适用于大尺寸内径承力筒的单贮箱安装装置

技术领域

本发明涉及航天飞行器结构，具体为一种适用于大尺寸内径承力筒的单贮箱安装装置。

背景技术

目前，卫星用贮箱通常通过贮箱安装板固定在承力筒内，当承力筒内径尺寸较大时，一般采用多个对称贮箱安装于贮箱安装板上，保证其稳定性。随着对卫星平台通用性、适配性的要求越来越高，如何在大尺寸内径的承力筒内安装单个贮箱显得十分重要。单个贮箱直径远小于承力筒内径，导致贮箱安装板悬臂过长，极易造成失稳，目前采用在贮箱安装内预埋金属框架的方式，不仅增大了结构的重量，同时对整体刚度的提升有限。

专利文献CN103072704A公开了一种直接用于安装贮箱的承力筒结构，由于承力筒内径较小，贮箱可直接安装于承力筒内法兰上，不会造成失稳现象，但明显不能适用于大尺寸内径承力筒内安装单贮箱的结构形式。

专利文献CN104828419A公开了一种由底座、轴向旋转组件和支撑架组成的贮箱支架，用于在地面进行热控实施时对贮箱进行支撑，使用时机在贮箱安装到航天器之前，缺乏了对贮箱安装到航天器上的支撑可能性。

专利文献CN107738761A公开了一种可调节的贮箱安装结构，针对多个贮箱的单法兰安装方式，为了提高局部刚度采用了预埋加强框的结构形式。如此一来，重量上相当容易过重，抗失稳性能较弱的特点比较突出，而且并不适用于单个贮箱的双法兰式安装。

发明内容

为了满足卫星用推进剂贮箱在发射及在轨过程中的各项力学环境指标，解决贮箱安装装置既要抗失稳性能好又要重量足够轻的问题，提高贮箱安装装置的可靠性，本发明提供了一种适用于大尺寸内径承力筒的单贮箱安装装置,包括贮箱安装板、贮箱撑杆组件、隔热垫、橡胶垫和上部连接组件；所述贮箱安装板与贮箱连接；所述贮箱撑杆组件、上部连接组件分别与贮箱安装板、承力筒连接，将贮箱安装于承力筒内；

所述隔热垫安装于贮箱安装板与贮箱之间，用于贮箱隔热；所述贮箱安装板包括贮箱上安装板和贮箱下安装板，所述橡胶垫布置于贮箱上安装板与上部连接组件之间并通过所述上部连接组件布置于贮箱上安装板，将贮箱上安装板与承力筒连接；所述贮箱撑杆组件布置于贮箱下安装板下方，将贮箱下安装板与承力筒连接。

优选的技术方案为：所述贮箱上安装板、橡胶垫、上部连接组件构成上单贮箱安装装置；所述贮箱下安装板、隔热垫、贮箱撑杆组件构成下单贮箱安装装置；

所述上单贮箱安装装置用于连接贮箱的上法兰与承力筒的上端；所述下单贮箱安装装置用于连接贮箱的下法兰与承力筒的下端；

所述上单贮箱安装装置与下单贮箱安装装置为分离式装配。

优选的技术方案为：所述贮箱撑杆组件共有4件，均布置于贮箱下安装板反面，所述上部连接组件共有4件，均布置于贮箱上安装板反面；所述贮箱上安装板通过螺钉与贮箱进行连接；所述橡胶垫有圆形孔，所述上部连接组件通过螺钉穿过所述圆形孔安装于贮箱上安装板上；所述贮箱下安装板通过螺钉与贮箱的下法兰区域连接；所述贮箱撑杆组件的一端与所述贮箱下安装板通过螺钉连接；所述贮箱撑杆组件的另一端与承力筒内壁通过螺钉连接。

优选的技术方案为：所述贮箱上安装板和所述贮箱下安装板均为铝蜂窝夹层结构，铝蜂窝夹层结构包括上蒙皮、下蒙皮、蜂窝芯子；上蒙皮、下蒙皮与蜂窝芯子通过胶接成型；所述贮箱上安装板和所述贮箱下安装板均内置安装板连接埋件；所述安装板连接埋件通过发泡胶与周围的蜂窝芯子连接。

优选的技术方案为：所述隔热垫为玻璃钢垫片，通过结构胶粘贴在贮箱的法兰安装区域。

优选的技术方案为：所述贮箱撑杆组件不小于2根，包括撑杆组件圆杆和第一撑杆组件接头，第二撑杆组件接头；所述第一撑杆组件接头、第二撑杆组件接头分别与撑杆组件圆杆通过胶接成型；所述第一撑杆组件接头与贮箱下安装板连接，所述第二撑杆组件接头与承力筒的内壁连接。

优选的技术方案为：所述第一撑杆组件接头与贮箱下安装板连接面为平面；所述第二撑杆组件接头与承力筒的内壁连接面为曲面，曲面直径与承力筒的内径相匹配。

优选的技术方案为：所述橡胶垫为可压缩材料，能够通过施加外力将橡胶垫下压至安装位置。所述橡胶垫为多个设置，安装于贮箱安装板连接埋件处，所述橡胶垫的数量根据贮箱安装板连接埋件的个数进行调整。

