一種框架支撐式的大容量氦氣瓶支架的制作方法

本實用新型涉及一種框架支撐式的大容量氦氣瓶支架，尤其適用于在通信衛星上安裝大容量的氦氣瓶，屬于機械框架承力結構技術領域。

背景技術：

空間飛行器推進劑的貯箱中通常設有增壓系統，以實現推進劑的壓力和流量在輸送到泵入口時，能夠滿足發動機正常工作的需要。氦氣作為密度最小的惰性氣體，廣泛應用于國內外各種空間飛行器增壓系統中，通常將氦氣存儲在氣瓶中并通過支架固定在衛星的主承力結構上。

隨著高性能碳纖維制造工藝的日趨成熟和穩定，國內外的空間飛行器上普遍采用碳纖維纏繞復合材料的高壓氣瓶，復合材料氣瓶由內襯和復合層組成，內襯提供了對外接口，包括接頭和法蘭，分布于氣瓶兩端；復合材料氣瓶充壓膨脹，放壓收縮，因此要求其支架即可提供固定的安裝面，又能在瓶體變形(特別是軸向膨脹或收縮)后盡量避免引入額外的裝配應力。

現有技術中，通信衛星的氦氣瓶支架大多數均采用復合材料頂部支撐結構和復合材料底部支撐結構相互配合的方式，其中，頂部支撐結構與氣瓶接頭采用間隙配合，在限制氣瓶徑向運動的同時，允許氣瓶軸向運動；底部支撐結構根據氣瓶布局方案可分為桿式結構和板式結構。

為實現長期在軌運行的設計目標，通信衛星通常采用較大容量的氦氣瓶，由于受到星體艙內空間布局的限制，氦氣瓶支架只能布置在一定范圍內，常規的氦氣瓶支架存在如下問題：

第一、復合材料底部支撐桿式結構的布局難度大且穩定性差。

第二、復合材料底部支撐板式結構的加強設計過于冗雜且結構松散，安全隱患較大。

第三、復合材料頂部支撐結構、底部支撐結構與氣瓶的配合方式并不合理，材料利用率較低，成本偏高。

技術實現要素：

本實用新型的技術解決問題是：克服現有技術的不足，本實用新型提供了一種框架支撐式的大容量氦氣瓶支架，通過設置支撐桿組件，優化了氣瓶的支撐結構，克服了傳統的氦氣瓶支架穩定性差的難題；通過設置支撐框組件，排除了安全隱患，解決了傳統的氦氣瓶支架結構松散的問題；實現了材料的合理運用，提高了支架結構的承載能力，彌補了傳統的氦氣瓶支架成本偏高的缺陷。

本實用新型的技術解決方案是：

一種框架支撐式的大容量氦氣瓶支架，包括氣瓶、支撐桿組件和支撐框組件；氣瓶兩端分別與用于固定氣瓶的支撐桿組件和支撐框組件連接，支撐桿組件和支撐框組件均與待裝配件固定連接。

在上述的一種框架支撐式的大容量氦氣瓶支架中，支撐桿組件包括支承座、支撐桿、抗剪螺釘、第一接頭、鎖緊螺母、螺套和第二接頭；支撐桿兩端分別與第一接頭和第二接頭連接并通過鎖緊螺母和螺套固定，第二接頭套裝在氣瓶上，第一接頭與支承座鉸接并通過抗剪螺釘固定，支承座與待裝配件固定連接。

支撐框組件包括支撐框、安裝框和角盒；待裝配件分別與用于承載的支撐框和用于放置氣瓶的安裝框固定連接，支撐框和安裝框固定連接，安裝框與待裝配件連接處還設有用于輔助支撐的角盒。

