浮空器压舱结构.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011009317.3 (22)申请日 2020.09.23 (71)申请人 中国科学院空天信息创新研究院 地址 100094 北京市海淀区邓庄南路9号 (72)发明人 栗颖思张泰华陈臣何泽青 张冬辉 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人 周琦 (51)Int.Cl. B64B 1/22(2006.01) (54)发明名称 浮空器压舱结构 (57)摘要 本发明的实施例提供了一种浮空器压舱结 构， 包括： 吊架、 料斗外框架和料斗， 所述吊。

2、架安 装在浮空器的囊体上， 所述料斗外框架与所述吊 架转动连接， 所述料斗安装在所述料斗外框架 内， 所述料斗的下端面设有出料口。 所述料斗外 框架与所述吊架转动连接， 当浮空器进行小角度 俯仰时， 所述料斗外框架能够保持竖直状态， 由 于所述料斗安装在所述料斗外框架内， 所述料斗 的下端面设有出料口。 因此， 所述料斗的出料口 能够始终处于最低点， 且所述出料口的方向为竖 直向下。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 112141314 A 2020.12.29 CN 112141314 A 1.一种浮空器压舱结构， 其特征在于， 包括： 吊架、 料斗外框架和料斗， 所述吊架安装在 。

3、浮空器的囊体上， 所述料斗外框架与所述吊架转动连接， 所述料斗安装在所述料斗外框架 内， 所述料斗的下端面设有出料口。 2.根据权利要求1所述的浮空器压舱结构， 其特征在于， 所述吊架为管材构成的空间桁 架结构， 所述吊架包括井字框、 吊架过渡架和吊架耳片， 所述井字框与浮空器的囊体相连， 所述井字框与所述吊架耳片通过所述吊架过渡架连接。 3.根据权利要求2所述的浮空器压舱结构， 其特征在于， 所述吊架还包括载荷架， 所述 载荷架与所述井字框和所述吊架过渡架连接， 且所述载荷架的底面设置为平面结构。 4.根据权利要求2所述的浮空器压舱结构， 其特征在于， 所述料斗外框架由管材构成， 所述料斗外。

4、框架包括料斗外框架主体、 承托架、 料斗外框架过渡架和料斗外框架耳片， 其中， 所述料斗外框架主体为由多根纵杆围成的圆筒状结构， 多根所述纵杆由多根环 形横杆固定连接， 其中， 所述料斗外框架耳片通过所述料斗外框架过渡架与所述料斗外框架主体连接， 所述料斗外框架耳片与所述吊架耳片转动连接， 其中， 所述承托架与所述纵杆连接， 且所述承托架位于所述料斗外框架主体的内侧， 所 述料斗承托在所述承托架上。 5.根据权利要求4所述的浮空器压舱结构， 其特征在于， 所述料斗包括料斗盖和内胆， 所述内胆与所述纵杆和所述环形横杆连接， 且所述内胆设置在所述料斗外框架主体内侧， 所述料斗盖安装在所述内胆的上表。

5、面。 6.根据权利要求5所述的浮空器压舱结构， 其特征在于， 所述内胆由金属板配置成上部 为圆柱筒， 下部为锥筒的结构， 所述承托架配置成与所述锥筒的锥面相匹配的结构。 7.根据权利要求6所述的浮空器压舱结构， 其特征在于， 所述内胆安装在所述料斗外框 架内侧的中上部， 使得所述锥筒的出料口与所述料斗外框架底部之间间隔开， 所述锥筒的 出料口处安装有阀门安装板。 8.根据权利要求5所述的浮空器压舱结构， 其特征在于， 所述料斗盖上开设有多个气 孔， 并且在所述料斗盖上还安装有料斗盖把手。 9.根据权利要求8所述的浮空器压舱结构， 其特征在于， 所述料斗盖内侧安装有干燥剂 盒。 10.根据权利要。

