本發(fā)明涉及一種氣浮運動模擬器姿態(tài)運動領域，特別是一種用于氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置。

背景技術：

氣浮運動模擬器可以用來模擬衛(wèi)星等航天器的空間姿態(tài)運動，包括姿態(tài)旋轉運動和軌道平移運動。氣浮式運動模擬器姿態(tài)平臺在工作時,需要獨立氣源對模擬器上的冷氣噴嘴動作裝置進行高壓供氣，這就需要在模擬器上安裝高壓氣瓶?？紤]到安全因素和操作規(guī)范，高壓氣瓶在使用一段時間后需要對其進行密封和無損壓力檢驗。

現(xiàn)有的氣浮式運動模擬器采用的高壓供氣裝置有多種形式，在需要對高壓氣瓶進行密封和無損質量檢驗帶來的會對模擬器其他安裝裝置帶來影響，重復裝拆一次后，需要重新對模擬器的質心進行重新計算和調(diào)節(jié)，帶來了重復工作量。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的上述不足，提供一種用于氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置，該高壓供氣裝置經(jīng)過特殊的結構和安裝設計，方便多次安裝和拆卸，拆卸后不能對臺體造成損壞和造成臺體質量分布特性改變。

本發(fā)明的上述目的是通過如下技術方案予以實現(xiàn)的：

一種用于氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置，包括氣浮模擬器上安裝板、氣浮模擬器下安裝板、氣瓶固定支架、氣瓶固定帶、2n個高壓氣瓶和集氣環(huán)；n為不小于3的正整數(shù)；其中，氣浮模擬器上安裝板和氣浮模擬器下安裝板水平平行放置；氣瓶固定支架、高壓氣瓶固定安裝在氣浮模擬器上安裝板和氣浮模擬器下安裝板之間；氣瓶固定支架包裹在高壓氣瓶的外壁，實現(xiàn)對高壓氣瓶的固定；氣瓶固定帶與氣浮模擬器下安裝板固定連接，高壓氣瓶固定安裝在氣瓶固定帶與氣浮模擬器下安裝板之間；高壓氣瓶之間通過集氣環(huán)固定連接，集氣環(huán)設置在氣浮模擬器下安裝板的下部。

在上述的一種用于氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置，所述的2n個高壓氣瓶沿環(huán)狀均勻對稱分布在氣浮模擬器上安裝板和氣浮模擬器下安裝板之間。

在上述的一種用于氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置，每個高壓氣瓶對應2個氣瓶固定支架和2個氣瓶固定帶，實現(xiàn)對高壓氣瓶的位置固定；2個氣瓶固定支架和2個氣瓶固定帶之間的距離H為高壓氣瓶瓶身長度的1/3-1/2。

在上述的一種用于氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置，所述的氣瓶固定支架為設有通孔的方向結構，通孔為上部分方形下部分半圓形的孔形結構，半圓形部分半徑R比高壓氣瓶瓶身半徑大1.5-2.5mm；方形部分的長邊L1比高壓氣瓶瓶身直徑大3-5mm；方形部分的頂邊到氣瓶固定支架底邊的距離L2比方形部分的長邊L1多5-7mm；氣瓶固定支架的外邊長L3比L2多7-9mm。

在上述的一種用于氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置，所述的氣瓶固定支架側面為工字型結構，上邊和下邊為等長結構，上邊和下邊的邊長L4為36-40mm。

在上述的一種用于氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置，所述的集氣環(huán)為環(huán)形管道狀結構，外環(huán)直徑R2為600-640mm；；集氣環(huán)橫截面的管道壁厚d為7-9mm；內(nèi)環(huán)直徑R1＝R2-16-2d。

在上述的一種用于氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置，所述的氣瓶固定帶為拱橋形狀，上部分為半圓形狀，半徑R3比高壓氣瓶瓶身半徑大1.5-2.5mm；下部分為方形，方形高L5與R3相同，方形長L6為2倍R3；氣瓶固定帶底邊兩端距離L7比L6大15-20mm。

在上述的一種用于氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置，所述的氣瓶固定帶為軟性氟橡膠材料，厚度L8為1.5-2mm。

在上述的一種用于氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置，所述高壓氣瓶為鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞復合氣瓶，容積為2.8-3.2L，壓力位22-28MPa。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明將高壓氣瓶固定在上下兩層模擬器臺體基板中間，兩層模擬器臺體基板中間通過一體式高壓氣瓶固定架牢固可靠連接在一起。高壓氣瓶固定架采用工字型中空式輕量化結構，在不降低支撐強度和剛度的前提下使結構盡量輕便；