支撐桿的數量不少于4個。

第一接頭為右旋接頭，第一接頭上設有用于連接支承座的孔。

第二接頭為左旋接頭，第二接頭上設有用于連接氣瓶的孔。

支撐框采用框架結構，支撐框的形狀為直角三角形，支撐框相互垂直的兩條邊中，一條邊與待裝配件固定連接，另一條邊與安裝框固定連接。

安裝框采用框架結構，安裝框的形狀為梯形，安裝框上設有用于放置氣瓶的槽。

支撐框和安裝框上均設有用于輔助支撐的加強筋。

支撐框的數量不少于2個。

本實用新型與現有技術相比的有益效果是：

1、本實用新型通過設置支撐桿組件，優化了氣瓶的支撐結構，克服了傳統的氦氣瓶支架穩定性差的難題。

2、本實用新型通過設置支撐框組件，排除了安全隱患，解決了傳統的氦氣瓶支架結構松散的問題。

3、本實用新型通過設置支撐框組件，實現了材料的合理運用，提高了支架結構的承載能力，彌補了傳統的氦氣瓶支架成本偏高的缺陷。

4、本實用新型的第一接頭和第二接頭分別為右旋接頭和左旋接頭，易于安裝，簡化了工作人員的操作過程。

5、本實用新型支撐桿和支撐框的位置及數量可根據實際情況靈活設置，滿足了各種氣瓶的安裝需求。

6、本實用新型的組件構成簡單，連接拆卸方便，大幅縮短了裝配周期。

7、本實用新型的抗剪螺釘、鎖緊螺母、螺套、角盒和加強筋均為常規零件，無需特制，而且便于維修和更換，大幅降低了生產成本。

8、本實用新型整體結構緊湊，適用于多種工作環境，在復雜工況下依然能夠正常使用，可操作性強。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構圖

圖2為支撐桿組件的結構圖

圖3為支撐桿組件的安裝示意圖

圖4為安裝框的結構圖

圖5為支撐框的結構圖

圖6為支撐框組件的結構圖

圖7為本實用新型的裝配示意圖

其中：1氣瓶；2支撐桿組件；3支撐框組件；4支承座；5支撐桿；6抗剪螺釘；7第一接頭；8鎖緊螺母；9螺套；10第二接頭；11支撐框；12安裝框；13角盒；14加強筋；

具體實施方式

下面結合附圖說明和具體實施例對本實用新型作進一步描述：

如圖1所示，一種框架支撐式的大容量氦氣瓶支架，包括氣瓶1、支撐桿組件2和支撐框組件3；氣瓶1兩端分別與用于固定氣瓶1的支撐桿組件2和支撐框組件3連接，支撐桿組件2和支撐框組件3均與待裝配件固定連接。

如圖2～3所示，支撐桿組件2包括支承座4、支撐桿5、抗剪螺釘6、第一接頭7、鎖緊螺母8、螺套9和第二接頭10；支撐桿5兩端分別與第一接頭7和第二接頭10連接并通過鎖緊螺母8和螺套9固定，優選的，在鎖緊螺母8和螺套9上涂覆420膠，第二接頭10套裝在氣瓶1上，第一接頭7與支承座4鉸接并通過抗剪螺釘6固定，支承座4與待裝配件固定連接。

優選的，支撐桿5的數量設為4個。

第一接頭7為右旋接頭，第一接頭7上設有用于連接支承座4的孔。

第二接頭10為左旋接頭，第二接頭10上設有用于連接氣瓶1的孔。

如圖4～7所示，支撐框組件3包括支撐框11、安裝框12和角盒13；待裝配件分別與用于承載的支撐框11和用于放置氣瓶1的安裝框12固定連接，支撐框11和安裝框12固定連接，安裝框12與待裝配件連接處還設有用于輔助支撐的角盒13。

支撐框11采用框架結構，支撐框11的形狀為直角三角形，支撐框11相互垂直的兩條邊中，一條邊與待裝配件固定連接，另一條邊與安裝框12固定連接，支撐框11上設有用于配合安裝框12的凸臺，凸臺的形狀為圓形。

安裝框12采用框架結構，安裝框12的形狀為梯形，安裝框12上設有用于放置氣瓶1的槽，優選的，安裝框12與氣瓶1之間通過M5螺栓連接。

支撐框11和安裝框12上均設有用于輔助支撐的加強筋14。

優選的，支撐框11的數量設為2個。

優選的，支撐框11與待裝配件之間通過M5螺栓連接。

本實用新型的工作原理是：

先將支撐框組件3安裝在待裝配件上，再將氣瓶1安裝在支撐框組件3上，隨后調試支撐桿組件2與氣瓶1的配合，確保氣瓶1按照預設狀態固定在支撐桿組件2和支撐框組件3之間，最后將支撐桿組件2安裝在待裝配件上，即可將氣瓶1與待裝配件上的零件逐一連接。

本實用新型說明書中未詳細描述的內容為本領域技術人員公知技術。