用于航天器管路误差补偿的方法技术

本发明专利技术涉及用于航天器管路误差补偿的方法，包括：(a)根据航天器结构及功能设计用于航天器的管路结构；(b)针对所述航天器管路中的设备：(1)采用可调节定位对所述设备进行定位安装；(2)以所述管路中管路对所述设备进行固定支承安装定位；(3)以使所述设备至少在一个自由度上可移动地对其进行支承；(c)针对所述管路的固定：使被固定的管路至少在一个自由度上可移动地对其进行固定，以便在安装过程能够对所述被安装管路进行调整；(d)针对所述管路：(1)在所述管路中，以柔性管替代刚性管，以吸收管路中误差；(2)增加管路与设备之间的距离，以避免相互干涉。

Error compensation method for spacecraft pipeline

The present invention relates to a method for error compensation of spacecraft piping, including: (a) piping structure designed for spacecraft according to spacecraft structure and function; (b) equipment in the spacecraft piping: (1) positioning and installation of the equipment by adjustable positioning; (2) fixing the equipment by the piping in the pipeline; Fixed support mounting and positioning; (3) to enable the equipment to be movably supported at least one degree of freedom; (c) to fix the pipeline: to fix the fixed pipeline movably at least one degree of freedom so that the installed pipeline can be adjusted during installation; (d) to fix the pipeline The pipeline: (1) in the pipeline, a flexible pipe is used instead of a rigid pipe to absorb errors in the pipeline; (2) the distance between the pipeline and the equipment is increased to avoid mutual interference.

