CN109573107B - 航天器用压力容器固定方式 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种航天器用压力容器固定装置,包括气瓶、上支架组件、下支架组件、箍带组件、热控组件；上支架组件与下支架组件相连接，沿气瓶的径向固定气瓶；箍带组件分别与上支架组件、下支架组件连接，沿气瓶的轴向固定气瓶；箍带组件、上支架组件、下支架组件共同组成笼式结构，所述笼式结构形成笼式空腔，气瓶固定设置在所述笼式空腔内；热控组件包裹在笼式空腔外，实现对气瓶的加热温控，能够确保气瓶内部压力正常。采取笼式结构设计，通过上下支架和箍带全方位固定气瓶，上下支架上集成导向销孔，整个装置拆装方便快捷，对中性好；上支架组件和下支架组件采取分体拼接设计，便于复合材料加工，保证加工安装精度，支撑板强化了结构强度。

Description

航天器用压力容器固定方式
技术领域
本发明涉及压力容器设备领域，具体地，涉及一种航天器用压力容器固定装置，尤其涉及一种应用于太阳同步轨道卫星和其他类似航天飞行器贮存增压气体的气瓶固定装置。
背景技术
目前空间推进分***中使用的气瓶，主要固定形式是箍带和气瓶底部螺纹，底部螺纹固定存在受力集中现象。航天器发射期间可能会导致气瓶结构受损。因此研发一种航天器压力容器固定方式尤为重要和迫切。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种航天器用压力容器固定装置。
根据本发明提供的一种航天器用压力容器固定装置，包括气瓶、上支架组件、下支架组件、箍带组件、热控组件；
上支架组件与下支架组件相连接，沿气瓶的径向固定气瓶；
箍带组件分别与上支架组件、下支架组件连接，沿气瓶的轴向固定气瓶；
箍带组件、上支架组件、下支架组件共同组成笼式结构，所述笼式结构形成笼式空腔，气瓶固定设置在所述笼式空腔内；
热控组件包裹在笼式空腔外，实现对气瓶的加热温控，能够确保气瓶内部压力在预设范围内。
优选地，所述上支架组件包括上支架、上支撑板、第一导向销孔；
上支架上设置有多个第一导向销孔，上支架与上支撑板通过第一导向销孔相连接。
优选地，所述下支架组件包括下支架、下支撑板、第二导向销孔；
下支架上设置有多个第二导向销孔，下支架与下支撑板通过第二导向销孔相连接。
优选地，所述箍带组件包括气瓶箍带、销轴、销轴螺栓、垫圈和螺母；
通过销轴、销轴螺栓，气瓶箍带分别与上支架组件、下支架组件相连接，销轴螺栓的两侧分别安装垫圈、螺母。
优选地，所述上支架组件与下支架组件通过螺栓、垫圈、螺母相连接；
上支架组件与下支架组件之间设置有调整垫片，所述调整垫片由一个或多个垫片组成。
优选地，所述上支架设置有两个，两个上支架相对设置沿气瓶的径向方向，两个上支架通过上支撑板连接。
优选地，所述下支架设置有两个，两个下支架相对设置沿气瓶的径向方向，两个下支架通过下支撑板连接。
优选地，所述上支架组件、下支架组件采用复合材料。
优选地，所述调整垫片的厚度通过气瓶充压后的外径确定。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明采取笼式结构设计，通过上下支架和箍带全方位固定气瓶，上下支架上集成导向销孔，整个装置拆装方便快捷，对中性好；
2、销轴螺栓两侧均配有螺母，一侧用于箍带拉紧，另一侧用于箍带防松，上支架组件和下支架组件采取分体拼接设计，既便于复合材料加工，也能保证加工和安装精度，同时中间的支撑板强化了结构强度；
3、热控组件实现气瓶在空间环境下的正常工作；
4、气瓶2、上支架3、下支架4、上支撑板5、下支撑板6都为复合材料，减轻模块重量，上下支架之间的调整垫块可满足不同内压下气瓶的外经变化。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为航天器用压力容器固定方式结构示意图；
图2为航天器用压力容器固定方式结构示意图(A向)；
图3为航天器用压力容器固定方式结构示意图(B向)。
图中示出：
