CN114935103B - 一种航天用高压气体容器组件的结构设计方法 - Google Patents

一种航天用高压气体容器组件的结构设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种航天用高压气体容器组件的结构设计方法，包括多个容器单元，多个容器单元呈矩形阵列设置，多个容器单元的外部固定安装有强化组件，容器单元包括承载筒，承载筒呈矩形柱体，承载筒的顶部和底部均固定连接有密封板，承载筒的中部设置有连接套环，连接套环的外壁呈圆形阵列固定连接有四个三角板，三角板的一侧与承载筒的内壁固定连接，承载筒的内腔设置有连接套筒。本发明利用多个容器单元和强化组件相配合的设置方式，容器单元包括承载筒、密封板、连接套环和四个三角板，承载筒俯面视图为矩形，从而可以提高其空间利用效率，且三角板和连接套环可以提高承载筒四个内壁的稳定性。

Description

一种航天用高压气体容器组件的结构设计方法
技术领域
本发明涉及气体容器领域，特别涉及一种航天用高压气体容器组件的结构设计方法。
背景技术
卫星的小型化带来了为卫星推进系统建造极其紧凑的气罐以储存推进剂的必要性，在对卫星搭载气体进行承载时，由于圆柱罐体和球型罐体内壁受力均匀，从而可以保证其内部承载气体的稳定性，从而使用圆柱罐体和球型罐体对卫星气体进行承载，但是圆柱罐体和球型罐体在安装的时候其边侧会存留有一定的缝隙，从而降低卫星空间的利用效率，从而设计一种航天用高压气体容器组件的结构设计方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航天用高压气体容器组件的结构设计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种航天用高压气体容器组件的结构设计方法，包括多个容器单元，多个所述容器单元呈矩形阵列设置，多个所述容器单元的外部固定安装有强化组件；
所述容器单元包括承载筒，所述承载筒呈矩形柱体，所述承载筒的顶部和底部均固定连接有密封板，所述承载筒的中部设置有连接套环，所述连接套环的外壁呈圆形阵列固定连接有四个三角板，所述三角板的一侧与承载筒的内壁固定连接。
优选的，所述承载筒的内腔设置有连接套筒，所述密封板的顶部开设有通孔，所述连接套筒外壁的顶部和底部均通过通孔与密封板固定套接。
优选的，所述连接套筒内腔的底部设置有连接管，所述连接管外壁的一端与连接套筒固定套接。
优选的，所述强化组件包括多个第一固定板、多个第二固定板和多个第三固定板，多个所述第一固定板和多个第二固定板呈纵横交错设置于多个容器单元的顶部和底部，多个所述第三固定板设置于多个容器单元的边侧。
优选的，所述第一固定板的底部开设有多个第一卡槽，所述第二固定板的顶部开设有多个第二卡槽，所述第一固定板和第二固定板通过第一卡槽和第二卡槽相互卡接。
优选的，所述第一固定板和第二固定板交接的顶部设置有固定圆盘，所述固定圆盘的顶部滑动穿插套接有固定螺栓，所述固定螺栓外壁的底部与第一固定板和第二固定板螺纹穿插套接。
优选的，所述第三固定板的边侧与容器单元相贴合，多个所述第三固定板的底部分别与相对应的多个第一固定板和多个第二固定板固定连接，所述第三固定板的顶部固定连接有固定螺杆，所述固定螺杆外壁的顶部穿过相对应的第一固定板螺纹套接有两个固定螺母。
本发明还提供了一种航天用高压气体容器组件的结构设计方法，包括以下具体使用步骤：
步骤一：当对容器单元制造的时候，首先将圆柱体进行加热，然后在圆柱体的中部冲孔，并且对其进行扩孔，直至其圆柱体上的孔径达到一定的尺寸，然后对圆柱体进行塑性，使其挤压锻造形成无缝矩形承载筒，然后将连接套环外壁的四个三角板安装在承载筒的内壁，并且利用焊接技术对其焊接，然后将两个密封板固定焊接在承载筒的顶部，最后将连接套筒焊接在两个密封板上的通孔中即可；
步骤二：当容器单元制造完成之后，然后对容器单元进行气密性和抗压性进行检测，从而保证容器单元使用的安全性；
步骤三：对多个容器单元进行组件，即将多个容器单元呈矩形阵列固定焊接在一起，然后在多个容器单元的顶部均放置多个第一固定板和第二固定板，并且多个第一固定板与第二固定板相互卡接，并且利用固定圆盘和固定螺栓对其固定，最后将第三固定板顶部的两个固定螺杆与相对应的第一固定板和第二固定板滑动穿插套接，并且使用固定螺母对其位置固定，从而完成强化组件的安装，最后对组装完成的多个容器单元进行气密封检测。
本发明的技术效果和优点：
