可扩展卫星包装箱的制作方法

1.本实用新型涉及卫星运输技术领域，特别涉及一种可扩展卫星包装箱。


背景技术：

2.卫星包装箱是装载卫星的一个密封容器。卫星在整个研制过程中需要进行系统检漏、转运等工作，这些工作的开展都需要使用包装箱进行配合；卫星包装箱对卫星存储、地面运输等过程具有保护作用，这就要求卫星包装箱必须具备以下功能：承载功能、密封功能、减振功能、充氮保护功能、压力调节与控制功能、检漏功能、温湿度保持与控制功能、数据采集分析与存储功能等。
3.以往卫星包装箱均是按照卫星的要求一星一箱设计，卫星包装箱可以看作卫星的专用包装箱，其尺寸大小按照卫星的包络设计。随着卫星的快速发展，卫星的研制周期不断缩短，卫星包装箱作为一个专用包装箱已不能满足卫星尺寸变化的需求，对于新研卫星尺寸变大，已有卫星包装箱尺寸不能满足运输要求的问题，需研制更大尺寸的卫星包装箱来解决，这样不仅增加项目成本，旧卫星包装箱将会大大降低使用率，造成卫星包装箱的浪费，旧包装箱的放置也会占用较大的空间，且会增加维护和维修费用。
4.卫星常用的运输方式包括公路、铁路、水路和航空运输等，对于西昌和酒泉卫星发射中心均在内陆，因此必须用到公路、铁路或航空运输，这三者均有长宽高的运输限制，因此包装箱不能做的太大，必须按照相应的公路、铁路或航空运输限制进行设计，但是卫星的整星尺寸往往会突破运输限制，大于卫星包装箱尺寸，虽然卫星在由研制单位运往发射基地过程中可采取拆卸部分星外载荷来满足包装箱的运输要求，但是卫星在基地由总装厂房运输至发射塔的过程中必须整星运输，不能拆卸任何星上设备。以往的做法是换用更大尺寸的卫星包装箱或卫星转运容器来实现，这样就需要卫星方准备2个卫星包装箱，一个用于公路、铁路或航空运输，一个用于基地的转运，这样不仅费时费力，同时运输成本也很高。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种可扩展卫星包装箱，以解决现有的卫星运输包装箱成本高的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可扩展卫星包装箱，包括：
7.底座，被配置为作为卫星的主承力结构，其上边缘安装多个搭扣把手；
8.顶盖，被配置为扣合在底座或过渡段上，以使可扩展卫星包装箱形成容置空间，并调节容置空间的环境参数，其下边缘安装多个搭扣；
9.过渡段，被配置为与底座及顶盖可拆卸的连接，其下边缘安装多个搭扣，其上边缘安装多个搭扣把手。
10.可选的，在所述的可扩展卫星包装箱中，底座内、过渡段内、以及顶盖内均覆盖内蒙皮与外蒙皮，内蒙皮与外蒙皮之间填充有发泡聚氨酯形成的被动保温结构层，蒙皮材质均为5a06防锈铝。
11.可选的，在所述的可扩展卫星包装箱中，所述底座采用刚性梁焊接的井字型刚性支撑结构；
12.底座上安装有升降装置及脚轮。
13.可选的，在所述的可扩展卫星包装箱中，过渡段主体结构为刚性框架焊接结构，
14.过渡段的尺寸与底座及顶盖的尺寸相匹配，过渡段的骨架采用刚性铝方管与上下端面法兰焊接而成。
15.可选的，在所述的可扩展卫星包装箱中，所述顶盖包括箱体结构、温控系统、压力控制系统、检漏装置和监测装置，其中：
16.箱体结构与底座或过渡段对接形成卫星所需要的密封环境，
17.温控系统用于调节所述密封环境的温度，
18.压力控制系统通过自动充放气设备保证密封环境内外压差和湿度，
19.检漏装置进行卫星研制过程中的卫星检漏工作，
20.监测系统实时记录密封环境的温湿度、压力、振动和冲击数据，并传输至移动存储设备和显示设备。
21.可选的，在所述的可扩展卫星包装箱中，所述顶盖为钟罩式构型，所述底座及过渡段呈长方体。
22.可选的，在所述的可扩展卫星包装箱中，所述底座的上边缘、所述顶盖的下边缘、所述过渡段的上边缘、以及所述过渡段的下边缘中的一个或多个具有密封圈；
23.当形成容置空间时，密封圈发生形变形成密封环境。
24.在本实用新型提供的可扩展卫星包装箱中，通过底座上边缘安装多个搭扣把手，顶盖扣合在底座或过渡段上，其下边缘安装多个搭扣，过渡段与底座及顶盖可拆卸的连接，其下边缘安装多个搭扣，其上边缘安装多个搭扣把手，实现了可以随时将过渡段安装或拆卸，形成尺寸不同的包装箱，且底座、顶盖和过渡段上的搭扣和搭扣把手都是相匹配的，无需修改或安装新零件，在原有设计的基础上实现了包装箱的扩展，简单方便，提高了效率，降低了成本。本实用新型实现了包装箱尺寸较小的情况下，卫星包装箱能满足公路、铁路或航空运输，且卫星以整星发射状态需要由总装厂房运至发射架火箭上时进行扩展。
