本发明涉及系留气球的回收辅助设备领域，具体而言，涉及一种用于系留气球的系留锁组件。
背景技术：
系留气球属于浮空器的一种，其利用球体内气体(氦气)的浮力实现空中浮升。系留气球载荷可用于ais监测、大气环境监测、治安和火情监测、广域物联网覆盖等民用领域，还可用于空中预警、电子对抗、技术侦查与监控等军用领域。无论是在空中系留和地面锚泊状态，为将系留气球停留在空气中，均需要通过缆绳、锚泊架等平衡气球浮力和风力扰动。为此，系留气球必须设置系留缆绳和锚泊缆绳，在空中系留状态，通过系留缆绳配合缆绳收放装置实现空中系留；在锚泊状态，通过锚泊缆绳配合左右指标、辅助绞车及头锥锁实现地面锚泊。
现有浮空器头锥锁均需与电气控制系统配合使用，通过控制程序可实现锁销的开启与关闭，但因其增加了接近开关和动作执行机构，致使其结构复杂，可靠性降低。当电气系统出现故障后，采用手工进行应急操作不便。现有浮空器头锥锁还存在系留气球无法实现俯仰和周向转动自由变化问题。
例如，中国专利cn202807088公开了一种带有感应控制机构的浮空器头锥锁，该浮空器头锥锁需与电气控制系统配合使用，通过控制程序可实现锁销的开启与关闭，但因其增加了接近开关和动作执行机构，致使其结构复杂，可靠性降低。当电气系统出现故障后，采用手工进行应急操作不便。
中国专利cn203681862公开了一种锁栓式浮空器头锥锁，该方案只能实现微动俯仰单自由度的需求，当系留气球受瞬时侧向力时，产生巨大扭矩，威胁到头锥锁的结构可靠性。
技术实现要素：
针对相关技术中的问题，本发明提出一种可实现微动俯仰和旋转两自由度需求的系留锁组件，其结构简单、操作方便、可靠性高。
根据本发明的实施例，提供了用于系留气球的系留锁组件，包括彼此枢转连接的头锥伸出杆和引导部；与引导部固定连接的缆绳组件；以及套管支架，缆绳组件的自由端延伸穿过套管支架并且引导部能够在分别位于套管支架内部和外部的容纳位置和自由位置之间移动，其中在容纳位置，设置在套管支架上的锁扣组件卡接引导部，并且引导部能够在套管支架中旋转。
根据本发明的实施例，锁扣组件包括设置在套管支架外壁的基座、以及能够在基座中移动以进入或离开套管支架的内部的插销，其中，引导部的外侧壁设置有凹槽，并且在容纳位置插销进入套管支架的内部并卡接在凹槽中。
根据本发明的实施例，插销包括位于基座中的圆柱状的主体、以及由主体的一端的侧壁向外突出的凸缘，其中，在容纳位置凸缘卡接在基座上，并且主体的另一端进入套管支架的内部。
根据本发明的实施例，基座具有与套管支架外壁连接的连接端、以及与连接端相对的自由端，其中，自由端设置有：以第一长度向连接端延伸的第一滑槽、以及以小于第一长度的第二长度向连接端延伸的第二滑槽，其中，插销的主体可在基座中旋转以使插销的凸缘卡接在第一滑槽中或第二滑槽中，并且当凸缘卡接在第一滑槽中时，主体的另一端进入套管支架的内部，当凸缘卡接在第二滑槽中时，主体的另一端离开套管支架的内部。
根据本发明的实施例，插销的主体套设有弹簧，其中，当凸缘卡接在第一滑槽或第二滑槽中时，弹簧拉动主体以使凸缘与第一滑槽或第二滑槽的槽底接触。
根据本发明的实施例，凹槽为围绕引导部的轴线且环绕引导部的外侧壁设置的环形槽。
根据本发明的实施例，锁扣组件的数量为至少两个，且锁扣组件围绕套管支架的外侧壁等间距设置。
根据本发明的实施例，套管支架具有倒锥形的第一端部、和与支撑基座固定连接的第二端部，其中，缆绳组件由第一端部伸入套管支架并由第二端部伸出且与外置绞盘连接。
根据本发明的实施例，缆绳组件具有基部和由基部延伸的钢丝缆绳，其中，基部可拆卸地设置在引导部内部，并且钢丝缆绳由引导部伸出。
根据本发明的实施例，头锥伸出杆和引导部之间通过销轴枢转连接，其中，销轴的其中一端设置有止挡凸缘，销轴的杆段穿过头锥伸出杆和引导部以将二者枢转连接，并且销轴的外露的另一端设置有可插拔的保险销。
本发明的有益效果在于：
在本发明涉及的系留锁组件中，头锥伸出杆与引导部彼此枢转连接，因此头锥伸出杆能够相对于引导部旋转，可以实现系留气球的微动俯仰；并且，系留锁组件中的缆绳组件的自由端延伸穿过套管支架，缆绳组件的另一端可以与辅助绞车等设备相连，以实现对系留气球的地面锚泊与放飞；当系留气球回收时，引导部顺着套管支架的开口进入套管，处于在容纳位置，设置在套管支架上的锁扣组件卡接引导部，实现系留气球头锥的固定；并且引导部能够在套管支架中旋转，此时克服锁扣组件的微小摩擦力可实现系留气球的微动旋转。