6、求4所述的浮空器压舱结构， 其特征在于， 所述料斗外框架主体上安装 有把手， 所述把手与所述纵杆连接。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112141314 A 2 浮空器压舱结构 技术领域 0001 本发明涉及航空航天技术领域， 尤其涉及一种浮空器压舱结构。 背景技术 0002 浮空器是指内部填充有轻于空气的轻质气体， 主要依靠空气静浮力实现升空的航 空器。 浮空器的类型有自由气球、 系留气球和飞艇。 其中， 自由气球不带动力， 随空中风自由 飘飞； 系留气球不带动力， 通过连接地面设施的缆绳驻留在空中预定位置； 而飞艇则是一种 携带动力的浮空器， 能够依靠自身动力实现可控制的机动飞行。 0。

7、003 一般在飞艇的腹部靠近飞艇的首端和尾端的位置处会设有压舱， 也叫配重舱。 压 舱内放置一定量的物料。 在飞艇上升过程中， 压舱排出物料可以使飞艇升速加快。 在飞艇平 飞过程中， 通过排出飞艇的首端或尾端处的物料可以起到调节飞艇俯仰角的作用； 也可以 在飞艇平飞时通过排出物料来提升其飞行高度。 压舱对于浮空器有相当重要的作用。 对于 大型浮空器来说需要大载重压舱， 其结构设计条件更加苛刻。 0004 浮空器为航空器， 其上所用结构有严格的重量限制。 对于大型浮空器来说， 重量限 制更加严格。 大型浮空器所需的压舱需要承载较重的物料， 轻质量结构和大载重承重对于 压舱的设计来说是互相矛盾的。。

8、 另外， 飞艇为囊体结构， 在其腹部吊装大载重结构可能会引 起囊体的应力集中。 同时， 大载重的压舱在运输和安装过程中由于其重量较大会造成使用 不便。 并且， 在现有压舱中， 当浮空器进行小角度俯仰时， 压舱也会产生角度俯仰。 发明内容 0005 本发明实施例提供一种浮空器压舱结构， 用以解决现有技术中的压舱会跟随浮空 器进行角度俯仰的问题。 0006 根据本发明的实施例， 提供了一种浮空器压舱结构， 包括： 吊架、 料斗外框架和料 斗， 所述吊架安装在浮空器的囊体上， 所述料斗外框架与所述吊架转动连接， 所述料斗安装 在所述料斗外框架内， 所述料斗的下端面设有出料口。 0007 根据本发明的。

9、实施例， 所述吊架为管材构成的空间桁架结构， 所述吊架包括井字 框、 吊架过渡架和吊架耳片， 所述井字框与浮空器的囊体相连， 所述井字框与所述吊架耳片 通过所述吊架过渡架连接。 0008 根据本发明的实施例， 所述吊架还包括载荷架， 所述载荷架与所述井字框和所述 吊架过渡架连接， 且所述载荷架的底面设置为平面结构。 0009 根据本发明的实施例， 所述料斗外框架由管材构成， 所述料斗外框架包括料斗外 框架主体、 承托架、 料斗外框架过渡架和料斗外框架耳片。 0010 其中， 所述料斗外框架主体为由多根纵杆围成的圆筒状结构， 多根所述纵杆由多 根环形横杆固定连接。 0011 其中， 所述料斗外框。

10、架耳片通过所述料斗外框架过渡架与所述料斗外框架主体连 接， 所述料斗外框架耳片与所述吊架耳片转动连接。 说明书 1/6 页 3 CN 112141314 A 3 0012 其中， 所述承托架与所述纵杆连接， 且所述承托架位于所述料斗外框架主体的内 侧， 所述料斗承托在所述承托架上。 0013 根据本发明的实施例， 所述料斗包括料斗盖和内胆， 所述内胆与所述纵杆和所述 环形横杆连接， 且所述内胆设置在所述料斗外框架主体内侧， 所述料斗盖安装在所述内胆 的上表面。 0014 根据本发明的实施例， 所述内胆由金属板配置成上部为圆柱筒， 下部为锥筒的结 构， 所述承托架配置成与所述锥筒的锥面相匹配的结。

