CN107792398B - 适用于卫星高压气瓶伸缩的安装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于卫星高压气瓶伸缩的安装结构，包括气瓶安装板和气瓶支撑板；其中，所述气瓶安装板内埋加强框，所述加强框上设置有若干阶梯孔，所述气瓶通过所述阶梯孔与气瓶安装板进行紧固连接；所述气瓶支撑板上设置有若干通孔，所述气瓶通过所述通孔安装在气瓶支撑板上，所述气瓶支撑板位于气瓶安装板的下方。本发明提供适用于卫星高压气瓶的安装方式，采用带内埋框架蜂窝板提供的主要支撑固定并保证其安装刚度，采用带橡胶垫圈的蜂窝板提供气瓶的辅助支撑，同时可适应高压气瓶的充气前后的伸缩变形。
Description
技术领域
本发明涉及高轨卫星服务平台结构领域，具体地，涉及一种适用于卫星高压气瓶伸缩的安装结构。
背景技术
卫星用高压气瓶是卫星推进系统的一个重要部件,对卫星推进系统的性能、可靠性和寿命具有举足轻重的影响。
高压气瓶在充入30MPa的高压气体后，高压气体会使气瓶发生一定的膨胀变形，而随着在轨期间气体的消耗，高压气瓶内部压力降低，容器从膨胀状态变为收缩状态，气瓶最大变形量可达8-10mm。气瓶充气伸长变形后管嘴出口处的安装位置会发生一定量的变化，给气瓶在卫星上的支撑固定造成较大难度。
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适用于卫星高压气瓶伸缩的安装结构。
根据本发明提供的一种适用于卫星高压气瓶伸缩的安装结构，包括气瓶安装板和气瓶支撑板；
其中，所述气瓶安装板内埋加强框，所述加强框上设置有若干阶梯孔，所述气瓶通过所述阶梯孔与气瓶安装板进行紧固连接；
所述气瓶支撑板上设置有若干通孔，所述气瓶通过所述通孔安装在气瓶支撑板上，所述气瓶支撑板位于气瓶安装板的下方。
优选地，所述气瓶安装板包括上蒙皮、下蒙皮、蜂窝芯子，所述蜂窝芯子安装在上蒙皮和下蒙皮之间，所述加强框贯穿安装在蜂窝芯子中；
所述蜂窝芯子分别与加强框、上蒙皮、下蒙皮胶接，所述加强框分别与上蒙皮、下蒙皮胶接。
优选地，所述加强框为一体成型的薄壁结构，所述加强框上分布有环梁，在所述环梁的周向上均匀分布有所述阶梯孔；气瓶安装板通过所述阶梯孔与气瓶法兰进行螺接。
优选地，所述气瓶安装板与气瓶的连接处设置有隔热垫片。
优选地，所述气瓶支撑板包括上蒙皮、下蒙皮、蜂窝芯子，所述蜂窝芯子安装在上蒙皮和下蒙皮之间，并分别与上蒙皮、下蒙皮胶接。
优选地，所述通孔处设置有金属埋件，所述金属埋件内嵌在所述蜂窝芯子中，并分别与蜂窝芯子、上蒙皮、下蒙皮胶接。
优选地，所述金属埋件内侧套设有橡胶垫圈，所述橡胶垫圈与金属埋件胶接。
优选地，所述橡胶垫圈的直径大于或等于气瓶上出口支架轴套的直径，所述橡胶垫圈的高度小于气瓶上出口支架轴套的长度。
优选地，所述气瓶出口支架轴套安装在所述橡胶垫圈中。
优选地，所述橡胶垫圈的材质为丁腈橡胶。
本发明的目的是提供一种适用于卫星高压气瓶伸缩的安装结构，包括一块带内埋框架蜂窝板为气瓶安装板、一块带橡胶垫圈的蜂窝板为气瓶支撑板。其中，所述气瓶安装板包括：上蒙皮、下蒙皮、蜂窝芯子、内埋加强框，其与气瓶采用螺接的方法实现固定连接；所述气瓶支撑板包括：上蒙皮、下蒙皮、蜂窝芯子、橡胶垫圈，其与气瓶采用套轴方式实现连接。