优选的技术方案为：所述上部连接组件为碳纤维环形结构与衬套通过铆接成型，衬套设有安装螺纹用于连接贮箱上安装板与承力筒。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明的一种适用于大尺寸内径承力筒的单贮箱安装装置，针对现有技术缺陷，在满足大尺寸内径承力筒内单个贮箱的安装要求的前提下，采用上下两块蜂窝板提供贮箱的安装，同时采用贮箱撑杆组件通过贮箱下安装板将贮箱斜撑至承力筒内壁，具有重量轻，抗失稳性能好、大内径承力筒安装单个贮箱整体刚度高的优点，采用橡胶垫配合连接组件的形式可实现贮箱上安装板与承力筒之间的可调节式连接，提高了装配的准确性和便利性，提高了结构件利用效率。

2、本法发明的应用在提高航天飞行器推进剂贮箱安装装置的使用稳定性、降低装置重量比以及工艺操作便利性等方面具有显著的效益。

附图说明

图1为本发明贮箱安装装置与贮箱的装配立体图；

图2为本发明贮箱下安装板、隔热垫与贮箱撑杆组件的装配立体图；

图3为本发明单个贮箱撑杆的组成立体图；

图4为本发明贮箱上安装板、隔热垫、橡胶垫与上部连接组件的装配立体图；

图5为本发明贮箱上安装板、橡胶垫、上部连接组件与承力筒的连接剖视图。

图中示出：

1贮箱安装板

11贮箱上安装板

111安装板连接埋件

12贮箱下安装板

2贮箱撑杆组件

21撑杆组件圆杆

22第一撑杆组件接头

23第二撑杆组件接头

3隔热垫

4橡胶垫

5上部连接组件

51第一衬套

52第二衬套

6贮箱

7承力筒

71承力筒连接埋件

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。

下面结合附图1-5对本发明做进一步描述：

本发明采用上下两块贮箱安装板为主体，通过螺接、胶接等连接形式将双法兰单贮箱安装于大尺寸内径的承力筒内，根据实际使用贮箱的刚度要求选取不同厚度的贮箱安装板及贮箱撑杆组件，最后通过上下各安装部位与承力筒连接形成满足设计要求的贮箱安装装置。

本发明一种适用于大尺寸内径承力筒的单贮箱安装装置，包括贮箱安装板1、贮箱撑杆组件2、隔热垫3、橡胶垫4和上部连接组件5；贮箱安装板1与贮箱6连接；贮箱撑杆组件2、上部连接组件5分别与贮箱安装板1和承力筒7连接，将贮箱6安装于承力筒7内。

隔热垫3安装于贮箱安装板1与贮箱6之间，用于贮箱6隔热；贮箱安装板1包括贮箱上安装板11和贮箱下安装板12，橡胶垫4布置于贮箱上安装板11与上部连接组件5之间；上部连接组件5布置于贮箱上安装板11上，将贮箱上安装板11与承力筒7连接；贮箱撑杆组件2布置于贮箱下安装板12下方，将贮箱下安装板12与承力筒7连接。

本发明所述的贮箱上安装板11包括上蒙皮、下蒙皮、蜂窝芯子、安装板连接埋件111，上、下蒙皮与蜂窝芯子、安装板连接埋件111通过胶膜连接，安装板连接埋件111通过发泡胶与周围的蜂窝芯子连接，贮箱上安装板11厚度可根据实际使用要求进行调整。

具体地，隔热垫3为环形玻璃钢垫片，也可以用于贮箱上安装板11和贮箱6之间，隔热垫3与贮箱上安装板11通过结构胶粘贴在贮箱法兰安装区域。进一步地，贮箱6与贮箱上安装板11通过螺钉进行连接，隔热垫3位于两者之间，起隔热作用。

具体地，橡胶垫4共24个，安装于贮箱安装板连接埋件111处，其数量可根据安装板连接埋件111的个数进行调整。进一步地，每个橡胶垫4中间开圆形孔，用于穿过贮箱上安装板11与上部连接组件5的连接螺钉，同时橡胶垫4可压缩，装配阶段可通过外力将橡胶垫4压缩后保证上部连接组件5的第二衬套52与承力筒连接埋件71位于同一水平高度，保证装配精度。

进一步地，贮箱下安装板12与贮箱上安装板11类似，通过螺钉将贮箱下安装板12与贮箱6连接，隔热垫3同样位于两者之间，起隔热作用。

贮箱下安装板12与贮箱第一撑杆组件接头22通过螺钉连接；具体地，贮箱撑杆组件2材料为碳纤维，包括撑杆组件圆杆21、第一撑杆组件接头22、第二撑杆组件接头23，通过胶接成型，撑杆组件圆杆21厚度可根据要求进行调整。进一步地，第二撑杆组件接头23与承力筒7内壁通过螺钉连接，其曲面直径根据承力筒7内径定。

以上对本发明的具体实施进行了描述，本发明的应用在提高航天飞行器推进剂贮箱安装装置的使用稳定性、降低装置重量比以及工艺操作便利性等方面具有显著的效益。

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。