11、构。 0015 根据本发明的实施例， 所述内胆安装在所述料斗外框架内侧的中上部， 使得所述 出料口与所述料斗外框架底部之间间隔开， 所述出料口处安装有阀门安装板。 0016 根据本发明的实施例， 所述料斗盖上开设有多个气孔， 并且在所述料斗盖上还安 装有料斗盖把手。 0017 根据本发明的实施例， 所述料斗盖内侧安装有干燥剂盒。 0018 根据本发明的实施例， 所述料斗外框架主体上安装有把手， 所述把手与所述纵杆 连接。 0019 在本发明实施例提供的浮空器压舱结构中， 设有吊架、 料斗外框架和料斗， 所述吊 架安装在浮空器的囊体上， 所述料斗外框架与所述吊架转动连接， 所述料斗安装在所述料 。

12、斗外框架内， 所述料斗的下端面设有出料口。 0020 通过这种结构设置， 所述料斗外框架与所述吊架转动连接， 当浮空器进行小角度 俯仰时， 所述料斗外框架能够保持竖直状态， 由于所述料斗安装在所述料斗外框架内， 所述 料斗的下端面设有出料口。 因此， 所述料斗的出料口能够始终处于最低点， 且所述出料口的 方向为竖直向下。 附图说明 0021 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图是本发明 的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据 这些附图获。

13、得其他的附图。 0022 图1是本发明实施例提供的浮空器压舱结构的结构示意图； 0023 图2是本发明实施例提供的浮空器压舱结构的吊架的结构示意图； 0024 图3是本发明实施例提供的浮空器压舱结构的料斗外框架的结构示意图； 0025 图4是本发明实施例提供的浮空器压舱结构的料斗的结构示意图； 0026 图5是本发明实施例提供的浮空器压舱结构的料斗外框架和料斗的组装结构示意 图； 0027 图6是本发明实施例提供的浮空器压舱结构的料斗盖的结构示意图一； 0028 图7是本发明实施例提供的浮空器压舱结构的料斗盖的结构示意图二。 0029 附图标记： 0030 100： 吊架； 101： 井字框；。

14、 102： 吊架过渡架； 103： 吊架耳片； 104： 载荷架； 200： 料斗外 框架； 201： 料斗外框架主体； 202： 承托架； 203： 料斗外框架过渡架； 204： 料斗外框架耳片； 205： 纵杆； 206： 环形横杆； 207： 把手； 300： 料斗； 301： 料斗盖； 302： 内胆； 303： 圆柱筒； 304： 锥 说明书 2/6 页 4 CN 112141314 A 4 筒； 305： 阀门安装板； 306： 气孔； 307： 料斗盖把手； 308： 干燥剂盒； 309： 干燥剂盒盖。 具体实施方式 0031 下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描。

15、述。 以下实施例用于 说明本发明， 但不能用来限制本发明的范围。 0032 在本发明实施例的描述中， 需要说明的是， 术语 “中心” 、“纵向” 、“横向” 、“上” 、 “下” 、“前” 、“后” 、“左” 、“右” 、“竖直” 、“水平” 、“顶” 、“底” 、“内” 、“外” 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发明实施例和简化描述， 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 不能理解为对本发明实施例的限制。 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。 0。

16、033 在本发明实施例的描述中， 需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “相 连” 、“连接” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或一体连接； 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。 对于本领 域的普通技术人员而言， 可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。 0034 在本发明实施例中， 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。

17、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。 0035 在本说明书的描述中， 参考术语 “一个实施例” 、“一些实施例” 、“示例” 、“具体示 例” 、 或 “一些示例” 等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、 结构、 材料或者特 点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。 在本说明书中， 对上述术语的示意性 表述不必须针对的是相同的实施例或示例。 而且， 描述的具体特征、 结构、 材料或者特点可 以在任一。

18、个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 此外， 在不相互矛盾的情况下， 本领 域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征 进行结合和组合为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发明 实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实 施例是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范 围。 0036 下面结合图1至图7对本发明实施例提供的浮空器压舱结构进行描述。 应当理解的 是， 。

