本發明涉及航空航天技術領域，尤其涉及一種運載火箭及空間飛行器的高壓氣瓶的固定裝置。

背景技術：

目前，國內某運載火箭上增壓輸送所采用的氣瓶具有充放氣變形大的特點，一般運載火箭用氣瓶箍帶采用不銹鋼或鋁合金平板狀箍帶，補償變形的能力較小，氣瓶變形大時會造成箍帶進入塑性變形，不能可靠固定氣瓶，可能會在振動環境中氣瓶晃動引起氣瓶間管路斷裂，氣瓶固定裝置失效。

因此，需要一種固定裝置，能夠固定高壓氣瓶，并且在高壓氣瓶發生彈性變形時進行變形補償。

技術實現要素：

本發明提供一種高壓氣瓶的固定裝置，能夠固定高壓氣瓶，并且在高壓氣瓶發生彈性變形時進行變形補償，在高壓氣瓶充放氣過程中補償高壓氣瓶的軸向和徑向變形。

為了解決上述問題，本發明提供一種運載火箭用高壓氣瓶的固定裝置，包括：

后端支座，用于與高壓氣瓶后端的連接；

后端支座緊固件，用于將高壓氣瓶的后端固定在所述后端支座上；

前端支架，所述前端支架環繞所述高壓氣瓶設置，將高壓氣瓶的外圍相對固定，所述前端支架和后端支座配合將所述高壓氣瓶的軸向固定，當高壓氣瓶發生軸向變形時，能夠沿高壓氣瓶的軸向伸縮；所述前端支架包括一支架底座和氣瓶徑向固定裝置，所述氣瓶徑向固定裝置用于沿所述高壓氣瓶的外徑方向將所述高壓氣瓶的前端固定于所述支架底座上，所述氣瓶徑向固定裝置包括一彈性補償結構，所述彈性補償結構能夠補償高壓氣瓶的徑向變形。

可選地，所述彈性補償結構包括：環形箍帶組件，環繞上所述高壓氣瓶的前端的外圍一圈，所述環形箍帶組件具有波形結構，該波形結構能夠沿徑向彈性伸縮變形。

可選地，所述環形箍帶組件包括：左側箍帶組件和右側箍帶組件，所述波形結構位于所述左側箍帶組件和右側箍帶組件的中部，所述左側箍帶組件和右側箍帶組件的形狀為半圓弧，所述左側箍帶組件和右側箍帶組件構成環形，其中左側箍帶組件和右側箍帶組件的一端分別與前端支架的支架底座固定連接，左側箍帶組件和右側箍帶組件的另一端通過拉緊螺栓固定并形成環形。

可選地，所述波形結構具有波紋波谷，所述波紋波谷表面黏貼有毛氈層，所述毛氈層用于保護高壓氣瓶和補償高壓氣瓶的徑向變形。

可選地，所述波紋波谷沿高壓氣瓶的外圍均勻排布，所述毛氈層均勻分布于所述波紋波谷的內側的表面。

可選地，所述波形結構材質為彈簧鋼。

可選地，所述氣瓶徑向固定裝置還包括：氟塑料膜層，設置在環形箍帶組件與高壓氣瓶之間，所述氟塑料膜層用于減少高壓氣瓶與環形箍帶組件之間的摩擦，均勻環形箍帶組件上的波形結構的彈性伸縮變形。

可選地，所述彈性補償結構與支座底架之間通過銷軸和銷固定。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明提供的高壓氣瓶固定裝置，利用所述前端支架和后端支座配合將所述高壓氣瓶的軸向固定，當高壓氣瓶發生軸向變形時，能夠沿高壓氣瓶的軸向伸縮；所述高壓氣瓶固定裝置的彈性補償結構，所述彈性補償結構能夠補償高壓氣瓶的徑向變形，本發明的高壓氣瓶固定裝置能夠在固定高壓氣瓶的前提下，對高壓氣瓶的徑向和軸向變形進行補償。

