[发明专利]电动控制阀门及平流层飞艇进排气一体装置

说明书

技术领域

本发明涉及平流层飞艇内部压力控制领域，具体涉及一种电动控制阀门以及平流层飞艇进排气一体装置。

背景技术

飞艇是一种航空器，主要由高分子复合材料制成的气囊和推进、操纵系统组成，气囊内充入密度比空气小的浮升气体，气囊内外气体的密度差提供飞艇静浮力，从而能克服自身重量上升。

近些年以来，平流层飞艇成为了研究的热点，它是充气的柔性体，必须通过压力控制装置，使得在整个飞行过程中内外压力差保持在某个范围内，从而保持整个平流层飞艇的外部形状。在平流层飞艇上升过程中，随着飞行高度增加，外界空气密度和大气压力逐渐减小，平流层飞艇内的浮升气体体积迅速膨胀。为了避免平流层飞艇压差过大引起爆裂，就需要排出一定的内部气体；在平流层飞艇下降过程中，随着高度降低，外部压力增加，平流层飞艇内部趋向负压，则需要打开鼓风机向艇内充气。通过排气和充气从而调节平流层飞艇内外压差在一定范围，这个范围是由材料强度、飞行策略、气动参数等决定。

即使平流层飞艇锚泊在地面或在平流层定点期间，随着环境温度的变化，也会使平流层飞艇内部压强改变，因此，平流层飞艇在地面锚泊或高空驻留过程中均需要进气、排气装置来维持内外压差在一定范围。

现有技术中，平流层飞艇压力控制是通过排气装置和充气装置分别实现平流层飞艇的排气和充气，当平流层飞艇的体积较大时，安装的排气装置和充气装置数量明显增加较多，排气装置和充气装置同时设置在平流层飞艇气囊上增加了平流层飞艇重量和艇体安装接口。再者，现有技术中的充气装置是采用鼓风机和单向阀相结合的方式，鼓风机需要克服单向阀的自重和飞艇内压作用力向艇囊内充气，单向阀离鼓风机的出风口较近，对气流有一定的遮挡，使得鼓风机顶开单向阀难度大、充气效率低，而选择性能更高的鼓风机会提高成本、增加平流层飞艇的整体重量以及增加能源的消耗。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的一个实施例提供了一种电动控制阀门，包括：

通过铰链轴铰接的第一阀盖和第二阀盖；

拉杆，所述拉杆包括呈环状的拉杆环和与所述拉杆环相连接的拉杆轴，所述拉杆轴具有自由端；

第一连杆，所述第一连杆的一端与所述拉杆轴的自由端铰接，所述第一连杆的另一端与所述第一阀盖铰接；

第二连杆，所述第二连杆的一端与所述拉杆轴的自由端铰接，所述第二连杆的另一端与所述第二阀盖铰接；以及

电机，具有与所述拉杆环相连接的输出轴，用于带动所述拉杆轴在第一方向上来回运动，使得所述拉杆轴通过所述第一连杆和第二连杆分别带动所述第一阀盖和第二阀盖转动。

优选的，所述拉杆环具有矩形通孔，所述矩形通孔的长度方向为与所述第一方向垂直的第二方向，所述电动控制阀门还包括摇臂和摇臂轴，所述摇臂轴呈柱状，具有相对设置的一端和另一端，所述摇臂轴的一端通过所述摇臂与所述电机的输出轴固定连接，所述摇臂轴的另一端穿设在所述矩形通孔中，当所述电机的输出轴带动所述摇臂轴转动时，所述摇臂轴在所述矩形通孔中沿所述第二方向运动。

优选的，所述电动控制阀门还包括套设在所述拉杆轴上的拉杆护套。

优选的，所述摇臂轴与所述电机的输出轴平行。

优选的，所述第一连杆和所述第二连杆具有相同的长度。

优选的，所述第一连杆和所述第二连杆关于所述拉杆轴对称。

本发明的一个实施例还提供了一种平流层飞艇进排气一体装置，包括：

如上所述的电动控制阀门；

电机控制装置，用于控制所述电机的转向和转动圈数；

阀体，所述阀体包括：

与所述第一阀盖相适配的第一阀口；以及

与所述第二阀盖相适配的第二阀口。

优选的，所述阀体还包括位于所述第一阀口和第二阀口之间的挡板，所述平流层飞艇进排气一体装置还包括设置在所述第一阀口和第一阀盖之间的第一密封圈、设置在所述第二阀口和第二阀盖之间的第二密封圈，所述平流层飞艇进排气一体装置还包括位于所述平流层飞艇外部的鼓风机，用于对所述平流层飞艇进行充气。

优选的，所述电机控制装置包括：

上限位块，所述上限位块固定在所述拉杆环上；

上限位开关，当所述上限位开关与所述上限位块接触时，所述第一阀盖和第二阀盖处于所述平流层飞艇充气或排气时的打开位置；

下限位块，所述下限位块固定在所述拉杆环上；