附图说明
图1是本发明系留锁组件的一个实施例的立体图，其中引导部位于套管支架外部的自由位置；
图2是图1所示实施例的局部放大图；
图3是图1所示实施例的侧视图；
图4是与图3类似的、图1所示实施例的另一方向的侧视图；
图5是图1所示实施例的俯视图；
图6是图1所示实施例的立体图，其中引导部位于套管支架内部的容纳位置；
图7是图1所示实施例的局部放大分解图；
图8是图1所示实施例的侧视局部截面图；以及
图9是图1所示实施例的局部剖视图。
具体实施方式
现参照附图对本发明进行描述，如图1至图9所示，本发明提供了一种用于系留气球的系留锁组件10。
具体地，该系留锁组件10总的来说包括头锥伸出杆12、引导部部14、缆绳组件16、套管支架18以及锁扣组件20。其中，头锥伸出杆12与引导部14的一端彼此枢转连接，缆绳组件16与引导部14的另一端固定连接；套管支架18为两端开口的管状支架，缆绳组件16的自由端延伸穿过套管支架18并且引导部14能够在分别位于套管支架18的内部的容纳位置(参见图6)以及位于套管支架18的外部的自由位置(参见图1)之间移动。其中，头锥伸出杆12为从系留气球如系留艇的头锥的端部伸出的连接杆，用于将系留艇的头部固定。
进一步地，在容纳位置，设置在套管支架18上的锁扣组件20卡接引导部14，并且引导部14能够在套管支架18中旋转。
通过如上所述的结构，头锥伸出杆12与引导部14的一端枢转连接，因此头锥伸出杆12能够相对于引导部14旋转，可以实现系留气球的微动俯仰；并且，系留锁组件10中的缆绳组件16的自由端延伸穿过套管支架18，缆绳组件16的另一端可以与辅助绞车等设备相连，以实现对系留气球的地面锚泊与放飞。当系留气球回收时，引导部14顺着套管支架18的一端开口进入套管，处于在容纳位置，设置在套管支架18上的锁扣组件20卡接引导部14，实现系留气球头锥的固定；并且引导部14能够在套管支架18中旋转，此时克服锁扣组件20的微小摩擦力可实现系留气球的微动旋转。
继续参见附图，如图所示，在本发明的优选实施例中，锁扣组件20可以包括固定在套管支架18外壁的基座22和插销24。所述基座22为中空管状，其连接固定于套管支架18的外侧壁或与套管支架18的外侧壁一体成型，套管支架18连接于基座22的位置开设有通孔，以使基座22的内部通过所述通孔与套管支架18的内部相连通。具体地，在引导部14的外侧壁设置有凹槽26，并且在如上所述的容纳位置，插销24可以进入套管支架18的内部并卡接在凹槽26中，从而实现引导部14能够在套管支架18中旋转。
具体地，如图1至图6所示，插销24可以包括主体28以及凸缘30。其中，主体28为圆柱状结构并且主体28位于基座22中，凸缘30由主体28的一端的侧壁向外突出。当位于容纳位置中时，凸缘30卡接在基座22上，并且主体28的另一端进入套管支架18的内部并卡接在凹槽26内，从而将引导部14保持在套管支架18的内部。
如图1和图2最佳地示出的，在本发明的实施例中，基座22具有与套管支架18的外壁连接的连接端32、以及与连接端32相对的自由端34。具体地，自由端34设置有第一滑槽36和第二滑槽38。其中，第一滑槽36以第一长度向连接端32延伸，而第二滑槽38以小于第一长度的第二长度向连接端32延伸，从而使得第一和第二滑槽36、38具有不同的延伸长度，这样使得插销24能够向套管支架18的内部延伸或从其中缩回。
具体地，插销24的主体28可在基座22中旋转以使插销24的凸缘30卡接在第一滑槽36中或第二滑槽38中。在实际使用过程中，当凸缘30卡接在第一滑槽36中时，由于第一滑槽36延伸长度较长，因此主体28的另一端能够进入套管支架18的内部；与此相对的，当凸缘30卡接在第二滑槽38中时，由于第二滑槽38延伸长度较短，因此主体28的另一端离开套管支架18的内部。
此外，在一个优选的实施例中，插销24的主体28可以套设有弹簧。具体地，当凸缘30卡接在第一滑槽36或第二滑槽38中时，弹簧会拉动主体28以使凸缘30与第一滑槽36或第二滑槽38的槽底接触。通过这种方式，使得插销24利用弹簧的作用而向滑槽中的槽底偏置，这样能够使凸缘30稳固地保持在滑槽中，而不会发生脱离。