(2)本發(fā)明將高壓氣瓶一對一的安裝在一體式高壓氣瓶固定架上，鋼制彈性氣瓶固定帶上用螺紋連接方式將高壓氣瓶和一體式高壓氣瓶固定架穩(wěn)定可靠連接起來。這樣就可以實現(xiàn)高壓氣瓶在拆除后進行密封和無損壓力檢驗時，不需要改變氣浮模擬器上其他裝置的安裝位置，不會在拆除時對氣浮模擬器造成可能的結構性損傷或破壞，不會引起氣浮模擬器質量分布特性的改變；

(3)為了避免鋼制彈性氣瓶固定帶和高壓氣瓶硬接觸對高壓氣瓶造成劃傷或結構性損傷，本發(fā)明在鋼制彈性氣瓶固定帶和高壓氣瓶之間增加了柔性緩沖材料。軟式緩沖材料有一定程度的彈性，將鋼制彈性氣瓶固定帶和高壓氣瓶之間的螺紋連接緊固后，可以形成預緊力，確保連接穩(wěn)固可靠。在需要拆除高壓氣瓶時，只需要松動連接鋼制彈性氣瓶固定帶和高壓氣瓶之間的螺紋連接，拆除方法簡單、快速、有效；

(4)本發(fā)明的中央集氣環(huán)將高壓氣瓶的高壓氣集中輸出，使輸出的高壓氣體壓力穩(wěn)定，集氣環(huán)將所有氣瓶連接在一起，使氣瓶組更加穩(wěn)定固連在一起；

(5)本發(fā)明中高壓供氣裝置的各部分高壓連接管路分段連接，各個分段管路獨立編號，連接接頭采用高壓球頭密封，安裝和拆卸非常方便，并且不會造成氣路泄露。

附圖說明

圖1為本發(fā)明氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置原理圖；

圖2為本發(fā)明高壓供氣裝置俯視圖；

圖3為本發(fā)明固定架結構示意圖；

圖4為本發(fā)明集氣環(huán)結構示意圖；

圖5為本發(fā)明固定帶結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述：

氣浮式運動模擬器姿態(tài)平臺在工作時,需要獨立氣源對模擬器上的冷氣噴嘴動作裝置進行高壓供氣，這就需要在模擬器上安裝高壓氣瓶。考慮到安全因素和操作規(guī)范，高壓氣瓶在使用一段時間后需要對其進行密封和無損質量檢驗。所以氣浮式運動模擬器上安裝的高壓氣瓶需要方便多次安裝和拆卸，拆卸后不能對臺體造成損壞和造成臺體質量分布特性改變。

如圖1所示為氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置原理圖，由圖可知。一種用于氣浮模擬器的可重復裝拆的高壓供氣裝置，包括氣浮模擬器上安裝板1、氣浮模擬器下安裝板2、氣瓶固定支架3、氣瓶固定帶4、2n個高壓氣瓶5和集氣環(huán)6；n為不小于3的正整數(shù)；其中，氣浮模擬器上安裝板1和氣浮模擬器下安裝板2水平平行放置；氣瓶固定支架3、高壓氣瓶5固定安裝在氣浮模擬器上安裝板1和氣浮模擬器下安裝板2之間；氣瓶固定支架3包裹在高壓氣瓶5的外壁，實現(xiàn)對高壓氣瓶5的固定；氣瓶固定帶4與氣浮模擬器下安裝板2固定連接，高壓氣瓶5固定安裝在氣瓶固定帶4與氣浮模擬器下安裝板2之間；高壓氣瓶5之間通過集氣環(huán)6固定連接，集氣環(huán)6設置在氣浮模擬器下安裝板2的下部。

如圖2所示為高壓供氣裝置俯視圖，由圖可知，所述的2n個高壓氣瓶5沿環(huán)狀均勻對稱分布在氣浮模擬器上安裝板1和氣浮模擬器下安裝板2之間；每個高壓氣瓶5對應2個氣瓶固定支架3和2個氣瓶固定帶4，實現(xiàn)對高壓氣瓶5的位置固定；2個氣瓶固定支架3和2個氣瓶固定帶4之間的距離H為高壓氣瓶5瓶身長度的1/3-1/2。

