电推进贮箱支撑结构及其总装方法与流程

本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种电推进贮箱支撑结构及其总装方法。

背景技术：

小型高轨卫星公用平台的电推进贮箱是卫星动力的主要来源之一，因装载推进剂较多，往往采用大尺寸的薄壁结构，一般布局于小型高轨卫星公用平台承力筒内部。电推进贮箱也是星上重要的大质量部组件，现有技术中未见有综合考虑其主动段力学环境下的安全性、地面总装过程中的高效性的方案，例如，某些方案为了降低装配的难度而牺牲了安全系数，或某些方案为了力学安全性而大大增加了安装的步骤数量。

因此，急需设计一种布局合理、传力特性合理及利于高效总装的电推进贮箱支撑结构及其总装流程。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电推进贮箱支撑结构及其总装方法，以解决现有的电推进贮箱在力学环境下的安全性与地面总装过程中的高效性无法兼顾的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电推进贮箱支撑结构，包括：

约束板，被配置为与电推进贮箱上端柔性连接；以及

锥形支撑架，被配置为一端与电推进贮箱下端紧固连接；

其中所述约束板和所述锥形支撑架与电推进贮箱连接后形成电推进总装体；所述电推进总装体被配置为通过吊装工装被吊入承力筒内，以及调整精度后通过定位工装将所述锥形支撑架与所述承力筒紧固，以及调整精度后通过定位工装将所述约束板与所述承力筒紧固，以使所述电推进贮箱的力学载荷由所述锥形支撑架承担并传递至所述承力筒，以及所述约束板与所述电推进贮箱柔性连接并约束其平面内的自由度并减振。

可选的，在所述的电推进贮箱支撑结构中，所述承力筒包括上加强连接环与下加强连接环，所述上加强连接环与所述下加强连接环均为承力筒内侧壁上的环状凸起，其中：

所述锥形支撑架一端与电推进贮箱下端紧固连接，另一端与所述下加强连接环紧固；

所述约束板几何中心与所述电推进贮箱上端柔性连接，所述约束板的外轮廓与所述上加强连接环紧固。

可选的，在所述的电推进贮箱支撑结构中，所述锥形支撑架包括碳纤维锥形支架及隔热垫，所述隔热垫为圆环状，所述隔热垫放置于所述下加强连接环上；

所述碳纤维锥形支架的外轮廓为圆台状，所述碳纤维锥形支架的下端具有凸环部，所述凸环部放置于所述隔热垫上并与所述下加强连接环紧固。

可选的，在所述的电推进贮箱支撑结构中，所述约束板的外径与所述承力筒的内径相匹配，所述锥形支撑架与所述下加强连接环的安装面外径小于所述上加强连接环的内径。

可选的，在所述的电推进贮箱支撑结构中，所述约束板为外轮廓圆形、内部十字形镂空结构的铝蒙皮蜂窝夹层板，所述约束板的几何中心包含金属橡胶预埋件，所述约束板通过所述金属橡胶预埋件与所述电推进贮箱柔性连接。

本发明还提供一种电推进贮箱支撑结构的总装方法，包括：

约束板与电推进贮箱上端柔性连接；

锥形支撑架一端与电推进贮箱下端紧固连接；

所述约束板和所述锥形支撑架与电推进贮箱连接后形成电推进总装体；通过吊装工装将所述电推进总装体吊入承力筒内，以及

调整精度后通过定位工装将所述锥形支撑架与所述承力筒紧固，以及

调整精度后通过定位工装将所述约束板与所述承力筒紧固，以使所述电推进贮箱的力学载荷由所述锥形支撑架承担并传递至所述承力筒，以及

所述约束板与所述电推进贮箱柔性连接并约束其平面内的自由度并减振。

可选的，在所述的电推进贮箱支撑结构的总装方法中，包括：

约束板与电推进贮箱上端柔性连接前，根据锥形支撑架与电推进贮箱的连接处的销孔孔位调节所述约束板与所述电推进贮箱的相对位置。

可选的，在所述的电推进贮箱支撑结构的总装方法中，包括：

通过吊装工装将所述电推进总装体吊入承力筒内前，安装吊具；

将隔热垫放置于下加强连接环上，并于所述下加强连接环的销孔处安装导向杆；

起吊所述电推进总装体进入承力筒内，根据导向杆对接碳纤维锥形支架与隔热垫。

可选的，在所述的电推进贮箱支撑结构的总装方法中，包括：在保证所述锥形支撑架与所述下加强连接环对接精度的基础上，在约束板面内调节约束板以达到其与上加强连接环的连接精度。

