侧的转航组件，完成转向。

在本实施例中，尾翼电机18设置在靠近主气囊1的位置，能够加强尾翼电机18的稳定性，防止在飞行过程中由于气流的存在将尾翼电机18吹的歪斜。

硬质部分1701作为框架，框架采用不锈钢材料，坚固，耐用，耐腐蚀，硬质部分设置有电机底板，采用环氧板，其上安装尾翼电机18。

本实施例中，尾翼17的数量为3个，3个尾翼17均布，形成三角的形状，进一步加强飞行的稳定性。

或者，尾翼17的数量为4个，4个尾翼17均布，形成十字形的形状，进一步加强飞行的稳定性。

另外，硬质部分1701的面积可以做的更小，如图16所示，硬质部分1701的面积足以安装尾翼电机18即可，因此，图16中的软质部分1702可以设置成为7字型，7字型的缺口处设置硬质部分1701，进一步减小重量，提升浮力。

本装置还设置有连接至主控设备的检测组件，用于检测浮空器的各项参数，检测组件包括风速计14，置于顶部排气组件3的封闭板上，位于最高点处用于检测风速，还包括防撞灯 13，置于顶部排气组件3的封闭板上，用于警示，还包括主气囊压力传感器15，置于顶部排气组件3的封闭板上，用于检测主气囊内部的压力，还包括温湿度传感器16，置于顶部排气组件3的封闭板上，用于检测主气囊内部的温湿度，还包括副气囊压力传感器504，置于副气囊的充气组件5上，用于检测副气囊内部的温度。

其中，主气囊内部的温湿度会影响浮力的大小，比如，根据热胀冷缩原理，在温度高时浮力越大，温度低时，浮力越小，在湿度大时，浮力小，在湿度小时，浮力大。采集到的温湿度数据可以作为浮力的判断数据。

采集到的主气囊压力和副气囊压力的数据，作为是否为副气囊充气以及冲多少气的参考。

工作原理：

首先将设施移到到空旷的场地上，净空范围不小于20*20米；将浮空器的头部固定在锚泊杆上，将艇身顺延展开，没有很厚堆积就可以。

安装尾翼电机18，两面安装，固定好。

安装转航系统2，两边保持平衡，搭载在支撑架上。

将氦气从充气口(可以是单独的设置在主气囊上的充气口)中充入主气囊1，使之慢慢成为艇形，将艇尾部固定。

接通电源，在副气囊4中充入空气。

浮空器艇身上浮，绳索理顺，接上集索圈11和吊舱7。

将艇前后固定锚泊点放开，艇慢慢上升。

操作人员站立在吊舱中，进行操作。

主气囊气压过大，主气囊压力传感器15接受到的数值到达预警数值，打开顶部阀门的排气组件3，释放多余气体；等主气囊压力传感器15的气压恢复平稳数值，关闭顶部阀门。

当需要进行转弯操作，操作人员按下转航电机开关按钮，尾翼电机18同时工作，当转弯操作完成，关闭转航和尾翼电机。

操作人员在平稳的状态下，进行采摘松子的操作。

采摘工作完成，打开顶部阀门排气组件3释放一部分氦气，使艇慢慢下降。艇出现下降即可关闭顶部阀门，待艇平稳落地后，再次打开顶部阀门，让气体快速释放。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种基于浮空器的充放气单向阀，其特征在于：包括单向阀(19)，所述单向阀(19)内设置有膜片(193)，且所述单向阀(19)出风口设置有用于锁定和阻挡所述膜片(193)的止挡件(196)；所述膜片(193)的外周固定在所述单向阀(19)上，所述膜片(193)上设置有两片半圆形的半圆片(1931)，且两个所述半圆片(1931)的直径边相互靠近设置，圆弧边的中部与所述膜片(193)连接设置，使得所述半圆片(1931)被风吹开时，所述直径边掀起进出风，所述圆弧边与所述膜片(193)始终连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于浮空器的充放气单向阀，其特征在于：所述膜片(193)与两个所述半圆片(1931)的连接处设置有台阶(1934)，所述半圆片(1931)的边缘能够搭设在所述台阶(1934)上。

3.根据权利要求2所述的一种基于浮空器的充放气单向阀，其特征在于：所述单向阀(19)的内壁设置有承载环(191)，所述膜片(193)的边缘固定在所述承载环(191)上；两个所述半圆片(1931)之间设置有与所述膜片(193)一体成型式连接的横筋(1932)，所述单向阀(19)内部沿直径设置有横梁(192)，所述横筋(1932)搭设在所述横梁(192)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于浮空器的充放气单向阀，其特征在于：所述单向阀(19)的出风口外围设置有同圆心的内环槽(194)和外环槽(195)；所述止挡件(196)包括止挡条板(1961)、设置在所述止挡条板(1961)中心的中心压柱(1962)、设置在所述止挡条板(1961)两端的端部压柱(1963)、设置在所述止挡条板(1961)两端的止挡螺钉(1964)，所述止挡条板(1961)置于所述单向阀(19)的出风端外部，所述中心压柱(1962)伸入到所述单向阀(19)内压制在所述横筋(1932)中心处，所述端部压柱(1963)从所述内环槽(194)穿过所述单向阀(19)后压制在所述膜片(193)的外缘处，所述止挡螺钉(1964)固定在所述外环槽(195)中。

5.根据权利要求4所述的一种基于浮空器的充放气单向阀，其特征在于：所述端部压柱(1963)为匹配所述内环槽(194)的弧形结构。

6.根据权利要求5所述的一种基于浮空器的充放气单向阀，其特征在于：所述半圆片(1931)的掀起半径大于所述膜片(193)到所述止挡条板(1961)的距离。

7.一种基于浮空器的副气囊充放气装置，其特征在于：包括浮空器的主气囊(1)，以及设置在所述主气囊(1)内部的副气囊(4)，所述主气囊(1)外壁设置有用于向所述副气囊(4)中充气的充气组件(5)和用于为所述副气囊(4)放气的放气组件(6)；所述充气组件(5)和所述放气组件(6)均设置有如权利要求1-6任一项所述的一种基于浮空器的充放气单向阀(19)。

8.根据权利要求7所述的一种基于浮空器的副气囊充放气装置，其特征在于：所述充气组件(5)还包括充气底板(501)、设置在所述充气底板(501)外部的充气风扇(503)、设置在所述充气底板(501)上的副气囊压力传感器(504)，所述单向阀(19)设置在所述充气底板(501)内部，且所述充气风扇(503)朝向所述单向阀(19)的进风口设置。

9.根据权利要求7所述的一种基于浮空器的副气囊充放气装置，其特征在于：所述放气组件(6)还包括放气底板(601)、设置在所述放气底板(601)内部的放气风扇(603)，所述单向阀(19)设置在所述放气底板(601)外部，且所述放气风扇(603)朝向所述单向阀(19)的进风口设置。

Images