[發(fā)明專利]適用于航天器運輸包裝箱的充排氣裝置及控制方法

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• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112498908A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 馬海龍;陳言;陳偉男;徐陽鋒;譙珊
• 申請（專利權）人: 上海衛(wèi)星裝備研究所
• 主分類號: B65D25/00
• 分類號: B65D25/00;B65D5/42;B65D77/22
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種適用于航天器運輸包裝箱的充排氣裝置，其特征在于，包括：第一常閉電磁閥(10)、第二常閉電磁閥(11)、第一常開電磁閥(16)、第二常開電磁閥(18)、進氣管口(13)和排氣管口(17)，

所述第一常閉電磁閥(10)和第二常閉電磁閥(11)并聯(lián)設置，與進氣管口(13)相連；

所述第一常開電磁閥(16)和第二常開電磁閥(18)并聯(lián)設置，與排氣管口(17)相連；

當適用于航天器運輸包裝箱的充排氣裝置進行充氣時，第一常閉電磁閥(10)和第二常閉電磁閥(11)開啟，氣體通過進氣管口(13)進入航天器包裝箱內進行充氣；

當適用于航天器運輸包裝箱的充排氣裝置進行排氣時，所述第一常開電磁閥(16)和第二常開電磁閥(18)開啟，箱內氣體通過所述第一常開電磁閥(16)和第二常開電磁閥(18)排出；

航天器運輸包裝箱內的壓力通過自動或手動模式控制。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于航天器運輸包裝箱的充排氣裝置，其特征在于，還包括計算機控制器(2)、PLC控制器(7)和繼電器(8)，所述計算機控制器(2)與PLC控制器(7)電連接，PLC控制器(7)與繼電器(8)電連接。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種適用于航天器運輸包裝箱的充排氣裝置，其特征在于，還包括氣瓶壓力傳感器(3)和氣瓶(6)，所述氣瓶壓力傳感器(3)連接在所述氣瓶(6)上，所述氣瓶壓力傳感器(3)與PLC控制器(7)電連接。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種適用于航天器運輸包裝箱的充排氣裝置，其特征在于，還包括箱內壓力傳感器(12)，所述箱內壓力傳感器(12)與所述PLC控制器(7)電連接。

5.根據(jù)權利要求3所述的一種適用于航天器運輸包裝箱的充排氣裝置，其特征在于，還包括減壓閥(4)、手閥(5)和充氣手閥(9)，所述手閥(5)與所述氣瓶(6)相連，所述減壓閥(4)一端與所述手閥(5)相連，所述減壓閥(4)另一端與所述充氣手閥(9)相連。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種適用于航天器運輸包裝箱的充排氣裝置，其特征在于，還包括排氣手閥(14)，所述排氣手閥(14)與第一常開電磁閥(16)、第二常開電磁閥(18)并聯(lián)設置；所述充氣手閥(9)與第一常閉電磁閥(10)、第二常閉電磁閥(11)并聯(lián)設置。

7.根據(jù)權利要求2所述的一種適用于航天器運輸包裝箱的充排氣裝置，其特征在于，還包括大孔徑安全閥(19)，所述大孔徑安全閥(19)與所述繼電器(8)電連接，當航天器運輸包裝箱內的壓力低于或高于設定極限壓力時，所述大孔徑安全閥(19)自動打開使包裝箱內外壓力達到平衡。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于航天器運輸包裝箱的充排氣裝置，其特征在于，還包括航空氣壓平衡口(15)，所述航空氣壓平衡口(15)安裝在航天器包裝箱的箱蓋上。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于航天器運輸包裝箱的充排氣裝置，其特征在于，所述排氣管口(17)與第一常開電磁閥(16)和第二常開電磁閥(18)相配套，當航天器運輸包裝箱斷電之后，第一常開電磁閥(16)和第二常開電磁閥(18)自動打開。

10.一種適用于航天器運輸包裝箱的充排氣控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，航天器運輸包裝箱在初始斷電狀態(tài)，第一常開電磁閥(16)和第二常開電磁閥(18)自行打開，第一常開電磁閥(16)和第二常開電磁閥(18)與排氣管口(17)連通，保持航天器運輸包裝箱內外壓力平衡；

步驟2，當壓力不平衡時，計算機控制器(2)開啟航天器運輸包裝箱的控制系統(tǒng)，繼電器(8)關閉第一常開電磁閥(16)和第二常開電磁閥(18)；

步驟3，PLC控制器(7)通過氣瓶壓力傳感器(3)監(jiān)測氣瓶(6)的壓力值P_瓶，如果P_瓶≤5MPa，計算機控制器(2)顯示更換氣瓶(6)；

步驟4，PLC控制器(7)通過箱內壓力傳感器(12)監(jiān)測航天器運輸包裝箱的壓力P_箱，如果-50MPa≤P_箱≤1900MPa，大孔徑安全閥(19)自行關閉；如果P_箱≤-1500MPa或P_箱≥2000MPa，大孔徑安全閥(19)自行打開；

步驟5，通過計算機控制器(2)設置手動和自動模式，手動模式通過充氣手閥(9)和排氣手閥(14)進行手動控制充排氣；自動模式通過對上壓力邊界值P_max、下壓力邊界值P_min和充氣壓力值P_充、放氣壓力值P_放的設置，其中P_min≤P_充≤P_max，P_min≤P_放≤P_max進行自動控制充排氣；

步驟6，對航天器運輸包裝箱進行初始充壓，航天器運輸包裝箱運輸過程中進行箱內壓力監(jiān)測，箱內壓力超過上限壓力值P_max進行放氣，低于下限壓力值P_min進行充氣，直至箱內壓力值在上壓力邊界值和下壓力邊界值范圍內；

步驟7，當對航天器運輸包裝箱進行充氣時，打開手閥(5)，氣體從氣瓶(6)經(jīng)過手閥(5)和減壓閥(4)，通往第一常閉電磁閥(10)和第二常閉電磁閥(11)，繼電器(8)控制第一常閉電磁閥(10)和第二常閉電磁閥(11)開啟，氣體通過進氣管口(13)進入箱內進行充氣；

當對航天器運輸包裝箱進行放氣時，繼電器(8)控制第一常開電磁閥(16)和第二常開電磁閥(18)開啟，箱內氣體通過排氣管口(17)，經(jīng)過第一常開電磁閥(16)和第二常開電磁閥(18)排出去，大孔徑安全閥(19)獨立于系統(tǒng)，當箱內壓力低于或高于設定極限壓力時，大孔徑安全閥(19)自動打開使包裝箱內外壓力平衡。