本发明适用于卫星高压气瓶伸缩的安装结构，其采用上刚下柔的连接方式连接高压气瓶，既保证气瓶的安装强度与刚度，又能适应气瓶充气放气前后的变形量。气瓶安装板与气瓶间垫隔热垫片以保证热控需要。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、传统气瓶安装一般使用包带抱紧结构，为纯柔性连接，本发明安装方式采用上刚下柔共同连接，提高了气瓶安装结构的强度和刚度。
2、传统气瓶安装需根据气体压力不同，预紧力会发生相应变化，本发明安装方式可自动适应多种充气压力。
3、本发明中高压气瓶的可伸缩安装结构可根据需要，适应不同长度、不同充气压力的气瓶；
4、本发明中高压气瓶的可伸缩安装结构设计构型简单，质量轻，安装工艺好。
本发明可供卫星用高压气瓶安装，适用于气瓶伸缩变形，可提供较好的安装刚度，通过气瓶安装板和气瓶支撑板的一刚一柔的连接，实现卫星用高压气瓶的安装需求。
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为本发明中气瓶安装板的结构示意图；
图2为本发明中气瓶安装板内埋框的结构示意图；
图3为本发明中气瓶支撑板的结构示意图；
图4为本发明中气瓶安装的结构示意图；
图5为本发明中气瓶安装板内部结构示意图；
图6为本发明中气瓶支撑板中橡胶垫圈的结构示意图；
图7为发明中气瓶安装板与气瓶安装在主视方向上的局部放大图；
图8为发明中气瓶安装板与气瓶安装在俯视方向上的局部放大图；
图9为发明中气瓶支撑板与气瓶安装的局部放大图；
图中，1-气瓶安装板；2-气瓶支撑板；3-上蒙皮；4-下蒙皮；5-蜂窝芯子；6-加强框；7-金属埋件；8-橡胶垫圈；9-环梁；10-隔热垫片，11-气瓶，12-螺钉。
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。
本发明提供一种适用于卫星高压气瓶伸缩的安装结构，如图1-图9所示，包括气瓶安装板1和气瓶支撑板2；其中，所述气瓶安装板1内埋加强框6，所述加强框6上设置有若干阶梯孔，所述气瓶11通过所述阶梯孔与气瓶安装板1进行紧固连接；所述气瓶支撑板2上设置有若干通孔，所述气瓶11通过所述通孔安装在气瓶支撑板2上，所述气瓶支撑板2位于气瓶安装板1的下方。
所述气瓶安装板1包括上蒙皮3、下蒙皮4、蜂窝芯子5，所述蜂窝芯子5安装在上蒙皮3和下蒙皮4之间，所述加强框6贯穿安装在蜂窝芯子5中；所述蜂窝芯子5分别与加强框6、上蒙皮3、下蒙皮4胶接，所述加强框6分别与上蒙皮3、下蒙皮4胶接。
在气瓶安装板1中，所述加强框6为一体成型的薄壁结构，厚度和蜂窝芯子5高度一致，为气瓶安装板1提供主要强度和刚度。所述加强框6上分布有环梁9，在所述环梁9的周向上均匀分布有所述阶梯孔；气瓶安装板1通过所述阶梯孔与气瓶法兰进行螺接。
优选地，在每个环梁9上分布有8个阶梯孔，如图8所示。气瓶法兰上为螺纹孔，通过8个M5的螺钉12将气瓶法兰与气瓶安装板1的一个环梁9进行连接。在气瓶法兰与气瓶安装板1的连接处设置有隔热垫片10，以满足卫星热控需求。
所述气瓶安装板1为铝蜂窝夹层板并内埋框架，内埋框架提供螺钉12安装接口，与气瓶法兰使用螺钉12紧连接。
所述气瓶支撑板2包括上蒙皮3、下蒙皮4、蜂窝芯子5，所述蜂窝芯子5安装在上蒙皮3和下蒙皮4之间，并分别与上蒙皮3、下蒙皮4胶接。