可选的，在所述的电推进贮箱支撑结构的总装方法中，包括：

安装所述锥形支撑架与所述下加强连接环的紧固件；安装所述约束板与所述上加强连接环的紧固件。

在本发明提供的电推进贮箱支撑结构及其总装方法中，通过约束板与电推进贮箱上端柔性连接，锥形支撑架一端与电推进贮箱下端紧固连接，吊装工装将电推进总装体吊入承力筒内，调整精度后通过定位工装将电推进总装体与承力筒紧固，以使电推进贮箱的力学载荷由锥形支撑架承担并传递至承力筒，以及约束板与电推进贮箱柔性连接并约束其平面内的自由度并减振，实现了电推进贮箱的支撑结构具有布局合理、传力特性高效、高承载比、高比刚度和高比强度等优势，同时充分考虑了力学传递特性优和总装流程高效两方面，为小型高轨卫星公用平台的电推进贮箱支撑结构设计和总装流程提供了良好的解决方案。电推进贮箱与约束板和锥形支撑架在总装前已组装好，仅起吊一次即可完成总装工作，总装效率较高。

本发明具有布局合理、传力特性高效、高承载比、高比刚度和高比强度等特点，兼顾力学传递特性优和总装流程高效两方面优势。

附图说明

图1为本发明一实施例中的小型高轨卫星公用平台电推进贮箱支撑结构与电推进贮箱在承力筒内部布局示意图；

图2为本发明一实施例中的小型高轨卫星公用平台电推进贮箱支撑结构与电推进贮箱连接状态示意图；

图3为本发明一实施例中的小型高轨卫星公用平台的承力筒内部剖面示意图；

图4为图3中的承力筒内部剖面局部连接关系示意图；

图5为本发明一实施例中的小型高轨卫星公用平台的装配体顶视示意图；

图6为本发明一实施例中的小型高轨卫星公用平台的锥形支撑架定位销孔示意图；

图7为本发明一实施例中的小型高轨卫星公用平台电推进贮箱支撑结构的总装方法流程示意图；

图中所示：1-约束板、2-锥形支撑架、3-金属橡胶预埋件、4-碳纤维锥形支架、5-隔热垫、6-承力筒、7-上加强连接环、8-电推进贮箱、9-下加强连接环。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的电推进贮箱支撑结构及其总装方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

另外，除非另行说明，本发明的不同实施例中的特征可以相互组合。例如，可以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相似的特征，所得到的实施例同样落入本申请的公开范围或记载范围。

本发明的核心思想在于提供一种电推进贮箱支撑结构及其总装方法，以解决现有的电推进贮箱在力学环境下的安全性与地面总装过程中的高效性无法兼顾的问题。

为实现上述思想，本发明提供了一种电推进贮箱支撑结构及其总装方法，包括：约束板，被配置为与电推进贮箱上端柔性连接；锥形支撑架，被配置为一端与电推进贮箱下端紧固连接；所述约束板和所述锥形支撑架与电推进贮箱连接后形成电推进总装体；所述电推进总装体被配置为通过吊装工装被吊入承力筒内，以及调整精度后通过定位工装将所述锥形支撑架与所述承力筒紧固，以及调整精度后通过定位工装将所述约束板与所述承力筒紧固，以使所述电推进贮箱的力学载荷由所述锥形支撑架承担并传递至所述承力筒，以及所述约束板与所述电推进贮箱柔性连接并约束其平面内的自由度并减振。

本发明的电推进贮箱支撑结构具有布局合理、传力特性高效、高承载比、高比刚度和高比强度等优势的同时，充分考虑了力学传递特性优和总装流程高效两方面，为小型高轨卫星公用平台的电推进贮箱支撑结构设计和总装流程提供了良好的解决方案。