Figure BDA0001903290450000021
Figure BDA0001903290450000031
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种航天器用压力容器固定装置，包括气瓶2、上支架组件、下支架组件、箍带组件、热控组件1；
上支架组件与下支架组件相连接，沿气瓶2的径向固定气瓶2；
箍带组件分别与上支架组件、下支架组件连接，沿气瓶2的轴向固定气瓶2；
箍带组件、上支架组件、下支架组件共同组成笼式结构，所述笼式结构形成笼式空腔，气瓶2固定设置在所述笼式空腔内；
热控组件1包裹在笼式空腔外，实现对气瓶2的加热温控，能够确保气瓶2内部压力在预设范围内。
具体地，所述上支架组件包括上支架3、上支撑板5、第一导向销孔90；
上支架3上设置有多个第一导向销孔90，上支架3与上支撑板5通过第一导向销孔90相连接。
具体地，所述下支架组件包括下支架4、下支撑板6、第二导向销孔91；
下支架4上设置有多个第二导向销孔91，下支架4与下支撑板6通过第二导向销孔91相连接。
具体地，所述箍带组件包括气瓶箍带7、销轴10、销轴螺栓11、垫圈13和螺母14；
通过销轴10、销轴螺栓11，气瓶箍带7分别与上支架组件、下支架组件相连接，销轴螺栓11的两侧分别安装垫圈13、螺母14。
具体地，所述上支架组件与下支架组件通过螺栓12、垫圈13、螺母14相连接；
上支架组件与下支架组件之间设置有调整垫片8，所述调整垫片8由一个或多个垫片组成。
具体地，所述上支架3设置有两个，两个上支架3相对设置沿气瓶2的径向方向，两个上支架3通过上支撑板5连接。
具体地，所述下支架4设置有两个，两个下支架4相对设置沿气瓶2的径向方向，两个下支架4通过下支撑板6连接。
具体地，所述上支架组件、下支架组件采用复合材料。
具体地，所述调整垫片8的厚度通过气瓶2充压后的外径确定。
本发明中，气瓶采取笼式固定方式，通过上支架、下支架和箍带实现全方位固定；上支架和下支架均配有导向销孔，拆装快捷方便；气瓶、上支架、下支架、支撑板均使用复合材料，实现了整个结构的轻量化设计；热控组件实现了真空环境下气瓶的温度控制，保证气瓶内气压正常；销轴螺栓两侧均有螺母，实现箍带的拉紧功能和锁紧功能；上支架组件和下支架组件由多个复合材料板拼接组成，利于加工和装配，并增加结构强度；上支架和下支架之间采用调整垫片连接，能适应不同压力下的气瓶外径变化。
下面结合附图对本发明的优选例作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供一种航天器用压力容器固定装置，主要由气瓶2、上支架组件、下支架组件、箍带组件和热控组件1五大部分组成。上支架组件和下支架组件通过调整垫块8、螺栓12、垫圈13和螺母14进行连接，实现气瓶2径向固定。箍带组件通过销轴10、销轴螺栓11、垫圈13和螺母14与上支架组件、下支架组件进行连接，实现气瓶2径向固定。上支架组件、下支架组件和箍带组件共同组成了笼式结构。两个上支架3通过上支撑板5连接，两个下支架4通过下支撑板6连接。导向销孔9直接安装在上支架3和下支架4上，装拆方便快捷，对中性好。热控组件1完全包裹整个组件，实现了气瓶2的加热和温控，确保气瓶2内部压力正常，可在空间环境正常工作。
本发明通过热控组件实现了空间环境温控功能；导向销孔9实现了模块快捷装拆功能，对中性好；采用笼式设计，上支架组件、下支架组件和箍带组件组合成一个笼子，全方向固定气瓶2；销轴螺栓11即实现了箍带拉紧功能，也实现了锁紧功能；上支架组件和下支架组件采用分体式结构拼接而成；气瓶2、上支架3、下支架4、上支撑板5、下支撑板6都为复合材料，减轻模块重量；上支架组件和下支架组件通过各自的上支撑板5和下支撑板6拼接组成，该结构设计方式可保证加工精度、便于装配并增加了结构强度。上支架3和下支架4之间的调整垫块8由一系列厚度的垫片组成，可适应气瓶2内部压力变化后导致气瓶2外径变化，调整垫块8可满足不同内压下气瓶2的外径。
