适用于航天器运输包装箱的充排气装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种适用于航天器运输包装箱的充排气装置，其中，第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀并联设置；第一常开电磁阀和第二常开电磁阀并联设置；当适用于航天器运输包装箱的充排气装置进行充气时，第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀开启，气体通过进气管口进入航天器包装箱内进行充气；当适用于航天器运输包装箱的充排气装置进行排气时，第一常开电磁阀和第二常开电磁阀开启，箱内气体通过第一常开电磁阀和第二常开电磁阀排出；航天器包装箱内的压力通过自动或手动模式控制。本发明专利技术采用双路备份充排气装置，具有高可靠性、响应快、双模式压力控制、可实现远程控制的充排气装置。

【技术实现步骤摘要】
适用于航天器运输包装箱的充排气装置及控制方法
本专利技术涉及航天器运输包装箱的
，具体地，涉及适用于航天器运输包装箱的充排气装置及控制方法。
技术介绍
航天器运输包装箱在公路、铁路和航空不同运输环境中使用，要求可满足全天候、全季节户外使用要求。运输过程中，包装箱的安全状态受诸多因素影响，包括箱内外压力变化、温度改变、海拔变化以及经过隧道等因素。当压力达到-1000Pa时，包装箱会被压瘪，压力超过3000Pa时，包装箱会胀开，正常运输压力为200Pa-1000Pa；温度变化1℃，气压升高或降低330Pa；海拔变化1m，气压升高或降低10Pa；铁路运输通过隧道箱内压力变化，短时间内(≤5s)压力变化超过1000Pa量级。以上因素严重影响卫星的整星运输过程，一旦包装箱受到损坏，则不能保证卫星的安全顺利到达，影响发射任务，因此有必要研制一种航天器运输包装箱高可靠的充排气装置，控制箱内压力，保持箱内卫星产品充氮保护环境，包装箱处于闲置停放以及不同运输环境下的包装箱产品安全。经过检索，专利文献CN111412381A公开了一种火箭气瓶充放气自动控制装置及方法，包括：控制单元、氮气储罐单元、充气配气单元、气瓶组单元、单元；所述控制单元对充气配气单元进行充气控制；实现充气压力、速率、时间自动设置；所述控制单元对单元进行放弃控制；所述氮气储罐单元与充气配气单元相连；所述充气配气单元与气瓶组单元相连；所述气瓶组单元与单元相连；所述控制单元能够采集及处理压力信号；所述控制单元能够对一个或者多个气动阀体进行控制。但是该现有技术是用于对火箭气瓶的充放气的控制，设计气瓶充放气控制
，但该现有技术不能解决航天器运输包装箱充排气以达到箱内外压力平衡的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种适用于航天器运输包装箱的充排气装置及控制方法。根据本专利技术提供的一种适用于航天器运输包装箱的充排气装置，包括：第一常闭电磁阀、第二常闭电磁阀、第一常开电磁阀、第二常开电磁阀、进气管口和排气管口，其中，第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀并联设置，与进气管口相连；第一常开电磁阀和第二常开电磁阀并联设置，与排气管口17相连；当适用于航天器运输包装箱的充排气装置进行充气时，第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀开启，气体通过进气管口进入航天器包装箱内进行充气；当适用于航天器运输包装箱的充排气装置进行排气时，第一常开电磁阀和第二常开电磁阀开启，箱内气体通过第一常开电磁阀和第二常开电磁阀排出；航天器运输包装箱内的压力通过自动或手动模式控制。优选地，还包括计算机控制器、PLC控制器和继电器，计算机控制器与PLC控制器电连接，PLC控制器与继电器电连接。优选地，还包括气瓶压力传感器和气瓶，气瓶压力传感器连接在气瓶上，气瓶压力传感器与PLC控制器电连接。优选地，还包括箱内压力传感器，箱内压力传感器与PLC控制器电连接。优选地，还包括减压阀、手阀和充气手阀，手阀与气瓶相连，减压阀一端与手阀相连，减压阀另一端与充气手阀相连。优选地，还包括排气手阀，排气手阀与第一常开电磁阀、第二常开电磁阀并联设置；充气手阀与第一常闭电磁阀、第二常闭电磁阀并联设置。优选地，还包括大孔径安全阀，大孔径安全阀与继电器电连接，当航天器运输包装箱内的压力低于或高于设定极限压力时，大孔径安全阀自动打开使包装箱内外压力达到平衡。优选地，还包括航空气压平衡口，航空气压平衡口安装在航天器包装箱的箱盖上。优选地，排气管口与第一常开电磁阀和第二常开电磁阀相配套，当航天器运输包装箱断电之后，第一常开电磁阀和第二常开电磁阀自动打开。