CN112432049B - 一种庆典宫灯快速充放气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种庆典宫灯快速充放气装置,包括气瓶、充气阀、充气工装;庆典宫灯内胆的柔性薄膜接口作为放气管,在放气管侧方分出直径小于放气管直径的充气管,充气工装一端连接充气管,另一端通过管路连接充气阀门,气瓶与充气阀门相连接,由充气阀门作为整个充气过程的控制开关。在庆典宫灯原有设计方案不进行大改的前提下对充放气结构进行修改,实现充放气口的分离设计,同时增大放气管直径以提高排气效率,提高柔性薄膜材料的重复使用率。通过以上改进措施,彻底解决了庆典宫灯实际应用过程中所遇到的问题,效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种庆典宫灯快速充放气装置设计方案,属于空间柔性展开***技术领域。
背景技术
庆典宫灯结构示意如图1所示,由外皮(a)和内胆(b)组成,内胆下方连接充放气结构。外皮主要起保持宫灯外形、承力、提供系留点及美化装饰作用,内胆起密封作用并产生升力。内胆外延出柔性薄膜接口,并与充气装置相连,充气装置通过柔性薄膜将氦气充入内胆中,采用系绳扎紧柔性薄膜接口。
原始设计方案中充放气结构示意如图2所示,庆典宫灯充放气采用同一个柔性薄膜接口实现,充气管直径为D1,放气管直径为D2。进行充放气操作时将氦气气源及压力传感器伸入充气管后,用手握紧充气管以起到密封作用。待压力传感器示数达到预定值后,停止充气,使用系绳扎紧该柔性薄膜接口。待展示完毕后,直接由放气管处将柔性薄膜接口剪开,以实现快速放气。
根据庆典宫灯充放气实施过程的相关经验,总结出以下亟待解决的问题:
1、由于充放气采用同一个柔性薄膜接口实现,充气时需要用手握紧柔性薄膜接口包覆住气源充气管及压力传感器,由于充气时间较长,实际操作时比较耗费体力且容易出现漏气等现象;
2、在不强调工作效率的前提下可以使用充气管进行排放氦气功能,但是由于放气管直径相对较小,排放效率相对较低,严重影响庆典宫灯的收放效率;
3、为了保证庆典宫灯的快速排放氦气,需要将充气管薄膜完全从放气管处剪开,增大排放口面积,以此来提高排放效率;但随之而来的是材料成本的增加,由于破坏了充放气薄膜结构,重新进行试验时,需要使用新的充放气结构,导致材料成本的提高。
发明内容
本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种庆典宫灯快速充放气结构。
本发明解决技术的方案是:一种庆典宫灯快速充放气装置,包括气瓶、充气阀、充气工装;庆典宫灯内胆的柔性薄膜接口作为放气管,在放气管侧方分出直径小于放气管直径的充气管,充气工装一端连接充气管,另一端通过管路连接充气阀门,气瓶连接充气阀门,由充气阀门作为整个充气过程的控制开关。
优选的,所述的充气工装为圆柱管结构,圆柱管的一端为充气管接口,另一端上设置压力传感器接口和气源接口,圆柱管外壁设置充气工装凹槽,利用该凹槽实现与充气管的扎紧密封。
优选的,所述的充气工装采用钢制材料。
优选的,通过压力传感器接口将压力测量设备***充气工装内,以测量内胆中气体压力。
优选的,气瓶内的气体为氦气。
本发明与现有技术相比的有益效果是:
本发明旨在解决庆典宫灯充放气过程中出现的各种问题,在庆典宫灯原有设计方案不进行大改的前提下对充放气结构进行修改,实现充放气口的分离设计,同时增大放气管直径以提高排气效率,提高柔性薄膜材料的重复使用率。通过以上改进措施,彻底解决了庆典宫灯实际应用过程中所遇到的问题,效果显著。
本发明提出的庆典宫灯充放气装置可以实现充放气口的分离设计,并新增充气工装结构,操作过程更加便利;
