本发明专利技术属于系留气球技术领域，涉及一种二自由度导绳装置，其包括：底座支件(3)；滑轮支件(2)，其通过两个共轴的轴承固定在底座支件(3)上，所述滑轮支件(2)夹在所述两个轴承之间并能够绕所述轴承的轴线转动；和滑轮(1)，其固定在所述滑轮支件(2)上并能够绕滑轮转轴(6)转动，所述滑轮转轴(6)垂直于所述轴承的轴线。本发明专利技术的优势在于可以避免系留绳的磨损，且安全可靠。
【技术实现步骤摘要】
一种用于系留气球的二自由度导绳装置
本专利技术涉及系留气球
，特别是涉及一种二自由度导绳装置。
技术介绍
系留气球依靠充入轻于空气的气体所产生的浮力实现浮升。气球通过系留绳与地面设备连接。因此系留气球作为一种升空平台，可以提供足够的对地对空的视野，拥有滞空时间长、耐候性强、部署机动性强等特征，广泛应用于军事与民用领域。其收放过程是：系留绳通过导绳滑轮改向，一端连接气球，另一端连接地面绞车，从而实现气球的升空、驻空、回降。传统的导绳滑轮仅有滑轮本身可以转动，而相对于通过系留绳漂浮于空中的气球，空间位置较为复杂，通常系留绳进入滑轮槽的位置并非严格沿着滑轮的切线方向，在此工况下易造成系留绳的磨损和脱槽，严重降低系留绳的抗拉能力，危及系统安全，影响系留绳的使用寿命。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的系留绳易产生磨损的技术问题，本专利技术提供新的二自由度导绳装置，它具有安全可靠的优势。具体来说，本专利技术采用如下技术方案中的任意一项。一种用于系留气球的二自由度导绳装置，其特征在于，包括：底座支件(3)，滑轮支件(2)，其通过两个共轴的轴承固定在底座支件(3)上，所述滑轮支件(2)夹在所述两个轴承之间并能够绕所述轴承的轴线转动，和滑轮(1)，其固定在所述滑轮支件(2)上并能够绕滑轮转轴(6)转动，所述滑轮转轴(6)垂直于所述轴承的轴线。在本专利技术的一个方面，所述滑轮支件(2)绕所述轴承的轴线转动的角度范围是±45°，即-45°至+45°范围内。当所述角度是0°时，所述滑轮支件(2)处于自然竖直的状态，不发生转动。在本专利技术的一个方面，所述二自由度导绳装置还包括固定于滑轮支件(2)上的配重块(8)，所述配重块(8)和所述滑轮(1)分别位于所述轴承的轴线的两侧。在本专利技术的一个方面，所述两个轴承分别通过空心转轴连接件(4)和实心转轴连接件(5)固定在底座支件(3)上，系留绳的一端穿过所述空心转轴连接件(4)。在本专利技术的一个方面，所述二自由度导绳装置还包括导线支件(7)，所述导线支件(7)一端套接所述滑轮转轴(6)，另一端能够绕所述滑轮转轴(6)转动并对系留绳形成井字形约束。在本专利技术的一个方面，所述滑轮转轴(6)为销轴传感器，用于检测系留绳的拉力。在本专利技术的一个方面，所述滑轮支件(2)包括滑轮主支架(21)、滑轮主支架支撑杆(22,25)、配重块连接杆(23)、防脱线滚轮(24)；所述滑轮主支架(21)上端开有两个安装孔，用于安装滑轮转轴(6)；所述滑轮主支架支撑杆(22,25)分别安装于滑轮主支架(21)的两块立板间的前端和后端；所述防脱线滚轮(24)两端安装于滑轮主支架(21)的两块立板间的中下部，防止系留绳脱槽并实现限位。在本专利技术的一个方面，所述底座支件(3)在所述轴承的轴线上对系留绳形成井字形约束。在本专利技术的一个方面，所述空心转轴连接件(4)包括中空转轴连接件(41)、法兰连接件A(42)、法兰圈(43)、轴端盖A(44)；所述中空转轴连接件(41)一端连接滑轮支件(3)，带通孔圆柱一端穿过法兰连接件A(42)，与法兰连接件内所装配轴承配合；所述法兰连接件A(42)法兰孔与底座支件(3)连接，内圈配有轴承，以确保中空转轴连接件(41)顺畅转动；所述轴端盖A(44)与法兰连接件(42)连接，限位内部轴承的轴向移动。在本专利技术的一个方面，所述实心转轴连接件(5)包括转轴连接件(51)、法兰连接件B(52)、法兰轴端盖(53)；所述转轴连接件(51)一端连接滑轮支件(3)，带圆柱台一端穿过法兰连接件B(52)，与法兰连接件B(52)内所装配轴承配合；所述法兰连接件B(52)法兰孔与底座支件(3)连接，内圈配有轴承，保证转轴连接件(51)顺畅转动；所述法兰轴端盖(53)内圈孔与法兰连接件B(52)连接，并将后底座(33)夹在其中，通过螺栓紧固。和现有技术相比，本专利技术的优势技术效果包括以下任意一项：1、通过多自由度滑轮的机构设计，在系留绳向各个方向变化的工况下，使系留绳方向能够始终沿着滑轮上系留绳包络曲线的切线方向，且与滑轮转轴垂直一向的自由度转轴与其入绳口至滑轮绳槽的连线相重合，从而更好避免系留绳的磨损；在系留绳出入口位置皆设置井字形限位装置并搭配滑轮，有效防止脱槽现象，增加了系留绳使用寿命，提高了整体系统的安全可靠度；2、通过使用滑轮转轴(销轴传感器)实时监测滑轮受力情况，能够直接精确地得到系留绳的受力情况，为系留气球释放回收过程及驻空过程提供必要的操作依据；3、机构采用一体化设计，具有运输便捷、部署快速的特点，可以快速转移安装于带安装孔的平台，机动性大大提高，使用操作更加简单。