如图所示，优选地，凹槽26为围绕引导部14的轴线且环绕引导部14的外侧壁设置的环形槽。通过设置环形槽可以实现插销24容纳在凹槽26中时，同时还能够使得引导部14进行旋转。
优选地，上述的锁扣组件20的数量可以为至少两个。如图5所示，在该实施例中，可以设置三个锁扣组件20，并且锁扣组件20可以围绕套管支架18的外侧壁等间距设置。在其它实施例中，也可以设置2个、4个、甚至更多个锁扣组件20，因此其数量不对本发明构成任何限定。此外，当系留气球锚泊时，这种等间距设置的锁扣组件20可以尽可能保证稳固锁定引导部14，并使引导部14受力均匀。
如图所示，在本发明的一个实施例中，套管支架18具有倒锥形的第一端部40、和与支撑基座44固定连接的第二端部42。其中，缆绳组件16由第一端部40伸入套管支架18并由第二端部42伸出且与外置绞盘连接。
此外，缆绳组件16可以具有基部和由基部延伸的钢丝缆绳46，基部可拆卸地设置在引导部14内部，并且钢丝缆绳46由引导部14伸出。有关缆绳组件16以及引导部14的具体结构将在以下参照图7至图9进行详细描述。
返回参照图1至图7，头锥伸出杆12和引导部14之间可以通过销轴48枢转连接。具体地，引导部14包括一圆柱状引导杆141及连接于引导杆141一端的两个连接突起142，引导杆141的另一端为球冠状或锥状，环状的凹槽26开设于引导杆141的外圆周。两个连接突起142上开设有同轴的第一连接孔143，头锥伸出杆12上开设有第二连接孔122，头锥连接杆12设置于两个连接突起142之间且第二连接孔122与第一连接孔143相连通，销轴48的其中一端设置有止挡凸缘，销轴48的杆段穿过引导部14的第一连接孔143和头锥伸出杆12的第二连接孔122以将二者枢转连接，并且销轴48的外露的与止挡凸缘相对的另一端设置有可插拔的保险销50，从而防止因意外触碰或意外操作导致头锥伸出杆12和12引导部14之间发生脱离。
现参照图7至图9，对本发明系留锁组件10中的引导部14的具体结构进行描述。
如图所示并且结合以上所述，系留锁组件10包括彼此枢转连接的头锥伸出杆12和引导部14、以及与引导部14固定连接的缆绳组件16。具体地，缆绳组件16包括具有钢丝绳头52的缆绳46和能够容纳在引导部14中的绳头套管54，绳头套管54的侧壁设置有供钢丝绳头52和缆绳46进出的贯穿切口56，其中，钢丝绳头52容纳并保持在绳头套管54中且缆绳46由绳头套管54伸出并穿过引导部14。
通过以上结构，绳头套管54的侧壁设置有供钢丝绳头52和缆绳46进出的贯穿切口56，当需要更换钢丝绳46时，仅需将钢丝绳头52通过贯穿切口56从绳头套管54中取出，以更换钢丝绳；当安装钢丝绳46时，再次使钢丝绳头52穿过贯穿切口56进入绳头套管54内部，以安装钢丝绳，因此使得该系留锁组件10的结构更加简单，甚至当系留气球在地面锚泊状态下也可以更换引导部中的钢丝绳。
继续参照图7至图9，绳头套管54具有设置有上述贯穿切口56的环状侧壁58以及与环状侧壁58连接的底部止挡部60。其中，钢丝绳头52容纳在由环状侧壁58围成的容纳空间中，并且与底部止挡部60抵压接触。
在可选的实施例中，底部止挡部60可以为由环状侧壁58突出的至少一个止挡凸块；或者在其它实施例中，底部止挡部60可以为由环状侧壁58突出环状止挡凸缘。应当理解，上述实施方式可以根据本发明的具体使用情况而定；此外，其它可选的实施方式也可以应用在本发明中，本发明不局限于此。
如图所示，在一个实施例中，贯穿切口56可以沿绳头套管54的轴线方向延伸，并且贯穿切口56的宽度至少等于缆绳46的直径。也就是说，在一个实施例中，贯穿切口56的宽度可以仅等于缆绳46的直径，而小于钢丝绳头52的直径，这样使得缆46能够更稳固地安装在绳头套管54中；而在其它实施例中，贯穿切口56的宽度更大也是可行的，在这种情况下钢丝绳头52在绳头套管54中的进出可以更加方便。当然应当理解，贯穿切口56的宽度是可以根据具体使用情况而定的，本发明不局限于此。
继续参见图7至图9，该系留锁组件10还包括通过压盖螺钉62与引导部14可拆卸连接的绳头压盖64。其中，绳头压盖64与钢丝绳头52和绳头套管54抵压接触，从而将钢丝绳头52和绳头套管54稳固地固定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。