根据本专利技术一种适用于航天器运输包装箱的充排气控制方法，包括如下步骤：步骤1，航天器运输包装箱在初始断电状态，第一常开电磁阀和第二常开电磁阀自行打开，第一常开电磁阀和第二常开电磁阀与排气管口连通，保持航天器运输包装箱内外压力平衡；步骤2，当压力不平衡时，计算机控制器开启航天器运输包装箱的控制系统，继电器关闭第一常开电磁阀和第二常开电磁阀；步骤3，PLC控制器通过气瓶压力传感器监测气瓶的压力值P瓶，如果P瓶≤5MPa，计算机控制器显示更换气瓶；步骤4，PLC控制器通过箱内压力传感器监测航天器运输包装箱的压力P箱，如果-50MPa≤P箱≤1900MPa，大孔径安全阀自行关闭；如果P箱≤-1500MPa或P箱≥2000MPa，大孔径安全阀自行打开；步骤5，通过计算机控制器设置手动和自动模式，手动模式通过充气手阀和排气手阀进行手动控制充排气；自动模式通过对上压力边界值Pmax、下压力边界值Pmin和充气压力值P充、放气压力值P放的设置，其中Pmin≤P充≤Pmax，Pmin≤P放≤Pmax进行自动控制充排气；步骤6，对航天器运输包装箱进行初始充压，航天器运输包装箱运输过程中进行箱内压力监测，箱内压力超过上限压力值Pmax进行放气，低于下限压力值Pmin进行充气，直至箱内压力值在上压力边界值和下压力边界值范围内；步骤7，当对航天器运输包装箱进行充气时，打开手阀，气体从气瓶经过手阀和减压阀，通往第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀，继电器控制第一常闭电磁阀和第二常闭电磁阀开启，气体通过进气管口进入箱内进行充气；当对航天器运输包装箱进行放气时，继电器控制第一常开电磁阀和第二常开电磁阀开启，箱内气体通过排气管口，经过第一常开电磁阀和第二常开电磁阀排出去，大孔径安全阀独立于系统，当箱内压力低于或高于设定极限压力时，大孔径安全阀自动打开使包装箱内外压力平衡。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术通过采用双路备份充排气管路，具有高可靠性、响应快、双模式压力控制、可实现远程控制的充排气装置。2、本专利技术通过设置大孔径安全阀，独立于系统设置，完全开启时间≤5s，能适应航天器运输包装箱在铁路运输过程中进出隧道而导致包装箱内外压差急剧变化充排气系统响应不及的情况。3、本专利技术通过设置手动、自动两种不同压力控制模式，有效提高了充排气的可靠性。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术的压力控制系统图；图2为本专利技术的压力控制流程图。图中：具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，根据本专利技术提供的一种适用于航天器运输包装箱的充排气装置，包括声光报警器1、计算机控制器2、气瓶压力传感器3、减压阀4、手阀5、气瓶6、PLC控制器7、继电器8、充气手阀9、第一常闭电磁阀10、第二常闭电磁阀11、箱内压力传感器12、进气管口13、排气手阀14、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于航天器运输包装箱的充排气装置，其特征在于，包括：第一常闭电磁阀(10)、第二常闭电磁阀(11)、第一常开电磁阀(16)、第二常开电磁阀(18)、进气管口(13)和排气管口(17)，/n所述第一常闭电磁阀(10)和第二常闭电磁阀(11)并联设置，与进气管口(13)相连；/n所述第一常开电磁阀(16)和第二常开电磁阀(18)并联设置，与排气管口(17)相连；/n当适用于航天器运输包装箱的充排气装置进行充气时，第一常闭电磁阀(10)和第二常闭电磁阀(11)开启，气体通过进气管口(13)进入航天器包装箱内进行充气；/n当适用于航天器运输包装箱的充排气装置进行排气时，所述第一常开电磁阀(16)和第二常开电磁阀(18)开启，箱内气体通过所述第一常开电磁阀(16)和第二常开电磁阀(18)排出；/n航天器运输包装箱内的压力通过自动或手动模式控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于航天器运输包装箱的充排气装置，其特征在于，包括：第一常闭电磁阀(10)、第二常闭电磁阀(11)、第一常开电磁阀(16)、第二常开电磁阀(18)、进气管口(13)和排气管口(17)，
所述第一常闭电磁阀(10)和第二常闭电磁阀(11)并联设置，与进气管口(13)相连；
所述第一常开电磁阀(16)和第二常开电磁阀(18)并联设置，与排气管口(17)相连；
当适用于航天器运输包装箱的充排气装置进行充气时，第一常闭电磁阀(10)和第二常闭电磁阀(11)开启，气体通过进气管口(13)进入航天器包装箱内进行充气；
当适用于航天器运输包装箱的充排气装置进行排气时，所述第一常开电磁阀(16)和第二常开电磁阀(18)开启，箱内气体通过所述第一常开电磁阀(16)和第二常开电磁阀(18)排出；
航天器运输包装箱内的压力通过自动或手动模式控制。


