[实用新型]一种柔性管路组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种柔性管路组件，属于航天器控制和结构技术领域。

背景技术

对于具有矢量调节机构的电推进系统，都需要采用管路将推进介质从固定部分传输到运动部分，由于管路的运动是机构运动的一个主要阻力源，因此管路需要尽量采用柔性的管路。但是由于受空间环境影响，因此还需要采用金属材质的管路。由于金属管路自身的硬度较大，因此如果直径随机构运动会产生较大的干扰力矩，同时管路在弯曲摆动的运动情况下也容易产生管路破坏，引起失效。

现有设计中，有的采用将管路预留较大的余量来降低管路的干扰力矩，但这种方式由于管路在运动过程中变形长度小，因此管路的干扰力矩大，同时单位长度管路的变形量大，使得管路的弯曲次数大大降低；有的采用将两个管路并排缠绕的方式，这种方式需要隔一段距离就将两个管路相对固定，否则就会产生管路之间的干扰，由于两个管路的固定点较多，因此必然带来干扰力矩较大的问题；有的将各个管路分别缠绕成为螺旋形，然后各个管路单独固定，这样所有的管路之间就必须单独占用空间，不利于整个机构的构型设计和空间尺寸设计，如果管路之间的位置排布不合适，也会引起干扰力矩的增大。经过对现有设计的分析不难看出，上述几种方式都没有很好的解决干扰力矩和应用空间的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有各种柔性管路组件中对干扰力矩和使用空间存在的问题，提出了一种柔性管路组件，以达到在降低管路组件带来的干扰力矩同时尽量减小管路组件的布局空间。

本实用新型的技术解决方案是：

一种柔性管路组件，包括球头管路连接件、球头螺母、管卡和螺旋管路，所述螺旋管路从内向外依次由内螺旋管路、中螺旋管路和外螺旋管路组成且三个螺旋管路进行同轴装配，螺旋管路的两端分别穿过一个管卡，管卡将螺旋管路的两端固定在外界物体上，螺旋管路的螺旋部分从内向外螺距依次增大、螺旋管路的中径从内向外依次增大，螺旋圈数从内向外依次减少；每个螺旋管路穿过管卡的自由端通过球头螺母连接球头管路连接件，由球头管路连接件与外界管路连接。

相邻的螺旋管路采用不同的螺旋旋向。

外螺旋管路的螺旋中径为40mm，螺距为8mm；中螺旋管路的螺旋中径为32mm，螺距为6mm；内螺旋管路的螺旋中径为26mm，螺距为4mm。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

（1）本实用新型将单个管路缠绕成为螺旋形式，对于单位长度的管路而言变形变小，降低了管路的干扰力矩，更大的提高了管路的运动寿命；

（2）本实用新型将几根管路缠绕成为直径不同大小的同轴螺旋管路，有效的节省了空间，同时相邻的螺旋管路采用不同的螺旋旋向，这样可以有效的避免各螺旋管路之间的运动干涉，也避免螺旋管路之间的型号旋合。

附图说明

图1为本实用新型未变形时的结构示意图；

图2为本实用新型变形时的结构示意图；

其中：1-球头管路连接件；2-球头螺母；3-管卡；4-外螺旋管路；5-中螺旋管路；6-内螺旋管路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，柔性管路组件是由3根直径较细的金属管路组成，包括球头管路连接件1、球头螺母2、管卡3和螺旋管路，所述螺旋管路从内向外依次由内螺旋管路6、中螺旋管路5和外螺旋管路4组成且三个螺旋管路进行同轴装配，使得整个组件的结构紧凑，占用空间小；螺旋管路的两端分别穿过一个管卡3，管卡3将螺旋管路的两端固定在外界物体上，每个螺旋管路穿过管卡的自由端通过球头螺母2连接球头管路连接件1，由球头管路连接件1与外界管路连接。螺旋管路的螺旋部分从内向外螺距依次增大、螺旋管路的中径从内向外依次增大，螺距增大的目的是为了在相同的螺旋长度下，内螺旋管路6的螺旋圈数比中螺旋管路5稍多，而中螺旋管路5的螺旋圈数比外螺旋管路4稍多，这样在管路组件变形过程中，各个管路的变形角度基本一致，同时也使三根管路的弯曲力矩基本一致。在外力矩的驱动下，整个管路组件可以由L段的变形来降低其阻力矩，并且由于三根管路同心排布，因此整个组件的结构紧凑，占用空间小，变形后的管路组件如图2所示。

内螺旋管路6的螺旋圈数比中螺旋管路5多，中螺旋管路5的螺旋圈数比外螺旋管路4多，通过试验，本实用新型采用如下尺寸应用效果最佳，即:外螺旋管路4的螺旋中径为40mm，螺距为8mm，中螺旋管路5的螺旋中径为32mm，螺距为6mm，内螺旋管路6的螺旋中径为26mm，螺距为4mm。