CN110864860B - 一种飞行器贮箱振动试验用多功能夹具 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种飞行器贮箱振动试验用多功能夹具，涉及机械设计技术领域。该多功能夹具包括箱体、第一安装面、第二安装面和安装环，其中：箱体，具有容纳贮箱的腔体，腔体贯通于箱体的第一端和第二端，第一端具有供贮箱穿过的开口，开口与腔体连通；第一安装面，覆盖于第二端，且与第二端固定连接，用于在第一方向上与振动台连接；第二安装面，与箱体侧壁的外表面固定连接，且垂直于第一安装面，用于在垂直于第一方向的方向上与振动台连接；安装环，设于第一端与第二端之间，且环绕于腔体内壁，并能与贮箱可拆卸连接。本公开的飞行器贮箱振动试验用多功能夹具可降低试验成本，提高试验效率。

Description

一种飞行器贮箱振动试验用多功能夹具

技术领域

本公开涉及机械设计技术领域，具体而言，涉及一种飞行器贮箱振动试验用多功能夹具。

背景技术

对于含有液体推进剂贮箱的飞行器而言，飞行器在运输和飞行过程中需要经历严酷的力学环境，为了保证贮箱在飞行器运输和飞行时不出现故障，通常采用振动试验的方法来考核加注液体后贮箱的结构可靠性。

飞行器在运输和飞行时，贮箱的安装状态会发生变化，例如：当飞行器以水平方式运输时，由于贮箱的安装面与地面平行，重力方向垂直安装面；而当飞行器以垂直方式飞行时，贮箱的安装面与地面垂直，重力方向平行于安装面；目前，在振动试验时，通常需要两套不同的夹具来模拟飞行器在平行或竖直状态下贮箱的力学状态，将贮箱加注后依次安装到两个夹具上，再将夹具安装到振动台上，分开考核两种不同安装状态下贮箱的结构可靠性。

但是，由于加注后贮箱质量较大，拆装贮箱耗时耗力，且需要多次拆装贮箱和翻转振动台，使得试验效率低下，试验成本较高。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种飞行器贮箱振动试验用多功能夹具，可降低试验成本，提高试验效率。

根据本公开的一个方面，提供一种飞行器贮箱振动试验用多功能夹具，包括：

箱体，具有容纳所述贮箱的腔体，所述腔体贯通于所述箱体的第一端和第二端，所述第一端具有供所述贮箱穿过的开口，所述开口与所述腔体连通；

第一安装面，覆盖于所述第二端，且与所述第二端固定连接，用于在第一方向上与振动台连接；

第二安装面，与所述箱体侧壁的外表面固定连接，且垂直于所述第一安装面，用于在垂直于所述第一方向的方向上与振动台连接；

安装环，设于所述第一端与所述第二端之间，且环绕于所述腔体内壁，并能与所述贮箱可拆卸连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一安装面及所述第二安装面上均设有多个安装孔。

在本公开的一种示例性实施例中，多个所述安装孔等间距分布。

在本公开的一种示例性实施例中，多个所述安装孔沿所述安装面的中心呈多个环形分布。

在本公开的一种示例性实施例中，所述安装环上设有多个沿其周向设置的固定孔，且所述固定孔的中心轴平行于所述安装环的中心轴，所述贮箱通过所述固定孔与所述安装环螺栓连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述箱体的侧壁设有多个通孔，且各所述通孔绕所述腔体的内周面呈环形分布。

在本公开的一种示例性实施例中，所述环形的数量为多个。

在本公开的一种示例性实施例中，所述箱体为中空设计，且其侧壁内设有多个加强筋板。

在本公开的一种示例性实施例中，所述贮箱呈球形，所述安装环的径向尺寸与所述贮箱的径向尺寸相匹配，以便将所述贮箱固定于所述安装环内。

在本公开的一种示例性实施例中，所述箱体、所述第一安装面及所述第二安装面为一体式结构。

本公开的飞行器贮箱振动试验用多功能夹具，贮箱可通过开口穿设于腔体内，且可与安装环连接，可通过第一安装面或第二安装面与振动台连接，从而可模拟飞行器处于第一方向及垂直于第一方向时贮箱的力学状态，避免使用两套夹具，降低试验成本，且避免因更换夹具而多次拆装贮箱，节省试验时间，提高试验效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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得其他的附图。

图1为本公开实施方式飞行器贮箱振动试验用多功能夹具的结构示意图。

图中：1、箱体；2、第一安装面；21、安装孔；3、第二安装面；4、安装环；41、固定孔；5、通孔；6、加强筋板。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“至少一个”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开实施方式提供了一种飞行器贮箱振动试验用多功能夹具，如图1所示，该多功能夹具可以包括箱体1、第一安装面2、第二安装面3及安装环4，其中：