如圖3所示為固定架結構示意圖，由圖可知，所述的氣瓶固定支架3為設有通孔的方向結構，通孔為上部分方形下部分半圓形的孔形結構，半圓形部分半徑R比高壓氣瓶5瓶身半徑大1.5-2.5mm，用來安裝軟性緩沖材料，并且能夠充分夾緊；方形部分的長邊L1比高壓氣瓶5瓶身直徑大3-5mm，使高壓氣瓶能夠平穩(wěn)安裝在氣瓶固定架上，又不會使整體尺寸過大；方形部分的頂邊到氣瓶固定支架3底邊的距離L2比方形部分的長邊L1多5-7mm，保證氣瓶安裝架的整體結構受力合理，使氣瓶安裝支架的下安裝平面與模擬器下安裝板觸，又可以使氣瓶安裝支架的高度盡可能壓縮，滿足氣浮模擬器小型化、輕量化的設計目的；氣瓶固定支架3的外邊長L3比L2多7-9mm，能保證氣瓶安裝架的整體結構受力合理，使氣瓶安裝支架的下安裝平面與模擬器上安裝板觸，又可以使氣瓶安裝支架的高度盡可能壓縮，滿足氣浮模擬器小型化、輕量化的設計目的，還可以保證足夠的螺釘安裝扳手空間。所有的氣瓶安裝支架的該尺寸一致性要好。

所述的氣瓶固定支架3側面為工字型結構，上邊和下邊為等長結構，上邊和下邊的邊長L4為36-40mm，在不降低支撐強度和剛度的前提下使結構盡量輕便。固定架和雙層模擬器臺體基板之間通過螺栓進行連接，連接部位之間設計有高精度安裝平面和安裝定位結構，安裝精度高，安裝完成后，不需要再對此結構進行裝拆和修改。

如圖4所示為集氣環(huán)結構示意圖，由圖可知，所述的集氣環(huán)6為環(huán)形管道狀結構，外環(huán)直徑R2為600-640mm，R2的值要大于氣浮模擬器姿態(tài)平臺機械限位裝置占用空間區(qū)域所在直徑范圍；集氣環(huán)6橫截面的管道壁厚d為7-9mm，保證高壓管道在通高壓氣體時的管道強度；內(nèi)環(huán)直徑R1＝R2-16+2d。

如圖5所示為固定帶結構示意圖，由圖可知，所述的氣瓶固定帶4為拱橋形狀，上部分為半圓形狀，半徑R3比高壓氣瓶5瓶身半徑大1.5-2.5mm，用來安裝軟性緩沖材料，并且能夠充分夾緊；下部分為方形，方形高L5與R3相同，方形長L6為2倍R3；氣瓶固定帶4底邊兩端距離L7比L6大15-20mm，保證足夠的螺釘安裝空間，同時盡可能減小外形包絡尺寸；

所述的氣瓶固定帶4為軟性氟橡膠材料，厚度L8為1.5-2mm，既要滿足需要的拉伸強度，拉伸時不會產(chǎn)生塑性變形，又要符合足夠的彈性。

氣瓶固定帶4上用螺紋連接方式將高壓氣瓶和一體式空心高壓氣瓶固定架穩(wěn)定可靠連接起來。這樣就可以實現(xiàn)高壓氣瓶在拆除后進行密封和無損壓力檢驗時，不需要改變氣浮模擬器上其他裝置的安裝位置，不會在拆除時對氣浮模擬器造成可能的結構性損傷或破壞，不會引起氣浮模擬器質量分布特性的改變。

所述高壓氣瓶5為鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞復合氣瓶，容積為2.8-3.2L，壓力位22-28MPa。

為了避免氣瓶固定帶4和高壓氣瓶5硬接觸對高壓氣瓶5造成劃傷或結構性損傷，本發(fā)明在氣瓶固定帶4和高壓氣瓶5之間增加了柔性緩沖材料。軟式緩沖材料有一定程度的彈性，將鋼制彈性氣瓶固定帶和高壓氣瓶之間的螺紋連接緊固后，可以形成預緊力，確保連接穩(wěn)固可靠。

高壓供氣裝置的截止閥、壓力儀器指示表、高壓減壓閥等操作顯示儀器儀表的位置設計在氣浮模擬器外側圓周處，操作和觀察儀器儀表非常方便，操作部位和儀器儀表下面有明確清晰的說明指示文字，避免誤操作。

在需要拆除高壓氣瓶5時，只需要松動連接氣瓶固定帶4和高壓氣瓶5之間的螺紋連接，拆除方法簡單、快速、有效。

在高壓氣瓶完成密封和無損質量檢驗后，把高壓氣瓶一對一安裝在一體式空心高壓氣瓶固定架上，將氣瓶上的出氣口和中央集氣環(huán)上的進氣口一一對應安裝，這時可以確保所有高壓氣瓶的位置和拆卸前的位置完全一致。

將氣瓶固定帶和高壓氣瓶之間的螺紋擰緊，這時氣浮模擬器的可重復裝拆高壓供氣裝置工作完成。

本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬本領域技術人員的公知技術。