(1)本发明利用多个容器单元和强化组件相配合的设置方式，容器单元包括承载筒、密封板、连接套环和四个三角板，承载筒俯面视图为矩形，从而可以提高其空间利用效率，且三角板和连接套环可以提高承载筒四个内壁的稳定性；
(2)本发明利用多个容器单元和强化组件相配合的设置方式，强化组件包括多个第一固定板、多个第二固定板和多个第三固定板，多个第一固定板、多个第二固定板和多个第三固定板可以包裹在多个容器单元的外部，从而使多个容器单元保持稳定的连接状态，并且强化组件还可以对承载筒的形状再次限定，从而再次提高承载筒形状的稳定性。
附图说明
图1为本发明承载筒正面内部结构示意图。
图2为本发明多个第一固定板和多个第二固定板整体结构示意图。
图3为本发明第一固定板部分正面内部结构示意图。
图中：1、容器单元；11、承载筒；12、密封板；13、连接套环；14、三角板；15、连接套筒；16、连接管；2、强化组件；21、第一固定板；22、第二固定板；23、第三固定板；24、固定圆盘；25、固定螺栓；26、固定螺杆；27、固定螺母。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-3所示的一种航天用高压气体容器组件的结构设计方法，包括多个容器单元1，多个容器单元1呈矩形阵列设置，多个容器单元1的外部固定安装有强化组件2。
容器单元1包括承载筒11，承载筒11呈矩形柱体，可以提高其空间利用效率，从而降低容器单元1边侧滞闲的空隙，承载筒11的顶部和底部均固定连接有密封板12，承载筒11的中部设置有连接套环13，连接套环13和三角板14可以提高承载筒11内壁形状的稳定性，从而提高其抗压能力，连接套环13的外壁呈圆形阵列固定连接有四个三角板14，三角板14的一侧与承载筒11的内壁固定连接，承载筒11的内腔设置有连接套筒15，密封板12的顶部开设有通孔，连接套筒15外壁的顶部和底部均通过通孔与密封板12固定套接，连接套筒15内腔的底部设置有连接管16，连接管16上设置有阀门，从而可以控制连接管16内部气体的流动，连接管16外壁的一端与连接套筒15固定套接，连接套筒15可以可以容器单元1上连接的线路和管道进行排线，连接管16可以与外界设备连接，从而为容器单元1注入气体或者容器单元1通过连接管16排出气体。
强化组件2包括多个第一固定板21、多个第二固定板22和多个第三固定板23，多个第一固定板21和多个第二固定板22呈纵横交错设置于多个容器单元1的顶部和底部，第一固定板21和第二固定板22交错之间具有一定的缝隙，从而便于连接套筒15内部的管道排线，多个第三固定板23设置于多个容器单元1的边侧，第一固定板21的底部开设有多个第一卡槽，第二固定板22的顶部开设有多个第二卡槽，第一固定板21和第二固定板22通过第一卡槽和第二卡槽相互卡接，第一固定板21和第二固定板22交接的顶部设置有固定圆盘24，固定圆盘24的顶部滑动穿插套接有固定螺栓25，固定螺栓25外壁的底部与第一固定板21和第二固定板22螺纹穿插套接，第三固定板23的边侧与容器单元1相贴合，多个第三固定板23的底部分别与相对应的多个第一固定板21和多个第二固定板22固定连接，第三固定板23的顶部固定连接有固定螺杆26，固定螺杆26外壁的顶部穿过相对应的第一固定板21螺纹套接有两个固定螺母27，强化组件2可以包裹在多个容器单元1外部，从而再次提高其使用的稳定性。
本发明工作原理：当对容器单元1制造的时候，首先将圆柱体进行加热，然后在圆柱体的中部冲孔，并且对其进行扩孔，直至其圆柱体上的孔径达到一定的尺寸，然后对圆柱体进行塑性，使其挤压锻造形成无缝矩形承载筒11，然后将连接套环13外壁的四个三角板14安装在承载筒11的内壁，并且利用焊接技术对其焊接，然后将两个密封板12固定焊接在承载筒11的顶部，最后将连接套筒15焊接在两个密封板12上的通孔中即可；
当容器单元1制造完成之后，然后对容器单元1进行气密性和抗压性进行检测，从而保证容器单元1使用的安全性；
对多个容器单元1进行组件，即将多个容器单元1呈矩形阵列固定焊接在一起，然后在多个容器单元1的顶部均放置多个第一固定板21和第二固定板22，并且多个第一固定板21与第二固定板22相互卡接，并且利用固定圆盘24和固定螺栓25对其固定，最后将第三固定板23顶部的两个固定螺杆26与相对应的第一固定板21和第二固定板22滑动穿插套接，并且使用固定螺母27对其位置固定，从而完成强化组件2的安装，最后对组装完成的多个容器单元1进行气密封检测。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。