箱体1可具有容纳贮箱的腔体，腔体可贯通于箱体1的第一端和第二端，第一端可具有供贮箱穿过的开口，开口可与腔体连通；

第一安装面2可覆盖于第二端，且可与第二端固定连接，可用于在第一方向上与振动台连接；

第二安装面3可与箱体1侧壁的外表面固定连接，且可垂直于第一安装面2，可用于在垂直于第一方向的方向上与振动台连接；

安装环4可设于第一端与第二端之间，且可环绕于腔体内壁，并能与贮箱可拆卸连接。

本公开的飞行器贮箱振动试验用多功能夹具，贮箱可通过开口穿设于腔体内，且可与安装环连接，可分别将第一安装面2和第二安装面3与振动台连接，从而可模拟飞行器处于第一方向及垂直于第一方向时贮箱的力学状态，避免使用两套夹具，降低试验成本，且避免因更换夹具而多次拆装贮箱，节省试验时间，提高试验效率。

下面对本公开实施方式飞行器贮箱振动试验用多功能夹具的各部分进行详细说明：

贮箱可用于贮存飞行器的液体推进剂，可通过设于贮箱赤道圆上的安装支耳将贮箱安装在飞行器上。在飞行器运输和飞行过程中，因飞行器状态的改变，贮箱可具有不同的受力状态。常用的贮箱可为球体，也可为柱体，还可为其他形状，在此不做特殊限定。本公开实施方式的多功能夹具均以球体结构的贮箱为例。

箱体1可具有相对设置的第一端和第二端，且第一端的端面和第二端的端面可以是相互平行的两个平面，在此不做特殊限定。箱体1可以为平行六面体，也可以为柱型筒体，当然，还可以是其他形状，在此不对箱体1的形状做特殊限定。同时，箱体1的材料可以是金属、合金或不锈钢，当然，还可以是其他材料，在此不再一一列举。为了减轻质量，箱体1可为中空设计，进一步地为了保持箱体1刚性，其侧壁内可设有多个加强筋板，各加强筋板可等间距设置，且多个加强筋板中相邻两个加强筋板可相互平行。

箱体1内部可具有容纳贮箱的腔体，该腔体可贯通于箱体1的第一端和第二端，其横截面可以呈圆形、矩形或不规则图形，在此不做特殊限定。举例而言，其可以是一体成型于箱体1内部的空间，且该腔体中至少一端可与箱体1的两端平齐；此外，箱体1的第一端的端面上可具有开口，该开口可与腔体连通，可用于供贮箱穿过，以便于将贮箱固定于腔体内。开口的形状可以是圆形，也可以是椭圆形或方形，在此不做特殊限定，只要能够供贮箱穿过即可。在一实施方式中，腔体的横截面可呈圆形，开口的横截面也可呈圆形，且腔体的径向尺寸可与开口的径向尺寸相等，且该尺寸可略大于贮箱的径向尺寸，同时，腔体在长度方向上的尺寸也可略大于贮箱的长度，以便将贮箱固定于腔体内。

安装环4可呈圆环结构，且可设于第一端与第二端之间，其圆环的中心轴可与腔体的轴向平行，且其距第一端的端面的距离可与其距第二端的端面距离相等。同时，安装环4的外周面可环绕于腔体内壁设置，且可贴合于腔体的内周面，并可与腔体内壁固定连接，举例而言，可通过焊接的方式将安装环4与腔体内壁固定连接，也可通过螺栓将安装环4与腔体内壁可拆卸连接，还可将安装环4与腔体内壁一体成型，当然，还可通过其他方式将其与腔体内壁固定连接，在此不做特殊限定。此外，安装环4能与进入腔体的贮箱可拆卸连接，以便将贮箱固定于安装环4的内周面内。

安装环4的材料可以是金属，也可以是合金，当然，还可以是其他材料，在此不做特殊限定。

在一实施方式中，安装环4的径向尺寸可稍大于贮箱的径向尺寸，以便将贮箱固定于安装环4内，安装环4上可设有多个沿其周向设置的固定孔41，且各固定孔41的中心轴均可平行于安装环4的中心轴。举例而言，固定孔41可为通孔，其可以是2个、3个、4个、5个或6个，当然，还可以是其他数量，在此不再一一列举，只要能够与贮箱上的安装孔匹配即可。可通过各固定孔41将贮箱与安装环4连接，具体而言，可通过螺栓穿过各固定孔41，将贮箱与安装环4通过螺栓连接。

第一安装面2可覆盖于第二端，且可与第二端固定连接，可用于在第一方向上与振动台连接。第一安装面2可呈板状结构，并可焊接于箱体1第二端的端面上，也可与箱体1第二端的端面一体成型，其可以是平面结构。第一安装面2可呈矩形、圆形或不规则图形，其材料可以是金属、合金或不锈钢等，在此不做特殊限定。