本发明所采用的技术方案如下：由约束板(1)、锥形支撑架(2)组成，所述约束板(1)为几何中心包含金属橡胶预埋件(3)的十字形铝蒙皮蜂窝夹层结构板，锥形支撑架(2)包含碳纤维锥形支架(4)和隔热垫(5)。

在本发明的一个实施例中，约束板(1)固定在承力筒(6)的上加强连接环(7)上，且与位于承力筒(6)内的电推进贮箱(8)通过金属橡胶预埋件(3)柔性连接；所述锥形支撑架(2)一端与电推进贮箱(8)下端紧固连接，一端与承力筒(6)的下加强连接环(9)紧固连接。

在本发明的一个实施例中，所述总装流程为先紧固锥形支撑架(2)与电推进贮箱(8)，再柔性连接约束板(1)与电推进贮箱(8)，通过吊装工装吊入承力筒(6)内，通过定位工装紧固锥形支撑架(2)与电推进贮箱(8)并保证精度，在板面内适当调节并紧固约束板(1)与承力筒(6)。

在本发明的一个实施例中，电推进贮箱(8)的力学载荷主要由锥形支撑架(2)承担并传递至承力筒(6)，约束板(1)采用金属橡胶预埋件(3)与电推进贮箱(8)柔性连接并约束其平面内的自由度，且具备减振的作用。

在本发明的一个实施例中，约束板(1)为由圆形镂空为近十字形的铝蒙皮蜂窝夹层板，其外径与承力筒内径接近，锥形支撑架(2)与下加强连接环(9)安装面的外径小于上加强连接环(7)的内径。

在本发明的一个实施例中，电推进贮箱(8)与约束板(1)和锥形支撑架(2)在总装前已组装好，仅起吊一次即可完成总装工作，总装效率较高。

本发明提供的小型高轨卫星公用平台的电推进贮箱支撑结构及其总装流程，具有以下优点：

(1)具有布局合理、传力特性高效、高承载比、高比刚度和高比强度等特点。

(2)兼顾力学传递特性优和总装流程高效两方面优势。

本发明公开小型高轨卫星公用平台的电推进贮箱支撑结构如图1所示，由约束板(1)、锥形支撑架(2)组成，所述约束板(1)为几何中心包含金属橡胶预埋件(3)的十字形铝蒙皮蜂窝夹层结构板，锥形支撑架(2)包含碳纤维锥形支架(4)和隔热垫(5)。

本发明公开小型高轨卫星公用平台的电推进贮箱支撑结构如图1～6所示，所述约束板(1)固定在承力筒(6)的上加强连接环(7)上，且与位于承力筒(6)内的电推进贮箱(8)通过金属橡胶预埋件(3)柔性连接，即可以约束位于承力筒(6)内的电推进贮箱(8)的面内自由度，也能起到减振的作用；所述锥形支撑架(2)一端与电推进贮箱(8)下端紧固连接，一端与承力筒(6)的下加强连接环(9)紧固连接，将电推进贮箱(8)的力学载荷传递至承力筒(6)。

本发明公开小型高轨卫星公用平台的电推进贮箱支撑结构如图2所示，约束板(1)为由圆形镂空为近十字形的铝蒙皮蜂窝夹层板，其外径与承力筒内径接近，锥形支撑架(2)与下加强连接环(9)安装面的外径小于上加强连接环(7)的内径。其中，上加强连接环(7)和下加强连接环(9)可以与承力筒(6)的主体一体成型，也可以分为多个部件进行装配以形成环状突起。

本发明公开小型高轨卫星公用平台的电推进贮箱支撑结构总装流程如图7所示，其特征在于，所述总装流程为先紧固锥形支撑架(2)与电推进贮箱(8)，再柔性连接约束板(1)与电推进贮箱(8)，通过吊装工装吊入承力筒(6)内，通过定位工装紧固锥形支撑架(2)与电推进贮箱(8)并保证精度，在板面内适当调节并紧固约束板(1)与承力筒(6)。电推进贮箱(8)与约束板(1)和锥形支撑架(2)在总装前已组装好，仅起吊一次即可完成总装工作，总装效率较高。

综上，上述实施例对电推进贮箱支撑结构及其总装方法的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。