将放气管直径由D2增大至D3,增大了放气口排放面积,提高了排气过程的工作效率;
改变排气方式,提高了柔性薄膜材料的重复使用率,降低材料成本。
附图说明
图1为庆典宫灯结构示意图;
图2为原始设计方案中充放气结构示意如图
图3为本发明充放气结构示意图;
图4为本发明充气工装结构示意图;
图5为本发明装置连接示意图;
图6为本发明工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
如图3所示,首先将柔性薄膜接口直径整体扩大至D3,从柔性薄膜接口处将充气管部分去掉,将放气管直径由D2增大至D3,同时在放气管上分出直径为D1的充气管,实现充放气口的分离设计。充气前扎紧管径较粗的放气管使用充气管充气,以方便操作;放气时打开放气口以确保快速排气。
所述放气管直径D3经过大量理论分析及验证由庆典宫灯半径R,最长放气工作时间T1,放气速度V1,放气管内外压差ΔP和柔性材料强度S等参数共同决定,其取值范围为充气管直径D1经过大量理论分析及验证由庆典宫灯半径R,最短充气工作时间T2,充气速度V2,充气工装直径D等参数共同决定,其取值范围为
同时,增加了如图4所示的充气工装以方便充气及充气过程监测压力数值。充气工装采用钢制材料,设置有4个接口:其中①号为压力传感器接口,通过此接口将压力测量设备***充气工装内,以测量内胆中氦气的压力,方便工作人员监测压力数据;②号为氦气气源接口,通过此接口连接高压氦气气源,将氦气充入宫灯的内胆中;③号为充气管接口,可以将宫灯充气管套住充气工装;④号为充气工装凹槽,使用橡胶绳在凹槽处勒紧柔性薄膜接口。最后采用螺栓将测压接口和气源接口拧紧固定,准备工作就绪即可开始充气。
整个充气装置连接示意图如图5所示:高压氦气气瓶连接充气阀门,充气阀门作为开关对整个充气过程进行控制;充气阀与充气工装之间通过管路连接,由于充气工装的独特设计,分别设有压力测量接口和充气管接口,可以压力测量设备和宫灯充气管,在充气过程中通过压力计可以随时监控宫灯内部的压力数值。
宫灯充气工作流程如图6所示:(1)工作人员展开就位;(2)领取宫灯及相应的充气设备;(3)检查工具的状况;(4)排放掉充气管内的空气以防止与氦气发生混合;(5)充气管和压力测量计***充气管开始充气工作;(6)读取压力计示数,确认内胆压力到达指定数值时停止充气;(7)从充气管内拔出充气工装,并将充气口系扎;(8)工具撤收,完成整个宫灯充气工作。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员的公知常识。
Claims (4)
1.一种庆典宫灯快速充放气装置,其特征在于:包括气瓶、充气阀门、充气工装;
庆典宫灯内胆的柔性薄膜接口作为放气管,在放气管侧方分出直径小于放气管直径的充气管,充气工装一端连接充气管,另一端通过管路连接充气阀门,气瓶与充气阀门相连接,由充气阀门作为整个充气过程的控制开关;放气管直径D3的取值决定因素包括庆典宫灯半径R,最长放气工作时间T1,放气速度V1,放气管内外压差ΔP和柔性材料强度S共同决定,其取值范围为所述的充气工装为圆柱管结构,圆柱管的一端为充气管接口,另一端上设置压力传感器接口和气源接口,圆柱管外壁设置充气工装凹槽,利用该凹槽实现与充气管的扎紧密封;
2.根据权利要求1所述的一种庆典宫灯快速充放气装置,其特征在于:所述的充气工装采用钢制材料。
3.根据权利要求1所述的一种庆典宫灯快速充放气装置,其特征在于:通过压力传感器接口将压力测量设备***充气工装内,以测量内胆中气体压力。
4.根据权利要求1所述的一种庆典宫灯快速充放气装置,其特征在于:气瓶内的气体为氦气。
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