【技术实现步骤摘要】
用于航天器管路误差补偿的方法
本专利技术涉及刚性管路系统设计、装配方法，尤其涉及用于航天器管路误差补偿的方法。
技术介绍
各类卫星上一般都配置有推进系统管路，用于输送轨道、姿态控制所需的推进剂。载人航天器除推进系统管路外，还配置有密封舱供氧供氮、航天服供氧、主动温控流体回路、冷凝水收集回路等多种不同用途的管路系统，用于实现载人大气环境维持、主动温度控制、收集人体代谢产生的水汽等功能。航天器上安装的仪器设备外形通常较规则，安装接口简单，只需将设备安装孔与舱体结构安装面上的安装孔对正、拧紧固定螺钉即可。而管路系统总装不同于一般仪器设备的安装，具有以下技术难点：(1)形状复杂。管路系统需连接贮箱、气瓶、泵、阀门、发动机等多个设备，通常有较多的分支，管路走向须依附舱体结构以便安装固定，同时还要避让其他仪器设备，因此制造完成的管路组件形状一般较复杂。在一些航天器典型管路组件中，该管路组件连接7件管路设备，有7个分支，走向依附于圆锥型面的舱体结构，形状非常复杂。(2)接口关系多。一件完整的管路组件需与多个管路设备实现密封连接，同时还要实现管路自身与舱体结构的安装固定，因此接口关系远比一般仪器设备复杂。有些管路组件有7个与管路设备密封连接的管接头，并在圆锥型面的舱体结构上安装固定，接口关系较多。(3)制造精度要求高。管路的管接头与管路设备连接装配的精度要求很高，例如某些航天器管路采用的柱塞式密封管接头，其连接结构形式是由柱塞管嘴与柱面接管嘴以孔-轴配合的形式装配在一起，用外套螺母压紧，在柱塞管嘴配合面上开有密封槽，由橡胶密封圈实现密封，管嘴与接管嘴装配时有约15mm的插拔行程。个别情况下，要求管路与设备连接时必须保证对接面贴合、轴线对正。而焊接成型的管路组件为不可拆卸的刚性体，不允许强迫变形装配，也不能大幅度校形，因此要求管路组件的每根导管形状及长度、管接头与导管之间的空间相对角度、管接头之间的空间相对角度最终保证管路与设备及舱体结构的接口严格匹配。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于航天器管路误差补偿的方法，该方法可以在管路设备装配、管路固定和管路本身采取措施弥补管路制造过程产生的误差。为实现上述目的，根据本专利技术提供用于航天器管路误差补偿的方法，包括：(a)根据航天器结构及功能设计用于航天器的管路结构；(b)针对所述航天器管路中的设备：(1)采用可调节定位对所述设备进行定位安装；(2)以所述管路中管路对所述设备进行固定支承安装定位；(3)以使所述设备至少在一个自由度上可移动地对其进行支承；(c)针对所述管路的固定：使被固定的管路至少在一个自由度上可移动地对其进行固定，以便在安装过程能够对所述被安装管路进行调整；(d)针对所述管路：(1)在所述管路中，以柔性管替代刚性管，以吸收管路中误差；(2)增加管路与设备之间的距离，以避免相互干涉；(3)集中布置所述设备，以减小装配误差、设置相互关联设备安装位置，以减少连接所述相互关联设备的管路弯折、减少所述管路中的焊缝。根据本专利技术的一个方面，在所述步骤(b)(1)中，将用于安装固定所述管路的安装孔沿产生管路误差方向设置成长圆孔。根据本专利技术的一个方面，在所述步骤(b)(3)中，用卡箍固定所述设备，卡箍设置成使被固定设备沿卡箍轴向可移动。根据本专利技术的一个方面，在所述步骤(c)中，以管路上卡箍和管路下卡箍固定所述管路，所述管路上卡箍与所述管路下卡箍可相对运动地相互固定连接。根据本专利技术的一个方面，所述管路下卡箍上设有用于与所述管路上卡箍相互配合的槽，所述管路上卡箍的一端设有与所述管路的外轮廓形状相互配合的固定部，另一端设有通孔，所述通孔中设有螺纹紧固件，所述螺纹紧固件的一端穿过所述管路下卡箍上的槽，并可在所述槽中移动，所述螺纹紧固件的另一端设有紧固螺母。根据本专利技术的一个方面，在所述步骤(d)(3)中，将相互之间有流体连接关系的设备相互靠近或集中设置。根据本专利技术的构思，通过对管路本身、管路的固定结构或固定件、管路中的设备的固定等采取柔性连接的方式，而吸收管路在制造装配过程中所产生的偏差，避免由于这些偏差而带来管路不能正常安装，或者不能保证管路的正常密封的缺陷。根据本专利技术，通过采用卡箍固定管路系统中的设备，可以在最终固定管路系统中的设备之前，在设备和管路之间实现相对的移动，由此吸收管路系统中可能存在的制造安装等偏差。弹性地或柔性地吸收偏差之后，再将设备或管路最终固定。由此，在吸收偏差的前提下，实现对管路或设备的固定定位安装。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1表示现有技术中典型管路组件安装状态；图2表示现有技术中柱塞式密封管接头；图3是示意性表示本专利技术的在设备上设置长安装孔的示意图；图4是示意性表示本专利技术的采用卡箍安装设备的示意图；图5是示意性表示根据本专利技术的通过管路固定设备的示意图；图6是示意表示根据本专利技术的以卡箍固定管路的示意图；图7是示意性表示表示根据本专利技术的设置管路路径的示意图。具体实施方式此说明书实施方式的描述应与相应的附图相结合，附图应作为完整的说明书的一部分。在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中各结构的部分将以分别描述进行说明，值得注意的是，图中未示出或未通过文字进行说明的元件，为所属
中的普通技术人员所知的形式。此处实施例的描述，有关方向和方位的任何参考，均仅是为了便于描述，而不能理解为本专利技术保护范围的任何限制。以下对于优选实施方式的说明会涉及到特征的组合，这些特征可能独立存在或者组合存在，本专利技术并不特别地限定于优选的实施方式。本专利技术的范围由权利要求书所界定。图1是航天器典型管路组件安装状态，该管路组件连接7件管路设备，有7个分支，走向依附于圆锥型面的舱体结构，形状非常复杂。如图1所示，一件完整的管路组件需与多个管路设备实现密封连接，同时还要实现管路自身与舱体结构的安装固定，因此接口关系远比一般仪器设备复杂。该管路组件有7个与管路设备密封连接的管接头，并在圆锥型面的舱体结构上安装固定，接口关系较多。如图2所示，管路的管接头与管路设备连接装配的精度要求很高，航天器管路采用的柱塞式密封管接头，其连接结构形式是由柱塞管嘴与柱面接管嘴以孔-轴配合的形式装配在一起，用外套螺母压紧，在柱塞管嘴配合面上开有密封槽，由橡胶密封圈实现密封，管嘴与接管嘴装配时有约15mm的插拔行程。要求管路与设备连接时必须保证对接面贴合、轴线对正。而焊接成型的管路组件为不可拆卸的刚性体，不允许强迫变形装配，也不能大幅度校形，因此要求管路组件的每根导管形状及长度、管接头与导管之间的空间相对角度、管接头之间的空间相对角度最终保证管路与设备及舱体结构的接口严格匹配。图3表示了根据本专利技术的构思，消除由于制造导致的管路形状的偏差的实施方式。在图3所示管路中，管路1的长度比较长，在本实施方式中管路1的长度大约为335毫米。这样长度的直管，在管的长度方向上产生偏差的因素众多。这些偏差在管路整体铺设安装时会导致管路不能顺利地安装到位，或者导致密封面相互位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于航天器管路误差补偿的方法，包括：(a)根据航天器结构及功能设计用于航天器的管路结构；(b)针对所述航天器管路中的设备：(1)采用可调节定位对所述设备进行定位安装；(2)以所述管路中管路对所述设备进行固定支承安装定位；(3)以使所述设备至少在一个自由度上可移动地对其进行支承；(c)针对所述管路的固定：使被固定的管路至少在一个自由度上可移动地对其进行固定，以便在安装过程能够对所述被安装管路进行调整；(d)针对所述管路：(1)在所述管路中，以柔性管替代刚性管，以吸收管路中误差；(2)增加管路与设备之间的距离，以避免相互干涉；(3)集中布置所述设备，以减小装配误差、设置相互关联设备安装位置，以减少连接所述相互关联设备的管路弯折、减少所述管路中的焊缝。

【技术特征摘要】
1.用于航天器管路误差补偿的方法，包括：(a)根据航天器结构及功能设计用于航天器的管路结构；(b)针对所述航天器管路中的设备：(1)采用可调节定位对所述设备进行定位安装；(2)以所述管路中管路对所述设备进行固定支承安装定位；(3)以使所述设备至少在一个自由度上可移动地对其进行支承；(c)针对所述管路的固定：使被固定的管路至少在一个自由度上可移动地对其进行固定，以便在安装过程能够对所述被安装管路进行调整；(d)针对所述管路：(1)在所述管路中，以柔性管替代刚性管，以吸收管路中误差；(2)增加管路与设备之间的距离，以避免相互干涉；(3)集中布置所述设备，以减小装配误差、设置相互关联设备安装位置，以减少连接所述相互关联设备的管路弯折、减少所述管路中的焊缝。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(b)(1)中，将用于安装固定所述管...

【专利技术属性】
技术研发人员：高辉，杨宏，侯向阳，苏南，尚明友，苏亮，王昊，韩彬，何梦蝶，赵铄，付新卫，
申请(专利权)人：北京空间技术研制试验中心，
类型：发明
国别省市：北京,11