[發明專利]薄壁輕型一體化貯箱安裝裝置及實施方法

在審

• 申請號: 201510632406.6
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN105346732A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 李應典;顧永坤;田敏;黃小虎;杜冬;王建煒;張嬌
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: B64G1/40
• 分類號: B64G1/40;B22D18/04;C25D11/30
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及衛星應用技術領域，具體地，涉及一種薄壁輕型一體化貯箱安裝裝置及實施方法。

背景技術

貯箱安裝裝置為衛星應用技術領域中常用的一種承力結構，用來安裝固定衛星的燃料貯箱。通常由貯箱安裝平板、加強肋板及連接緊固件組成，屬于板式的疊裝結構。貯箱安裝平板用來提供貯箱的安裝以及與衛星主結構的安裝。通常為蜂窩夾層結構，夾層結構的面板為高模量纖維，夾層結構內置金屬或高強的碳纖維框架。由于面板與內置框架材料的不同，在加溫加壓復合成型時，極易發生結構翹屈及面板局部脫粘現象，一次的成品率較低。加強肋板用來提高貯箱安裝平板的剛度與強度。通常為蜂窩夾層結構，夾層結構的面板為高模量纖維。板式加強結構存在強度及剛度富余現象，是一種不經濟的結構設計。緊固件是用來連接貯箱安裝平板與加強肋板的結構件。緊固件螺接設計需要在兩個結構上單獨設計連接接口，并進行局部加強，增加了整個結構的重量。此外，高模量碳纖維M55J的大范圍使用增加了整個貯箱安裝裝置的材料成本。重量重、成本高以及一次成品率低問題，說明目前的貯箱安裝結構還不是一種更優的結構，有極大的改進空間。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種薄壁輕型一體化貯箱安裝裝置及實施方法。

根據本發明的一個方面提供的薄壁輕型一體化貯箱安裝裝置，包括水平框架和拱形構架；

其中，所述水平框架包括外環形梁、外環直梁以及內環形梁；所述外環直梁和所述內環形梁設置在所述外環形梁內側，所述外環直梁的兩端分別連接所述外環形梁的兩內側端，所述內環形梁的外壁連接所述外環直梁和所述外環形梁的內壁；

所述拱形構架包括拱形梁和第一豎梁；所述拱形梁的兩端分別連接所述外環形梁的兩側上端；所述第一豎梁的一端連接所述拱形梁的內壁，另一端連接所述外環直梁的上表面。

優選地，所述水平框還包括內環直梁；所述內環直梁的一端連接所述內環形梁的外壁，另一端連接所述外環形梁的內壁。

優選地，所述拱形構架還包括第二豎梁和斜梁；所述第二豎梁的一端連接所述拱形梁的內壁，另一端連接所述外環直梁的上表面；

所述斜梁的一端連接所述第二豎梁的一端，另一端連接所述第一豎梁的另一端。

優選地，所述外環直梁包括第一外環直梁和第二外環直梁；所述第一外環直梁和所述第二外環直梁交叉連接；所述內環形梁的外壁分別連接所述第一外環直梁、所述第二外環直梁和所述外環形梁的內壁；

所述拱形梁包括第一拱形梁和第二拱形梁；所述第一拱形梁和所述第二拱形梁交叉連接；

所述第一豎梁的一端連接所述第一外環直梁和所述第二外環直梁交叉連接點，另一端連接所述第一拱形梁和所述第二拱形梁交叉連接點。

優選地，所述第一外環直梁和第二外環直梁將所述外環形梁分為四個內環形梁安裝區域；

四個所述內環形梁安裝區域的面積和形狀相同；所述內環形梁與所述內環形梁安裝區域的內壁相切且形成三個切點；

一個所述內環形梁對應兩個連接直梁；兩個連接直梁分別設置在所述內環形梁與所述外環形梁切點的兩側。

優選地，所述第二豎梁的一端連接在拱形梁的中點和端點之間，另一端連接在所述外環直梁的中點和端點之間。

優選地，所述外環直梁的截面呈工字形；所述內環形梁的截面呈L形；所述拱形梁的截面呈T形；所述第一豎梁的截面呈十字型。

優選地，所述外環形梁、所述外環直梁、所述內環形梁、所述內環直梁、所述拱形梁、所述第一豎梁、所述第二豎梁和所述斜梁采用鑄造鎂合金制成，且通過砂形模鑄造成型；

所述外環形梁、所述外環直梁、所述內環形梁、所述內環直梁、所述拱形梁、所述第一豎梁、所述第二豎梁和所述斜梁進行黑色陽極化處理。

根據本發明的一個方面的薄壁輕型一體化貯箱安裝裝置的實施方法，包括如下步驟：

步驟1：根據貯箱的對外接口和所述薄壁輕型一體化貯箱安裝裝置的對外接口，設計外環形梁、內環形梁的安裝接口以及多個內環形梁的相對位置；

步驟2：根據裝載燃料后貯箱的重量和所述薄壁輕型一體化貯箱安裝裝置剛度要求設計拱形構架的矢跨比；

步驟3：根據所述薄壁輕型一體化貯箱安裝裝置的初步靜力分析結果，設計水平框架和拱形構架的截面尺寸；

步驟4：水平框架和拱形構架采用鑄造鎂合金進行低壓砂型鑄造成型；

步驟5：對成型后的水平框架和拱形構架的安裝面機械加工，非安裝面機械打磨；

步驟6：對水平框架和拱形構架進行黑色陽極化表面處理。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：