2.根据权利要求1所述的一种适用于航天器运输包装箱的充排气装置，其特征在于，还包括计算机控制器(2)、PLC控制器(7)和继电器(8)，所述计算机控制器(2)与PLC控制器(7)电连接，PLC控制器(7)与继电器(8)电连接。


3.根据权利要求2所述的一种适用于航天器运输包装箱的充排气装置，其特征在于，还包括气瓶压力传感器(3)和气瓶(6)，所述气瓶压力传感器(3)连接在所述气瓶(6)上，所述气瓶压力传感器(3)与PLC控制器(7)电连接。


4.根据权利要求2所述的一种适用于航天器运输包装箱的充排气装置，其特征在于，还包括箱内压力传感器(12)，所述箱内压力传感器(12)与所述PLC控制器(7)电连接。


5.根据权利要求3所述的一种适用于航天器运输包装箱的充排气装置，其特征在于，还包括减压阀(4)、手阀(5)和充气手阀(9)，所述手阀(5)与所述气瓶(6)相连，所述减压阀(4)一端与所述手阀(5)相连，所述减压阀(4)另一端与所述充气手阀(9)相连。


6.根据权利要求5所述的一种适用于航天器运输包装箱的充排气装置，其特征在于，还包括排气手阀(14)，所述排气手阀(14)与第一常开电磁阀(16)、第二常开电磁阀(18)并联设置；所述充气手阀(9)与第一常闭电磁阀(10)、第二常闭电磁阀(11)并联设置。


7.根据权利要求2所述的一种适用于航天器运输包装箱的充排气装置，其特征在于，还包括大孔径安全阀(19)，所述大孔径安全阀(19)与所述继电器(8)电连接，当航天器运输包装箱内的压力低于或高于设定极限压力时，所述大孔径安全阀(19)自动打开使包装箱内外压力达到平衡。


8.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马海龙，陈言，陈伟男，徐阳锋，谯珊，
申请(专利权)人：上海卫星装备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31