進一步優化地，通過波紋波谷結構的彈性伸縮變形實現徑向變形的補償，結構簡單，容易安裝；

進一步優化地，波紋波谷結構表面設置的毛氈層可以保護高壓氣瓶，并且進一步補償高壓氣瓶的徑向變形；

進一步優化地，所述波紋波谷沿高壓氣瓶的外圍均勻排布，所述毛氈層均勻分布于所述波紋波谷的內側的表面，使得波紋波谷的受力更加均勻，彈性形變更加均勻，延長彈性補償結構的使用壽命；

進一步優化地，在環形箍帶組件與高壓氣瓶之間設置氟塑料膜層，可以減少高壓氣瓶與環形箍帶組件之間的摩擦，均勻環形箍帶組件上的波形結構的彈性伸縮變形。

附圖說明

圖1是本發明一個實施例的高壓氣瓶固定裝置的結構示意圖；

圖2是圖1中高壓氣瓶的固定裝置的前端支架沿a方向的結構示意圖。

具體實施方式

現有技術采用不銹鋼或鋁合金平板帶狀箍帶固定高壓氣瓶，存在固定不牢固的問題，可能會在振動環境中由于高壓氣瓶晃動引起氣瓶間管路斷裂。因此，需要解決高壓氣瓶的固定問題。經過發明人研究發現，導致高壓氣瓶無法牢固固定的原因是由于現有高壓氣瓶的固定裝置發生了塑形變形，而發生氣瓶固定裝置塑形變形的原因是由于高壓氣瓶的充氣放氣過程中氣瓶的徑向發生彈性變形，而現有的平板帶狀箍帶無法補償彈性變形，并且該平板帶狀箍帶還會隨著在彈性箍帶發生塑形變形。并且采用現有的平板帶狀箍帶無法補償高壓氣瓶的軸向變形。

本發明提供的高壓氣瓶的固定裝置，一方面能夠固定高壓氣瓶的一端，并且高壓氣瓶的另一端能自由彈性伸縮，實現高壓氣瓶軸向變形的補償；另一方面，能夠在高壓氣瓶的徑向發生彈性形變時進行彈性變形，以補償高壓氣瓶徑向變形，實現可靠固定高壓氣瓶。

為了解決上述問題，本發明提供的運載火箭用高壓氣瓶的固定裝置包括：

后端支座，用于與高壓氣瓶后端的連接；

后端支座緊固件，用于將高壓氣瓶的后端固定在所述后端支座上；

前端支架，所述前端支架環繞所述高壓氣瓶設置，將高壓氣瓶的外圍相對固定，所述前端支架和后端支座配合將所述高壓氣瓶的軸向固定，當高壓氣瓶發生軸向變形時，能夠沿高壓氣瓶的軸向伸縮；所述前端支架包括一支架底座和氣瓶徑向固定裝置，所述氣瓶徑向固定裝置用于沿所述高壓氣瓶的外徑方向將所述高壓氣瓶的前端固定于所述支架底座上，所述氣瓶徑向固定裝置包括一彈性補償結構，所述彈性補償結構能夠補償高壓氣瓶的徑向變形。

下面解決具體的實施例對本發明的技術方案進行詳細的說明。為了更好的說明本發明的技術方案，請參考圖1并結合圖2所示，其中圖1是本發明一個實施例的高壓氣瓶固定裝置的結構示意圖；圖2是圖1中高壓氣瓶的固定裝置的前端支架沿a方向的結構示意圖。

如圖1所示，后端支座1，用于與高壓氣瓶12的后端的連接，通過后端支座緊固件2將高壓氣瓶12的后端的端面固定在所述后端支座1上。后端支座1的形狀和尺寸與高壓氣瓶12的后端的形狀和尺寸對應配合，以滿足能夠將高壓氣瓶12的后端固定。本實施例中，高壓氣瓶12的后端為具有一定弧度的凸起，后端支座1朝向高壓氣瓶12的后端的一側具有與該凸起對應的凹槽，該凸起放置于凹槽中，通過后端支座緊固件2將高壓氣瓶12的后端固定。

