[实用新型]一种框架支撑式的大容量氦气瓶支架

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种框架支撑式的大容量氦气瓶支架，尤其适用于在通信卫星上安装大容量的氦气瓶，属于机械框架承力结构技术领域。

背景技术

空间飞行器推进剂的贮箱中通常设有增压系统，以实现推进剂的压力和流量在输送到泵入口时，能够满足发动机正常工作的需要。氦气作为密度最小的惰性气体，广泛应用于国内外各种空间飞行器增压系统中，通常将氦气存储在气瓶中并通过支架固定在卫星的主承力结构上。

随着高性能碳纤维制造工艺的日趋成熟和稳定，国内外的空间飞行器上普遍采用碳纤维缠绕复合材料的高压气瓶，复合材料气瓶由内衬和复合层组成，内衬提供了对外接口，包括接头和法兰，分布于气瓶两端；复合材料气瓶充压膨胀，放压收缩，因此要求其支架即可提供固定的安装面，又能在瓶体变形(特别是轴向膨胀或收缩)后尽量避免引入额外的装配应力。

现有技术中，通信卫星的氦气瓶支架大多数均采用复合材料顶部支撑结构和复合材料底部支撑结构相互配合的方式，其中，顶部支撑结构与气瓶接头采用间隙配合，在限制气瓶径向运动的同时，允许气瓶轴向运动；底部支撑结构根据气瓶布局方案可分为杆式结构和板式结构。

为实现长期在轨运行的设计目标，通信卫星通常采用较大容量的氦气瓶，由于受到星体舱内空间布局的限制，氦气瓶支架只能布置在一定范围内，常规的氦气瓶支架存在如下问题：

第一、复合材料底部支撑杆式结构的布局难度大且稳定性差。

第二、复合材料底部支撑板式结构的加强设计过于冗杂且结构松散，安全隐患较大。

第三、复合材料顶部支撑结构、底部支撑结构与气瓶的配合方式并不合理，材料利用率较低，成本偏高。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种框架支撑式的大容量氦气瓶支架，通过设置支撑杆组件，优化了气瓶的支撑结构，克服了传统的氦气瓶支架稳定性差的难题；通过设置支撑框组件，排除了安全隐患，解决了传统的氦气瓶支架结构松散的问题；实现了材料的合理运用，提高了支架结构的承载能力，弥补了传统的氦气瓶支架成本偏高的缺陷。

本实用新型的技术解决方案是：

一种框架支撑式的大容量氦气瓶支架，包括气瓶、支撑杆组件和支撑框组件；气瓶两端分别与用于固定气瓶的支撑杆组件和支撑框组件连接，支撑杆组件和支撑框组件均与待装配件固定连接。

在上述的一种框架支撑式的大容量氦气瓶支架中，支撑杆组件包括支承座、支撑杆、抗剪螺钉、第一接头、锁紧螺母、螺套和第二接头；支撑杆两端分别与第一接头和第二接头连接并通过锁紧螺母和螺套固定，第二接头套装在气瓶上，第一接头与支承座铰接并通过抗剪螺钉固定，支承座与待装配件固定连接。

支撑框组件包括支撑框、安装框和角盒；待装配件分别与用于承载的支撑框和用于放置气瓶的安装框固定连接，支撑框和安装框固定连接，安装框与待装配件连接处还设有用于辅助支撑的角盒。

支撑杆的数量不少于4个。

第一接头为右旋接头，第一接头上设有用于连接支承座的孔。

第二接头为左旋接头，第二接头上设有用于连接气瓶的孔。

支撑框采用框架结构，支撑框的形状为直角三角形，支撑框相互垂直的两条边中，一条边与待装配件固定连接，另一条边与安装框固定连接。

安装框采用框架结构，安装框的形状为梯形，安装框上设有用于放置气瓶的槽。

支撑框和安装框上均设有用于辅助支撑的加强筋。

支撑框的数量不少于2个。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

1、本实用新型通过设置支撑杆组件，优化了气瓶的支撑结构，克服了传统的氦气瓶支架稳定性差的难题。

2、本实用新型通过设置支撑框组件，排除了安全隐患，解决了传统的氦气瓶支架结构松散的问题。

3、本实用新型通过设置支撑框组件，实现了材料的合理运用，提高了支架结构的承载能力，弥补了传统的氦气瓶支架成本偏高的缺陷。

4、本实用新型的第一接头和第二接头分别为右旋接头和左旋接头，易于安装，简化了工作人员的操作过程。

5、本实用新型支撑杆和支撑框的位置及数量可根据实际情况灵活设置，满足了各种气瓶的安装需求。

6、本实用新型的组件构成简单，连接拆卸方便，大幅缩短了装配周期。

7、本实用新型的抗剪螺钉、锁紧螺母、螺套、角盒和加强筋均为常规零件，无需特制，而且便于维修和更换，大幅降低了生产成本。

8、本实用新型整体结构紧凑，适用于多种工作环境，在复杂工况下依然能够正常使用，可操作性强。