[发明专利]用于临近空间飞艇的差动丝杠双余度阀门装置

说明书

本发明提供了一种用于临近空间飞艇的差动丝杠双余度阀门装置，包括第一阀门系统、第二阀门系统以及阀门机座，第一阀门系统和第二阀门系统对称地安装在阀门机座的两侧，第一阀门系统和第二阀门系统均包括阀盖、驱动机构、传动机构以及连杆机构，驱动机构包括电机和与电机配合连接的齿轮箱，传动机构通过支架安装在阀门机座上，电机通过电机支座与支架连接，传动机构包括差动丝杠和传动螺母，差动丝杠通过轴承与支架连接，差动丝杠的一端通过键与齿轮箱连接，阀盖通过连杆机构与传动机构连接，驱动机构能够驱动传动螺母在丝杠上移动，从而带动阀盖移动实现阀盖的开启或关闭。本装置采用差动丝杆及连杆机构改善阀门的漏气缺陷并提高阀门可靠性。

技术领域

本发明涉及浮空飞行器机载硬件技术领域，特别是涉及一种用于临近空间飞艇的差动丝杠双余度阀门装置。

背景技术

临近空间飞艇依靠静浮力来平衡重力和实现升降。在飞行包线内，控制艇身囊体的进气量、囊体内外压差是极其重要的环节。因此，艇载阀门装置是实现临近空间飞艇稳定升空和安全降落的关键设备。采用常规设计的阀门，例如采用蜗轮蜗杆传动机构的阀门，在关闭阀门时由于空程往往存在漏气，而且在阀门发生故障的情况下，无法继续做出有效的控制以保证平流层飞艇的安全飞行，因而安全系数不高。

发明内容

本发明的目的是至少解决上述缺陷与不足之一，该目的是通过以下技术方案实现的。

本发明提供了一种用于临近空间飞艇的差动丝杠双余度阀门装置，包括第一阀门系统、第二阀门系统以及阀门机座，所述第一阀门系统和第二阀门系统对称地安装在所述阀门机座的两侧，所述第一阀门系统和第二阀门系统分别包括阀盖、驱动机构、传动机构以及连杆机构，所述驱动机构包括电机和与所述电机相配合连接的齿轮箱，所述传动机构通过支架安装在阀门机座上，所述电机通过电机支座与所述支架固定连接，所述传动机构包括差动丝杠和传动螺母，所述差动丝杠的两端通过轴承与所述支架连接，所述差动丝杠的一端通过键与所述齿轮箱连接，所述阀盖通过所述连杆机构与所述传动机构连接，所述驱动机构能够驱动所述传动螺母在所述丝杠上移动，从而带动所述阀盖移动，实现所述阀盖的开启或关闭。

进一步地，所述连杆机构包括依次连接的第一连接轴、连杆以及第二连接轴，所述传动螺母与所述第一连接轴连接，所述阀盖与所述第二连接轴连接。

进一步地，所述传动螺母包括左旋螺母和右旋螺母，在所述驱动机构驱动所述差动丝杠转动的情况下，所述左旋螺母和右旋螺母均能够在所述差动丝杠上移动，从而带动所述阀盖移动。

进一步地，所述差动丝杠上设有与所述左旋螺母相匹配的左旋螺纹以及与所述右旋螺母相匹配的右旋螺纹。

进一步地，所述齿轮箱固定在所述阀门机座的外侧。

进一步地，所述第一阀门系统和第二阀门系统的结构相同。

进一步地，所述阀盖上设有与所述阀门机座相配合的密封圈。

进一步地，所述密封圈为改性硅橡胶圈。

进一步地，所述差动丝杠的另一端与旋变元件连接，所述旋变元件用于测量所述差动丝杠的旋转角度，进而通过软件监测所述阀盖的开启高度。

进一步地，所述阀盖上安装有切割装置。

本发明的优点如下：

本发明采用差动丝杆以及连杆机构作为传动机构改善了阀门的漏气缺陷，并采用双余度设计，利用两个阀盖相互配合对平流层飞艇进行控制，极大地提高了飞艇阀门装置的可靠性和适应性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。