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原文传递一种杆系与箱板模块化组合承载结构

专利名称：	一种杆系与箱板模块化组合承载结构
摘要：	本发明涉及一种杆系与箱板模块化组合承载结构，外部由杆系包围，内部为层板和十字形立板组成的箱板式结构；包括上层板、中层板、下层板、立板、第一支座、第二支座、杆件、杆端接头、双头螺杆及角条；上层板与中层板间、中层板与下层板间，沿层板边缘周向均布多组杆系结构，数量依据载荷量级进行调整，每组包含根杆件，呈人字形布局，每组杆系与上、下层板通过第一支座、杆端接头、销轴连接，与中层板通过第二支座、杆端接头连接；上层板、中层板、下层板之间与立板通过角条固定连接。本发明满足了航天飞行器主结构承载及轻量化技术要求，在实现结构构型和轻量化的同时，提高了结构承载可靠性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海宇航系统工程研究所
发明人：	沈璋文;王勇;陈中强;雷磊;顾铖璋;王长焕
专利状态：	有效
申请日期：	2022-08-12T00:00:00+0800
发布日期：	2022-11-25T00:00:00+0800
申请号：	CN202210968896.7
公开号：	CN115384809A
代理机构：	中国航天科技专利中心
代理人：	任林冲
分类号：	B64G1/22;B;B64;B64G;B64G1;B64G1/22
申请人地址：	201108 上海市闵行区金都路3805号
主权项：	1.一种杆系与箱板模块化组合承载结构，其特征在于，外部由杆系包围，内部为层板和十字形立板组成的箱板式结构；包括上层板(1)、中层板(2)、下层板(3)、立板(4)、第一支座(5)、第二支座(6)、杆件(7)、杆端接头(8)、双头螺杆(10)及角条；上层板(1)与中层板(2)间、中层板(2)与下层板(3)间，沿层板边缘周向均布多组杆系结构，数量依据载荷量级进行调整，每组包含2根杆件(7)，呈人字形布局，每组杆系与上、下层板通过第一支座(5)、杆端接头(8)、销轴(9)连接，与中层板通过第二支座(6)、杆端接头(8)连接；上层板(1)、中层板(2)、下层板(3)之间与立板(4)通过角条固定连接。 2.根据权利要求1所述的一种杆系与箱板模块化组合承载结构，其特征在于，上层板(1)、中层板(2)、下层板(3)为圆形板，立板(4)为方形板，内部均布多个圆形开口，用于承载安装大型推进系统贮箱。 3.根据权利要求1所述的一种杆系与箱板模块化组合承载结构，其特征在于，杆件(7)包括杆件本体(701)及金属端头(702)；杆件本体(701)截面为圆形或方形，材料为碳纤维复合材料，杆件两端采用金属端头(702)，并且内制螺纹。 4.根据权利要求3所述的一种杆系与箱板模块化组合承载结构，其特征在于，组装时，杆件(7)一端安装杆端轴承(8)与第一支座(5)通过销轴连接，杆件(7)另一端安装双头螺杆(10)与第二支座(6)连接。 5.根据权利要求4所述的一种杆系与箱板模块化组合承载结构，其特征在于，杆端轴承(8)包含球形铰链，以适应杆件装配时不同的安装角度，确保杆件只传递轴力。 6.根据权利要求1所述的一种杆系与箱板模块化组合承载结构，其特征在于，第一支座(5)外形呈长方体形，两端为双耳片设计，第一支座(5)固定安装在上层板(1)及下层板(3)上，用来连接杆件，并将外部载荷传递到杆件(7)上；第一支座(5)中间为底部有开孔的方形结构，作为对外接口，用于与其他舱段结构连接。 7.根据权利要求1所述的一种杆系与箱板模块化组合承载结构，其特征在于，第二支座(6)固定安装在中层板(2)上，与中层板(2)上的埋件(204)、(205)螺接在一起；第二支座(6)外形为双头支座，通过双头螺杆与杆件(7)连接，将上层杆系内载荷传递到下层杆系。 8.根据权利要求1所述的一种杆系与箱板模块化组合承载结构，其特征在于，上层板为夹层结构，包括上、下面板及中间的夹芯，上层板周边设置有预埋件，用于与第一支座(5)连接。 9.根据权利要求1所述的一种杆系与箱板模块化组合承载结构，其特征在于，中层板(2)由四块1/4圆的扇形夹层板拼接而成，包括上、下面板及中间的夹芯，板内开有1个开口，贮箱本体通过该开口；中层板(2)周边设置有预埋件，用于与第二支座(6)连接，为杆件(7)结构提供横向支撑，提高杆系结构的抗失稳能力。 10.根据权利要求1所述的一种杆系与箱板模块化组合承载结构，其特征在于，下层板(3)包括上、下面板及中间的夹芯；板内开有多个开口，开口周围预埋有金属框(304)，用于承载安装大型推进系统贮箱；下层板(3)周边设置有预埋件，用于与第一支座(5)连接，并将全部的载荷传递到运载火箭上。 11.根据权利要求10所述的一种杆系与箱板模块化组合承载结构，其特征在于，金属框为圆形，截面为U形，在与贮箱法兰连接处设置实心区域并制螺纹孔用于连接贮箱固定螺栓。 12.根据权利要求1所述的一种杆系与箱板模块化组合承载结构，其特征在于，立板(4)包括上、下面板及中间的夹芯，4个立板通过角条连接成十字形布局。 13.根据权利要求1所述的一种杆系与箱板模块化组合承载结构，其特征在于，采用2个层板和16组杆系配置的缩小版，或4个层板和48组杆系配置的放大版，通过模块化组合实现适应不同任务规模和承载要求的产品构型。