[實(shí)用新型]閥門及包括該閥門的浮空器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520884319.5
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN205190767U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳光啟空間技術(shù)有限公司
• 主分類號: F16K1/00
• 分類號: F16K1/00;F16K1/32;F16K31/04;F16K31/50
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡;吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及浮空器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種閥門及包括該閥門的浮空器。

背景技術(shù)

浮空器一般是指比重輕于空氣的、依靠大氣浮力升空的軟結(jié)構(gòu)飛行器。浮空器由高分子 復(fù)合材料制成的氣囊和布設(shè)在氣囊之上的各種設(shè)備及有效載荷組成，氣囊內(nèi)充入密度比空氣 小的浮升氣體，氣囊內(nèi)外氣體的密度差提供浮空器浮力，從而完成浮空器升空。浮空器一般 包括氣球和飛艇。成形的浮空器從地面開始升空，隨著飛行高度增加，外界空氣密度和大氣 壓力逐漸減小，浮空器內(nèi)的浮升氣體體積迅速膨脹。為了安全和保持浮空器氣動外形，浮空 器需要排出一定的內(nèi)部氣體，調(diào)節(jié)內(nèi)外壓差到一定范圍，這個(gè)范圍是由材料強(qiáng)度、飛行策略、 氣動參數(shù)決定。即使浮空器錨泊在地面或在一定高度飛行，隨著環(huán)境溫度的升高，浮空器的 內(nèi)部氣體也會膨脹，這時(shí)就要排出一定的氣體，否則會因?yàn)閴毫^高使囊體破裂。因此，浮 空器在地面錨泊、成形升空和高空駐留過程中均需要排氣裝置來將其內(nèi)外壓差維持在一定范 圍內(nèi)。

近些年以來，高空飛艇一度成為了研究的熱點(diǎn)，它們的最終飛行高度一般都在18km以上， 在這一高度，空氣密度不到地面的十分之一，飛艇從地面到達(dá)這一高度后，內(nèi)部的浮升氣體 膨脹十倍以上。因此成形升空過程中，需要排出大量的氣體來維持艇體內(nèi)外壓差平衡，排氣 速度由升空速度和飛艇體積決定，體積越大，升空越快，排氣速度就需要越快。

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的閥門包括閥體100、閥蓋200、彈簧300和拉桿400。該閥門依 靠彈簧300的彈性拉力關(guān)閉閥門，當(dāng)浮空器內(nèi)部氣體壓力升高，內(nèi)壓對閥蓋200的作用力大 于彈簧300預(yù)置彈性拉力時(shí)，閥門開啟，排出氣體，而后內(nèi)壓降低，在彈簧的作用下關(guān)閉閥 門，如此反復(fù)。采用這種閥門主要存在下述的問題：

(1)被動控制，缺乏靈活性。這是因?yàn)樵撻y門為純機(jī)械結(jié)構(gòu)，僅依靠彈簧300和浮空器 內(nèi)部氣壓的作用開啟關(guān)閉閥門，氣壓大，閥門開，氣壓小，閥門關(guān)，無法主動控制閥門的開 啟和關(guān)閉，缺乏靈活性，應(yīng)用范圍窄。

(2)閥門關(guān)閉時(shí)，密封性能不好，常有漏氣現(xiàn)象；

(3)閥門結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量偏大，難以滿足浮空器盡可能的減輕重量的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種閥門及包括該閥門的浮空器，該閥門結(jié)構(gòu)簡單、便 于控制。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種閥門，包括：閥體，具有 閥口；閥蓋，位于閥體的一側(cè)并沿閥體的縱向可移動地設(shè)置，其中，閥蓋至少具有第一位置 和第二位置，在第一位置，閥蓋覆蓋閥口以控制閥口關(guān)閉，在第二位置，閥蓋與閥體脫離以 控制閥口開啟；驅(qū)動機(jī)構(gòu)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)與閥蓋連接以控制閥蓋在閥體的縱向上相對于閥體進(jìn)行 縱向運(yùn)動。

進(jìn)一步地，閥門還包括連接于閥蓋的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，閥蓋在閥體的縱向上相對于閥體可移動 地設(shè)置。

進(jìn)一步地，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括：導(dǎo)桿，設(shè)置在閥蓋的遠(yuǎn)離閥體的一側(cè)；支架，設(shè)置在閥蓋的 遠(yuǎn)離閥體的一側(cè)，并相對閥體固定設(shè)置，支架具有與導(dǎo)桿滑動配合的導(dǎo)向孔。

進(jìn)一步地，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括多個(gè)導(dǎo)桿以及與多個(gè)導(dǎo)桿一一對應(yīng)設(shè)置的多個(gè)導(dǎo)向孔，其中， 多個(gè)導(dǎo)桿沿閥蓋的周向間隔設(shè)置，多個(gè)導(dǎo)向孔沿支架的周向間隔設(shè)置。

進(jìn)一步地，支架上設(shè)置有多個(gè)減重孔，多個(gè)減重孔沿支架的周向間隔設(shè)置。

進(jìn)一步地，閥門還包括防傾斜結(jié)構(gòu)，防傾斜結(jié)構(gòu)與支架連接并與導(dǎo)桿配合以防止閥蓋傾 斜。

進(jìn)一步地，防傾斜結(jié)構(gòu)為套筒，套筒設(shè)置在導(dǎo)向孔處，套筒具有與導(dǎo)桿配合的內(nèi)部通孔， 內(nèi)部通孔與導(dǎo)向孔同軸設(shè)置。

進(jìn)一步地，支架具有安裝通孔，一部分的驅(qū)動機(jī)構(gòu)穿過安裝通孔后與閥蓋連接。

進(jìn)一步地，驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括：電機(jī)，具有輸出軸；螺母，與輸出軸連接；推桿，與螺母配 合設(shè)置以將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為推桿的直線運(yùn)動，推桿的遠(yuǎn)離螺母的一端與閥蓋連接。

進(jìn)一步地，閥門還包括設(shè)置在閥蓋的遠(yuǎn)離閥口一側(cè)的連接構(gòu)件，閥蓋通過連接構(gòu)件與推 桿連接。

進(jìn)一步地，連接構(gòu)件具有兩個(gè)安裝凹槽，推桿具有與兩個(gè)安裝凹槽一一對應(yīng)配合的兩個(gè) 凸起。

進(jìn)一步地，閥門還包括與閥體連接的基座，驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置在基座的靠近閥蓋的一側(cè)。

進(jìn)一步地，閥門還包括多個(gè)立柱，多個(gè)立柱沿閥體的周向間隔設(shè)置，立柱的一端與閥體 連接，立柱的另一端與基座連接。