可将第一安装面2固定连接于振动台上，从而可模拟贮箱在飞行器处于第一方向上的受力情况。第一方向可以是飞行器的水平方向或竖直方向，在此不做特殊限定。在此过程中，贮箱安装于安装环4上，第一安装面2固定连接于振动台进行振动试验，考核贮箱在第一方向上的结构可靠性。为了将第一安装面2固定于振动台上，第一安装面2上可设有多个安装孔21，且各安装孔21可等间距均匀分布于第一安装面2上，也可沿第一安装面2中心呈多个环形分布，或者，可同时具有这两种分布方式，只要能够与振动台上的安装孔匹配即可，在此不做特殊限定。

第二安装面3可与箱体1侧壁的外表面固定连接，举例而言，当箱体1为筒体而第二安装面3为平板结构时，可将箱体1与第二安装面3焊接，第二安装面3也可与箱体1一体成型，当然，第二安装面3与箱体1还可通过其他方式连接，在此不做特殊限定。同时，可通过加强筋板6加强固定，加强筋板6的数量可以是多个，且多个加强筋板6均可沿筒体轴向等间距间隔设置，且可相互平行。此外，第二安装面3可垂直于第一安装面2，可用于在垂直于第一方向的方向上与振动台连接。第二安装面3可呈板状结构，并可焊接于箱体1侧壁的外表面，还可与箱体1及第一安装面2均呈一体式结构，在此不对第二安装面3与第一安装面2和箱体1的连接方式做特殊限定。第二安装面3可以是平面结构，其可呈矩形、圆形或不规则图形，其材料可以是金属、合金或不锈钢等，在此不做特殊限定。

可将第二安装面3固定连接于振动台上，从而可模拟贮箱在飞行器处于垂直于第一方向的方向上的受力情况。该方向可以是飞行器的竖直方向或水平方向，在此不做特殊限定。在此过程中，可将贮箱安装于安装环4上进行振动试验，考核贮箱在该飞行方向上的结构可靠性。为了将第二安装面3固定于振动台上，第二安装面3上可设有多个安装孔21，且各安装孔21均可等间距均匀分布于第二安装面3上，也可沿第二安装面3的中心呈多个环形分布，或者，可同时具有这两种分布方式，只要能够与振动台上的安装孔匹配即可，在此不做特殊限定。

为了进一步减轻质量，箱体1的侧壁可设有多个通孔5，各通孔5可将箱体1外表面与腔体内周面贯通，且可绕腔体的内周面呈环形分布，且环形的数量可以是多个。通孔5的形状可以是圆形，也可以是椭圆形，还可以是其他形状，在此不再一一列举。在安装贮箱时还可通过通孔5进行安装操作，提高安装效率。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (8)

1.一种飞行器贮箱振动试验用多功能夹具，其特征在于，包括：

箱体，具有容纳所述贮箱的腔体，所述腔体贯通于所述箱体的第一端和第二端，所述第一端具有供所述贮箱穿过的开口，所述开口与所述腔体连通；

第一安装面，覆盖于所述第二端，且与所述第二端固定连接，用于在第一方向上与振动台连接；

第二安装面，与所述箱体侧壁的外表面固定连接，且垂直于所述第一安装面，用于在垂直于所述第一方向的方向上与振动台连接；

安装环，设于所述第一端与所述第二端之间，且环绕于所述腔体内壁，并能与所述贮箱可拆卸连接；

所述安装环上设有多个沿其周向设置的固定孔，且所述固定孔的中心轴平行于所述安装环的中心轴，且所述安装环距所述第一端的端面的距离与距所述第二端的端面距离相等；所述贮箱通过所述固定孔与所述安装环螺栓连接；

所述箱体、所述第一安装面及所述第二安装面为一体式结构。

2.根据权利要求1所述的多功能夹具，其特征在于，所述第一安装面及所述第二安装面上均设有多个安装孔。

3.根据权利要求2所述的多功能夹具，其特征在于，所述第一安装面及所述第二安装面上的多个所述安装孔均等间距分布。

4.根据权利要求2所述的多功能夹具，其特征在于，所述第一安装面及所述第二安装面上的多个所述安装孔沿安装面的中心呈多个环形分布。

5.根据权利要求1所述的多功能夹具，其特征在于，所述箱体的侧壁设有多个通孔，且各所述通孔绕所述腔体的内周面呈环形分布。

6.根据权利要求5所述的多功能夹具，其特征在于，所述环形的数量为多个。

7.根据权利要求1所述的多功能夹具，其特征在于，所述箱体为中空设计，且其侧壁内设有多个加强筋板。

8.根据权利要求1所述的多功能夹具，其特征在于，所述贮箱呈球形，所述安装环的径向尺寸与所述贮箱的径向尺寸相匹配，以便将所述贮箱固定于所述安装环内。

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