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1表示本专利技术实施例二自由度导绳滑轮的示意图；图2表示本专利技术实施例滑轮支件结构示意图；图3表示本专利技术实施例底座支件结构示意图；图4表示本专利技术实施例空心转轴连接件结构示意图；图5表示本专利技术实施例实心转轴连接件结构示意图；图6表示本专利技术实施例导线支件结构示意图；图中的附图标记含义如下：滑轮-1、滑轮支件-2、底座支件-3、空心转轴连接件-4、实心转轴连接件-5、滑轮转轴-6、导线支件-7；前底座-31、右侧底座-32、后底座-33、左侧底座-34、立板-35、横板-36、滚轮-37；中空转轴连接件-41、法兰连接件A-42、法兰圈-43、轴端盖A-44；导线侧板A-71、导线侧板B-72、侧板支撑件A-73、侧板支撑件B-74、导线滚轮-75。具体实施方式下面通过具体实施例结合附图对本专利技术进行说明，所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术实施例提供一种二自由度导绳滑轮方案，所述装置包括滑轮1、滑轮支件2、底座支件3、空心转轴连接件4、实心转轴连接件5、滑轮转轴6、导线支件7和配重块8。所述滑轮支件2上端连接滑轮1，下端连接配重块8；作为入绳口的空心转轴连接件4一侧连接底座支件3带滚轮(后文详述)一端，另一侧连接滑轮支件2；所述实心转轴连接件5一侧与底座支件3另一端连接，另一侧连接滑轮支件2；因此滑轮支件2夹在空心转轴连接件4和实心转轴连接件5之间，并能够绕这两者的轴线转动一定的角度。所述导线支架7通过滑轮转轴6与滑轮支件2连接在一起，所述导线支件7可以绕滑轮转轴6自由转动；所述滑轮转轴6为销轴传感器，用于检测系留绳的拉力。使用时，所述底座支件3连接锚泊平台，绳索由底座支件3上的滚轮(后文详述)进入，通过空心转轴连接件4进入滑轮2的绳槽，经滑轮转向一定的角度(比如70-110°，视具体情况而定，图1所示的情形为转向90°)，然后从导线支件7的约束滚轮(后文详述)穿出；滑轮支件2随系留绳方向的改变可相应地绕空心转轴连接件4和实心转轴连接件5的轴线转动，导线支件7可相应地绕滑轮转轴6转动，由此实现所谓的“二自由度”。如图2所示，滑轮支件2的结构包括滑轮主支架21、滑轮主支架支撑杆A22、配重块连接杆23、防脱线滚轮24、滑轮主支架支撑杆B25；所述滑轮主支架21主体是固定在一块横板上的两块立板，其上端开有两个安装孔，用于安装滑轮转轴6；所述滑轮主支架支撑杆A22和滑轮主支架支撑杆B25分别安装于滑轮主支架21的两块立板的前端、后端，用于加固这两块立板；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于系留气球的二自由度导绳装置，其特征在于，包括：底座支件(3)，滑轮支件(2)，其通过两个共轴的轴承固定在底座支件(3)上，所述滑轮支件(2)夹在所述两个轴承之间并能够绕所述轴承的轴线转动，和滑轮(1)，其固定在所述滑轮支件(2)上并能够绕滑轮转轴(6)转动，所述滑轮转轴(6)垂直于所述轴承的轴线。
【技术特征摘要】
1.一种用于系留气球的二自由度导绳装置，其特征在于，包括：底座支件(3)，滑轮支件(2)，其通过两个共轴的轴承固定在底座支件(3)上，所述滑轮支件(2)夹在所述两个轴承之间并能够绕所述轴承的轴线转动，和滑轮(1)，其固定在所述滑轮支件(2)上并能够绕滑轮转轴(6)转动，所述滑轮转轴(6)垂直于所述轴承的轴线。2.如权利要求1所述的二自由度导绳装置，其特征在于，所述滑轮支件(2)绕所述轴承的轴线转动的角度范围是±45°。3.如权利要求1所述的二自由度导绳装置，其特征在于，还包括固定于滑轮支件(2)上的配重块(8)，所述配重块(8)和所述滑轮(1)分别位于所述轴承的轴线的两侧。4.如权利要求1所述的二自由度导绳装置，其特征在于，所述两个轴承分别通过空心转轴连接件(4)和实心转轴连接件(5)固定在底座支件(3)上，系留绳的一端穿过所述空心转轴连接件(4)。5.如权利要求1所述的二自由度导绳装置，其特征在于，还包括导线支件(7)，所述导线支件(7)一端套接所述滑轮转轴(6)，另一端能够绕所述滑轮转轴(6)转动并对系留绳形成井字形约束。6.如权利要求1所述的二自由度导绳装置，其特征在于，所述滑轮转轴(6)为销轴传感器，用于检测系留绳的拉力。7.如权利要求1所述的二自由度导绳装置，其特征在于，所述滑轮支件(2)包括滑轮主支架(21)、滑轮主支架支撑杆(22,25)、配重块连接杆(23)、防脱线滚轮(24)；所述滑轮主支架(21)上端开有两个...
【专利技术属性】
技术研发人员：施志强，郑杨涛，
申请(专利权)人：丹阳昊天飞行器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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