19、以下所述仅是本发明的示意性实施方式， 并不对本发明构成任何特别限定。 0037 如图1所示， 本发明的实施例提供了一种浮空器压舱结构， 包括： 吊架100、 料斗外 框架200和料斗300， 吊架100安装在浮空器的囊体上， 料斗外框架200与吊架100转动连接， 料斗300安装在料斗外框架200内， 料斗300的下端面设有出料口。 例如， 料斗外框架200与吊 架100之间通过销钉连接。 0038 此处应当说明的是， 对于料斗外框架200与吊架100之间的连接方式， 本发明不作 说明书 3/6 页 5 CN 112141314 A 5 任何限定， 该连接方式可以为销钉连接， 或者其他可以使料。

20、斗外框架200与吊架100实现转 动连接的任何连接方式。 0039 通过这种上下分体式的结构设置， 料斗外框架200与吊架100转动连接， 当浮空器 进行小角度俯仰时， 料斗外框架200能够保持竖直状态， 由于料斗300安装在料斗外框架200 内， 且料斗300的下端面设有出料口。 因此， 料斗300的出料口能够始终处于最低点， 且出料 口的方向为竖直向下。 0040 在本发明的一个实施例中， 如图1和图2所示， 吊架100为管材构成的空间桁架结 构。 例如， 所述吊架100为钛合金管材焊接构成的空间桁架结构。 吊架100包括井字框101、 吊 架过渡架102和吊架耳片103， 井字框101与。

21、浮空器的囊体相连， 井字框101与吊架耳片103通 过吊架过渡架102连接。 0041 根据以上描述的实施例可知， 井字框101为钛合金管材构成的井字形框架结构， 其 安装在浮空器的囊体上， 与浮空器的囊体接触面积较大。 因此， 能够有效避免由于浮空器囊 体的受力面积太小而导致的囊体应力集中现象。 同时， 吊架100采用钛合金管材构成， 能够 满足浮空器对压舱结构的轻质要求。 0042 在本发明的一个可选实施例中， 如图1所示， 吊架100还包括载荷架104， 载荷架104 与井字框101和吊架过渡架102连接， 且载荷架104的底面设置为平面结构。 0043 通过设置载荷架104， 能够为浮。

22、空器压舱结构提供更大的载物空间， 使用灵活方 便。 0044 在本发明的一个实施例中， 如图1和图3所示， 料斗外框架200由管材构成， 例如料 斗外框架200由钛合金管材构成。 料斗外框架200包括料斗外框架主体201、 承托架202、 料斗 外框架过渡架203和料斗外框架耳片204。 0045 其中， 料斗外框架主体201为由多根纵杆205围成的圆筒状结构， 多根纵杆205由多 根环形横杆206固定连接。 0046 其中， 料斗外框架耳片204通过料斗外框架过渡架203与料斗外框架主体201连接， 料斗外框架耳片204与吊架耳片103转动连接。 0047 其中， 承托架202与纵杆205连。

23、接， 且承托架202位于料斗外框架主体201的内侧， 料 斗300承托在承托架202上。 0048 此处应当说明的是， 料斗外框架耳片204与吊架耳片103的连接方式包括但不限于 销钉连接。 0049 根据以上描述的实施例可知， 料斗300释放物料并将力传递至纵杆205， 纵杆205通 过料斗外框架过渡架203将力传递至料斗外框架耳片204， 料斗外框架耳片204通过吊架耳 片103将力传递至吊架过渡架102， 吊架过渡架102通过井字框101将力传递至浮空器的囊体 上进而实现浮空器增加上升速度、 调整飞行姿态或者提升平飞高度。 0050 通过这种结构设置， 与现有技术中的浮空器压舱相比较， 。

24、料斗外框架200由钛合金 管材构成， 能够较好地满足浮空器对压舱结构的轻质要求； 另外， 料斗300由纵杆205和承托 架202约束和承托， 具有较高的强度和较好的稳定性。 0051 根据以上描述的实施例可知， 该浮空器压舱结构能够利用较轻质量的结构来实现 大载重物料的携带， 可以作为大型浮空器的压舱结构使用。 0052 在本发明的一个实施例中， 如图5所示， 料斗300包括料斗盖301和内胆302， 内胆 说明书 4/6 页 6 CN 112141314 A 6 302与纵杆205和环形横杆206连接， 且内胆302设置在料斗外框架主体201内侧， 例如， 内胆 302可以焊接在料斗外框架2。

