[发明专利]一种可伸缩桁架结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明提供一种可伸缩桁架结构及其制作方法，属于空间桁架技术领域。

背景技术

平流层浮空器现已成为各国研究的热点，美国、加拿大、日本、韩国、英国、德国和以色列等国正在积极开展相关研究。大尺度、轻质高强承力型复合材料桁架结构为浮空器提供支撑平台并安装各种载荷设备，研究其桁架结构形式对浮空器的发展具有重要意义。由于平流层空气密度低，依靠静升力驻空的浮空器一般体积均比较大，如美国的HAA长约152米，直径49米，容积为14.5万立方米，由于结构尺寸超大所带来的结构整体装配、储存和运输等问题非常突出。目前常用三角形和四边形硬式桁架结构，在装配、储存和运输过程中桁架为完整结构，占用空间很大，操作不便，研究一种轻质、高强、具有伸缩功能的桁架结构，能有效解决巨型浮空器结构的装配、存储和运输问题。

现有技术中的桁架结构由纵向主梁(主杆)、横向肋条(隔框杆)、斜向肋条(斜杆)组成，全为硬式杆件不可伸缩。

发明内容

本发明的目的是为了有效解决巨型浮空器结构的装配、存储和运输问题，本发明提供一种可伸缩桁架结构及其制作方法，料桁架结构具有高强、轻质、空间伸展长度大、伸展操作方便简单等特点，同时桁架结构采用优质材料，耐磨性好，重复使用次数多，能有效的延长结构寿命。

一种可伸缩桁架结构，由若干个桁架单元组成，桁架单元包括三个纵向主梁、三个横向肋条和三个斜向肋条，桁架单元之间纵向主梁为可伸缩结构，斜向肋条为两根软式高强拉索。

一种可伸缩桁架结构制作方法，包括以下几个步骤：

步骤一：根据承载、空间大小和伸缩比的要求，确定可伸缩桁架结构三角形截面的尺寸、纵向主梁、横向肋条、斜向肋条以及所有部件的尺寸；

步骤二：对步骤一确定的部件进行处理；

包括杆件的裁切、打磨、清洗和干燥，需要粘接的金属零件进行磷酸阳极化处理；

步骤二：完成纵向主梁的粘接；

纵向主梁一端连接第一伸缩套筒，另一端连接第二伸缩套筒，在第二伸缩套筒上套用第三伸缩套筒，粘接前把连接套筒放于第一伸缩套筒和第二伸缩套筒之间；

步骤三：完成横向肋条的粘接；

在横向肋条的两端分别粘接一个隔框接头；

步骤四：完成斜向肋条的制作，拉索两端有连接孔；

步骤五：将步骤而中粘接好的纵向主梁按照敢内径从小到大的顺序进行排列，通过第三伸缩套筒的装配进行纵向主梁的连接；

步骤六：在三根纵向主梁相对应的连接套筒处安横向肋条；

步骤七：在每个横向肋条截面上安装两根对角的斜向拉索；

步骤八：所有组件安装完成后，进行整体桁架结构的调试。

本发明的优点在于：

本可伸缩新型桁架结构整个伸缩操作过程简单方便，人力需求少，效率高，有效的解决了巨型浮空器桁架结构由于尺寸巨大所带来的部件组装、存储和运输等问题。

附图说明

图1是本发明伸缩桁架中桁架单元的结构示意图；

图2是本发明纵向主梁的结构示意图；

图3是本发明第一伸缩套筒的结构示意图；

图4是本发明第二伸缩套筒的结构示意图；

图5是本发明第三伸缩套筒的结构示意图；

图6是本发明第一伸缩套筒、第二伸缩套筒、第三伸缩套筒装配示意图；

图7是本发明连接套筒的结构示意图；

图8是本发明横向肋条的结构示意图；

图9是本发明隔框接头的结构示意图；

图10是本发明的方法流程图；

图11是本发明的桁架结构装配完成示意图。

图中：

1-纵向主梁        2-横向肋条        3-斜向肋条

101-第一伸缩套筒  102-第二伸缩套筒  103-第三套筒

104-连接套筒      201-隔框接头

1011-前端A        1012-后端B        1013-中端C

1022-后端D        1021-前端E

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一种可伸缩桁架结构，如图1所示，由若干个桁架单元组成，桁架单元包括三个纵向主梁(主杆)1、三个横向肋条(隔框杆)2和三个斜向肋条(斜杆)3。