在气瓶支撑板2中，所述通孔处设置有金属埋件7，所述金属埋件7内嵌在所述蜂窝芯子5中，并分别与蜂窝芯子5、上蒙皮3、下蒙皮4胶接。
所述金属埋件7内侧套设有橡胶垫圈8，所述橡胶垫圈8与金属埋件7胶接。橡胶垫圈8，为气瓶11提供径向支撑，并适应气瓶11轴向变形。所述橡胶垫圈8外圈套有的环形埋件以保证其强度。
所述橡胶垫圈8的直径大于或等于气瓶上出口支架轴套的直径，所述橡胶垫圈8的高度小于气瓶上出口支架轴套的长度。其中气瓶上出口支架轴套为Φ30的轴，气瓶支撑板上为Φ30的橡胶垫圈，安装时轴套入橡胶垫圈中，并有一定间隙，轴的长度大于橡胶垫圈高度。在气瓶发生膨胀伸缩时可适应气瓶伸缩，即轴可在橡胶垫圈的孔中滑动。
所述气瓶出口支架轴套安装在所述橡胶垫圈8中。所述橡胶垫圈8的材质为丁腈橡胶。所述气瓶支撑板通过套轴的方式与气瓶进行连接。
气瓶安装板，处于气瓶上方，提供主要安装支撑，使气瓶倒吊安装；气瓶支撑板，处于气瓶下方，提供辅助安装支撑，适应气瓶充气前后变形量。气瓶上部法兰为完全约束，气瓶下部支架轴套约束5个自由度，对轴向不约束，以适应气瓶变形。橡胶垫圈对气瓶支架轴套轴向无约束作用，使气瓶在充入高压气体伸长后，结构能适应其伸长变化量。
本发明提供适用于卫星高压气瓶的安装方式，采用带内埋框架蜂窝板提供的主要支撑固定并保证其安装刚度，采用带橡胶垫圈的蜂窝板提供气瓶的辅助支撑，同时可适应高压气瓶的充气前后的伸缩变形。
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 (3)
1.一种适用于卫星高压气瓶伸缩的安装结构，其特征在于，包括气瓶安装板和气瓶支撑板；
其中，所述气瓶安装板内埋加强框，所述加强框上设置有若干阶梯孔，气瓶通过所述阶梯孔与气瓶安装板进行紧固连接，所述气瓶安装板位于气瓶上方；
所述气瓶支撑板上设置有若干通孔，所述气瓶通过所述通孔安装在气瓶支撑板上，所述气瓶支撑板位于气瓶安装板的下方；
其中，所述气瓶安装板通过所述阶梯孔与气瓶法兰螺纹连接，所述气瓶法兰为完全约束；
所述气瓶支撑板包括上蒙皮、下蒙皮、蜂窝芯子，所述蜂窝芯子安装在上蒙皮和下蒙皮之间，并分别与上蒙皮、下蒙皮胶接；
所述通孔处设置有金属埋件，所述金属埋件内嵌在所述蜂窝芯子中，并分别与蜂窝芯子、上蒙皮、下蒙皮胶接；
所述金属埋件内侧套设有橡胶垫圈，所述橡胶垫圈与金属埋件胶接；
所述橡胶垫圈的直径大于或等于气瓶上出口支架轴套的直径，所述橡胶垫圈的高度小于气瓶上支架轴套的长度；
所述出口支架轴套安装在所述橡胶垫圈中；所述气瓶安装板包括上蒙皮、下蒙皮、蜂窝芯子，所述蜂窝芯子安装在上蒙皮和下蒙皮之间，所述加强框贯穿安装在蜂窝芯子中；气瓶的出口支架轴套约束5个自由度，对轴向不约束，以适应气瓶变形；橡胶垫圈对出口支架轴套轴向无约束作用，使气瓶在充入高压气体伸长后，结构能适应其伸长变化量；
所述蜂窝芯子分别与加强框、上蒙皮、下蒙皮胶接，所述加强框分别与上蒙皮、下蒙皮胶接；
所述加强框为一体成型的薄壁结构，所述加强框上分布有环梁，在所述环梁的周向上均匀分布有所述阶梯孔。
2.根据权利要求1所述的适用于卫星高压气瓶伸缩的安装结构，其特征在于，所述气瓶安装板与气瓶的连接处设置有隔热垫片。
3.根据权利要求1所述的适用于卫星高压气瓶伸缩的安装结构，其特征在于，所述橡胶垫圈的材质为丁腈橡胶。
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