25、00的内侧， 料斗盖301安装在内胆302的上表面。 0053 此处应当说明的是， 料斗盖301与内胆302之间的安装方式为任何可拆卸式的安装 方式。 0054 进一步地， 在本发明的一个实施例中， 如图4所示， 内胆302由金属板配置成上部为 圆柱筒303， 下部为锥筒304的结构， 承托架202配置成与锥筒304的锥面相匹配的结构。 例如 内胆302由钛合金薄板焊接而成。 0055 根据以上描述的实施例可知， 内胆302的上部为圆柱筒303结构， 其截面为圆形， 可 以更好的承受内胆302内部物料带给内胆302侧壁的压力； 同时， 在相同外壁用料的情况下， 圆柱筒状结构的内胆302能够容纳。

26、更多的物料。 0056 内胆302的下部为锥筒304结构， 锥筒304的下端面上设有出料口， 锥形结构的设计 可以使物料排出更加顺畅， 极大减少了出料口处的积存物料， 提高了内胆302中物料的使用 效率。 0057 同时， 内胆302由钛合金薄板焊接而成， 提升了压舱结构的轻质性。 0058 在本发明的一个实施例中， 内胆302安装在料斗外框架200内侧的中上部， 使得出 料口与料斗外框架200底部之间间隔开， 出料口处安装有阀门安装板305， 阀门安装板305处 设有加强筋板。 0059 通过如上结构设置， 使得出料口与料斗外框架200底部之间间隔开， 一方面， 该间 隔能够为阀门安装板30。

27、5处安装阀门留有充足的空间； 另一方面， 该间隔能够实现方便放置 接料盘的作用。 0060 在本发明的一个实施例中， 如图6所示， 料斗盖301上开设有多个气孔306， 并且在 料斗盖301上还安装有料斗盖把手307。 例如， 料斗盖把手307由尼龙材料制成。 由于料斗盖 301不受力， 因此其可以使用重量较轻的铝合金焊接而成。 0061 通过这种结构设置， 料斗盖301上开设多个气孔306， 使得外部空气可以进入内胆 302内部， 使内胆302内的空气始终与外界连通， 有效避免了由于压力变化导致物料排出会 受到阻碍的问题。 同时， 料斗盖301上安装有料斗盖把手307， 能够方便地进行填充和。

28、清理内 胆302中的物料。 0062 在本发明的一个实施例中， 如图7所示， 料斗盖301内侧安装有干燥剂盒308， 干燥 剂盒308上设有干燥剂盒盖309。 0063 根据以上描述的实施例可知， 料斗盖301内侧安装有干燥剂盒308， 在干燥剂盒308 内放置干燥剂， 用于过滤流经料斗盖301气孔306的空气中的水分， 防止水汽进入内胆302引 起物料受潮或者结冰。 0064 在本发明的一个实施例中， 如图3所示， 料斗外框架主体201上安装有把手207， 把 手207与纵杆205连接。 0065 根据以上描述的实施例可知， 在料斗外框架主体201上安装有把手207， 一方面在 压舱空载时方。

29、便人员搬动； 另一方面， 在压舱带载时方便叉车进行叉装移动。 0066 最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其限制； 尽管 参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解： 其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分技术特征进行等同替换； 说明书 5/6 页 7 CN 112141314 A 7 而这些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和 范围。 说明书 6/6 页 8 CN 112141314 A 8 图1 图2 说明书附图 1/4 页 9 CN 112141314 A 9 图3 图4 说明书附图 2/4 页 10 CN 112141314 A 10 图5 图6 说明书附图 3/4 页 11 CN 112141314 A 11 图7 说明书附图 4/4 页 12 CN 112141314 A 12 。