Claims (4)

1.一种航天用高压气体容器组件，包括多个容器单元(1)，其特征在于，多个所述容器单元(1)呈矩形阵列设置，多个所述容器单元(1)的外部固定安装有强化组件(2)；
所述容器单元(1)包括承载筒(11)，所述承载筒(11)呈矩形柱体，所述承载筒(11)的顶部和底部均固定连接有密封板(12)，所述承载筒(11)的中部设置有连接套环(13)，所述连接套环(13)的外壁呈圆形阵列固定连接有四个三角板(14)，所述三角板(14)的一侧与承载筒(11)的内壁固定连接；
所述强化组件(2)包括多个第一固定板(21)、多个第二固定板(22)和多个第三固定板(23)，多个所述第一固定板(21)和多个第二固定板(22)呈纵横交错设置于多个容器单元(1)的顶部和底部，多个所述第三固定板(23)设置于多个容器单元(1)的边侧；
所述第一固定板(21)的底部开设有多个第一卡槽，所述第二固定板(22)的顶部开设有多个第二卡槽，所述第一固定板(21)和第二固定板(22)通过第一卡槽和第二卡槽相互卡接；
所述第一固定板(21)和第二固定板(22)交接的顶部设置有固定圆盘(24)，所述固定圆盘(24)的顶部滑动穿插套接有固定螺栓(25)，所述固定螺栓(25)外壁的底部与第一固定板(21)和第二固定板(22)螺纹穿插套接；
所述第三固定板(23)的边侧与容器单元(1)相贴合，多个所述第三固定板(23)的底部分别与相对应的多个第一固定板(21)和多个第二固定板(22)固定连接，所述第三固定板(23)的顶部固定连接有固定螺杆(26)，所述固定螺杆(26)外壁的顶部穿过相对应的第一固定板(21)螺纹套接有两个固定螺母(27)。
2.根据权利要求1所述的一种航天用高压气体容器组件，其特征在于，所述承载筒(11)的内腔设置有连接套筒(15)，所述密封板(12)的顶部开设有通孔，所述连接套筒(15)外壁的顶部和底部均通过通孔与密封板(12)固定套接。
3.根据权利要求2所述的一种航天用高压气体容器组件，其特征在于，所述连接套筒(15)内腔的底部设置有连接管(16)，所述连接管(16)外壁的一端与连接套筒(15)固定套接。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种航天用高压气体容器组件的结构设计方法，其特征在于，包括以下具体使用步骤：
步骤一：当对容器单元(1)制造的时候，首先将圆柱体进行加热，然后在圆柱体的中部冲孔，并且对其进行扩孔，直至其圆柱体上的孔径达到一定的尺寸，然后对圆柱体进行塑性，使其挤压锻造形成无缝矩形承载筒(11)，然后将连接套环(13)外壁的四个三角板(14)安装在承载筒(11)的内壁，并且利用焊接技术对其焊接，然后将两个密封板(12)固定焊接在承载筒(11)的顶部，最后将连接套筒(15)焊接在两个密封板(12)上的通孔中即可；
步骤二：当容器单元(1)制造完成之后，然后对容器单元(1)进行气密性和抗压性进行检测，从而保证容器单元(1)使用的安全性；
步骤三：对多个容器单元(1)进行组件，即将多个容器单元(1)呈矩形阵列固定焊接在一起，然后在多个容器单元(1)的顶部均放置多个第一固定板(21)和第二固定板(22)，并且多个第一固定板(21)与第二固定板(22)相互卡接，并且利用固定圆盘(24)和固定螺栓(25)对其固定，最后将第三固定板(23)顶部的两个固定螺杆(26)与相对应的第一固定板(21)和第二固定板(22)滑动穿插套接，并且使用固定螺母(27)对其位置固定，从而完成强化组件(2)的安装，最后对组装完成的多个容器单元(1)进行气密封检测。
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