如圖2所示，前端支架11環繞所述高壓氣瓶12設置，將高壓氣瓶12的外圍相對固定，所述前端支架11和后端支座1配合將所述高壓氣瓶12的軸向固定。結合圖1，此處的相對固定是指，高壓氣瓶12的后端通過后端支座緊固件2之間固定，高壓氣瓶12的前端是在外圍進行固定，在高壓氣瓶12發生軸向變形時，高壓氣瓶12的前端能夠進行一定量的軸向伸縮變形，這樣的前端支架11和后端支座1配合的結構能夠實現高壓氣瓶12的軸向固定和軸向變形的補償。

繼續參考圖2，并結合圖1，作為優選的實施例，所述前端支架11包括一支架底座3和氣瓶徑向固定裝置，所述氣瓶徑向固定裝置用于沿所述高壓氣瓶12的外徑方向將所述高壓氣瓶12的前端固定于所述支架底座3上，所述氣瓶徑向固定裝置進一步包括一彈性補償結構，所述彈性補償結構能夠補償高壓氣瓶12的徑向變形。

作為優選的實施例，所述彈性補償結構包括：環形箍帶組件，環繞上所述高壓氣瓶12的前端的外圍一圈，所述環形箍帶組件具有波形結構，該波形結構能夠沿徑向彈性伸縮變形。所述環形箍帶組件包括：左側箍帶組件6和右側箍帶組件9，所述波形結構位于所述左側箍帶組件6和右側箍帶組件9的中部，所述左側箍帶組件6和右側箍帶組件9的形狀為相同的半圓弧，所述左側箍帶組件6和右側箍帶組件9構成環形，其中左側箍帶組件6和右側箍帶組件9的一端分別與前端支架11的支架底座3固定連接，左側箍帶組件6和右側箍帶組件9的另一端通過拉緊螺栓10固定并形成環形。

如圖2所示，所述波形結構為波紋波谷，通過波紋波谷結構的彈性伸縮變形實現徑向變形的補償，結構簡單，容易安裝。

所述波紋波谷沿高壓氣瓶12的外圍均勻排布，所述波紋波谷表面黏貼有毛氈層8，所述毛氈層8用于保護高壓氣瓶12和補償高壓氣瓶12的徑向變形。

所述毛氈層均勻分布于所述波紋波谷的內側的表面。通過沿高壓氣瓶12外圍均勻排布的波紋波谷、以及沿所述波紋波谷的內側的表面均勻分布的毛氈層8，使得波紋波谷的受力更加均勻，彈性形變更加均勻，能夠延長彈性補償結構的使用壽命。

作為一個實施例，所述波形結構的材質為彈簧鋼。

所述氣瓶徑向固定裝置還包括：設置在環形箍帶組件與高壓氣瓶12之間的氟塑料膜層7，所述氟塑料膜層12用于減少高壓氣瓶12與環形箍帶組件之間的摩擦，均勻環形箍帶組件上的波形結構的彈性伸縮變形。

本發明所述的彈性補償結構與支座底架3之間通過銷軸5和銷4固定。

綜上，本發明提供的高壓氣瓶固定裝置，利用所述前端支架和后端支座配合將所述高壓氣瓶的軸向固定，當高壓氣瓶發生軸向變形時，能夠沿高壓氣瓶的軸向伸縮；所述高壓氣瓶固定裝置的彈性補償結構，所述彈性補償結構能夠補償高壓氣瓶的徑向變形，本發明的高壓氣瓶固定裝置能夠在固定高壓氣瓶的前提下，對高壓氣瓶的徑向和軸向變形進行補償。

進一步優化地，通過波紋波谷結構的彈性伸縮變形實現徑向變形的補償，結構簡單，容易安裝；

進一步優化地，波紋波谷結構表面設置的毛氈層可以保護高壓氣瓶，并且進一步補償高壓氣瓶的徑向變形；

進一步優化地，所述波紋波谷沿高壓氣瓶的外圍均勻排布，所述毛氈層均勻分布于所述波紋波谷的內側的表面，使得波紋波谷的受力更加均勻，彈性形變更加均勻，延長彈性補償結構的使用壽命；

進一步優化地，在環形箍帶組件與高壓氣瓶之間設置氟塑料膜層，可以減少高壓氣瓶與環形箍帶組件之間的摩擦，均勻環形箍帶組件上的波形結構的彈性伸縮變形。

因此，上述較佳實施例僅為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。