如图2、图3所示，上支架组件包括上支架3、上支撑板5和导向销孔9，下支架组件包括下支架4、下支撑板6和导向销孔9，箍带组件包括气瓶箍带7、销轴10、销轴螺栓11、垫圈13和螺母14组成。气瓶箍带7和上支架3、下支架4之间通过销轴10、销轴螺栓11、垫圈13和螺母14进行连接，其中销轴螺栓两侧均安装垫圈13和螺母14，靠近销轴一侧的垫圈13和螺母14实现锁紧功能；靠近支架3和支架4一侧的垫圈13和螺母14实现箍带拉紧功能。
本发明的另一优选例在于，上支架3和下支架4通过螺栓13、垫圈13和螺母14实现气瓶2的径向固定；气瓶箍带7通过销轴10、销轴螺栓11、垫圈13和螺母14与上支架3、下支架4进行连接，实现气瓶的轴向固定；下支座4通过螺纹固定在航天器上，实现模块整体固定；上支架3和下支架4上布有导向销孔9；销轴螺栓两侧的垫圈13和螺母14拧紧顺序如下：先拧紧靠近支架侧的螺母14以实现箍带拉紧功能，再拧紧靠近销轴测的螺母14实现锁紧防松功能；两个上支架3和两个下支架4通过各自的上支撑板5、下支撑板6拼接；热控组件包裹整个模块；使用复合材料制作气瓶2、上支架3、下支架4、上支撑板5、下支撑板6；调整垫块8的厚度通过气瓶充压后的实际外径确定。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“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申请和简化描述，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申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (5)

1.一种航天器用压力容器固定装置，其特征在于，包括气瓶(2)、上支架组件、下支架组件、箍带组件、热控组件(1)；
上支架组件与下支架组件相连接，沿气瓶(2)的径向固定气瓶(2)；
箍带组件分别与上支架组件、下支架组件连接，沿气瓶(2)的轴向固定气瓶(2)；
箍带组件、上支架组件、下支架组件共同组成笼式结构，所述笼式结构形成笼式空腔，气瓶(2)固定设置在所述笼式空腔内；
热控组件(1)包裹在笼式空腔外，实现对气瓶(2)的加热温控，能够确保真空环境下气瓶(2)内部压力在预设范围内；
所述上支架组件包括上支架(3)、上支撑板(5)、第一导向销孔(90)；
上支架(3)上设置有多个第一导向销孔(90)，上支架(3)与上支撑板(5)通过第一导向销孔(90)相连接；
所述下支架组件包括下支架(4)、下支撑板(6)、第二导向销孔(91)；
下支架(4)上设置有多个第二导向销孔(91)，下支架(4)与下支撑板(6)通过第二导向销孔(91)相连接；
所述箍带组件包括气瓶箍带(7)、销轴(10)、销轴螺栓(11)、垫圈(13)和螺母(14)；
通过销轴(10)、销轴螺栓(11)，气瓶箍带(7)分别与上支架组件、下支架组件相连接，销轴螺栓(11)的两侧分别安装垫圈(13)、螺母(14)；
所述上支架(3)设置有两个，两个上支架(3)相对设置沿气瓶(2)的径向方向，两个上支架(3)通过上支撑板(5)连接。
2.根据权利要求1所述的航天器用压力容器固定装置，其特征在于，所述上支架组件与下支架组件通过螺栓(12)、垫圈(13)、螺母(14)相连接；
上支架组件与下支架组件之间设置有调整垫片(8)，所述调整垫片(8)由一个或多个垫片组成。
3.根据权利要求1所述的航天器用压力容器固定装置，其特征在于，所述下支架(4)设置有两个，两个下支架(4)相对设置沿气瓶(2)的径向方向，两个下支架(4)通过下支撑板(6)连接。
4.根据权利要求1所述的航天器用压力容器固定装置，其特征在于，所述上支架组件、下支架组件采用复合材料。
5.根据权利要求2所述的航天器用压力容器固定装置，其特征在于，所述调整垫片(8)的厚度通过气瓶(2)充压后的外径确定。
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