25.本实用新型公开了一种可扩展卫星包装箱，所述卫星包装箱包括三部分：底座、过渡段和顶盖；过渡段横向尺寸与包装箱底座尺寸一致，其上端面可与顶盖下端面配合连接，其下端面可与底座上端面配合连接；顶盖不但可以与底座直接连接使用，还可通过过渡段与底座连接使用，从而实现卫星包装箱容积的扩展。本实用新型提供了一种容积可变且能扩展的卫星包装箱，旨在满足不同尺寸卫星的运输，在解决整星尺寸大于卫星包装箱尺寸时，拆卸部分星外载荷单机依然能满足公路、铁路或航空运输，同时卫星在必须整星完整状态下运输时，能够通过扩展功能满足卫星整形的运输要求。
附图说明
26.图1是本实用新型一实施例可扩展卫星包装箱总体示意图；
27.图2是本实用新型一实施例可扩展卫星包装箱过渡段部件示意图；
28.图3是本实用新型一实施例可扩展卫星包装箱不加过渡段安装示意图；
29.图4是本实用新型一实施例可扩展卫星包装箱搭扣示意图；
30.图5是本实用新型一实施例可扩展卫星包装箱搭扣把手示意图。
具体实施方式
31.以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的可扩展卫星包装箱作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
32.另外，除非另行说明，本实用新型的不同实施例中的特征可以相互组合。例如，可以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相似的特征，所得到的实施例同样落入本技术的公开范围或记载范围。
33.本实用新型的核心思想在于提供一种可扩展卫星包装箱，以解决现有的卫星运输包装箱成本高的问题。
34.为实现上述思想，本实用新型提供了一种可扩展卫星包装箱，包括：底座，被配置为作为卫星的主承力结构，其上边缘安装多个搭扣把手；顶盖，被配置为扣合在底座或过渡段上，以使可扩展卫星包装箱形成容置空间，并调节容置空间的环境参数，其下边缘安装多个搭扣；过渡段，被配置为与底座及顶盖可拆卸的连接，其下边缘安装多个搭扣，其上边缘安装多个搭扣把手。
35.本实用新型的可扩展卫星包装箱为钟罩式构型，箱体外形呈长方体，主要包括三个部分：底座、过渡段和顶盖；底座包含箱体底座外壳、减振系统、升降装置和脚轮等；过渡段仅包含箱体外壳，其横向尺寸与底座尺寸一致，其上端面可与顶盖配合连接，其下端面可与底座配合连接；顶盖除了其本体外壳外还包含温湿度控制系统、压力自动调节与控制系统和数据采集系统等，其不但可以与底座直接连接使用，还可通过过渡段与底座连接使用。
36.对于已有卫星包装箱，为了满足更大卫星的运输要求，可单独设计过渡段，过渡段尺寸与已有包装箱尺寸相同，高度可根据卫星的大小设计，其下端面根据已有底座的上端面设计，其上端面根据已有顶盖的下端面设计，在不改变原卫星包装箱运输系统、减振系统、温湿度调节系统、供配电系统和监视系统的情况下，过渡段与原卫星包装箱配合使用增大卫星包装箱容积，从而满足卫星的运输要求。过渡段的使用不仅大大降低了包装箱的研制成本，节省项目费用，还可提高旧包装箱的利用率，降低包装箱对场地的占用空间和其自身的维护费用。
37.本实用新型中卫星包装箱主要分为七个分系统，结构分系统、减振分系统、温度控制分系统、压力控制分系统、检漏分系统和监测分系统。包装箱结构为产品的承载载体，减振分系统是保证减振后传导星体的加速度满足要求，温度控制分系统、压力控制分系统为存放卫星产品提供环境条件保障，检漏分系统可以实现卫星包装箱的检漏功能，监测分系统可完成包装箱内环境的监测并进行记录和分析。
38.下面结合附图对本实用新型提供的可扩展卫星包装箱的具体实施方式做详细说明。其中具体实施方式仅为示例的目的，并不旨在限制本实用新型的保护范围。
39.图1所示是可扩展卫星包装箱的示意图，其主要包括底座1、过渡段2和顶盖3，底座1是卫星的主承力结构，为采用刚性梁焊接的刚性支撑结构，它是一个井字型梁主结构和许多小梁组合而成的构型，其上覆盖一层蒙皮，包括内蒙皮与外蒙皮，与减振系统共同构成受
力体，内蒙皮与外蒙皮之间填充有发泡聚氨酯形成的被动保温结构层，底座的箱体的四个角上安装有升降装置及脚轮，箱体的上边缘四边共安装了40个搭扣把手1b；过渡段2主要用于扩展卫星包装箱的容积，其主体结构为刚性框架焊接结构，其蒙皮和内部填充结构与底座相同，其下边缘四边安装有40个搭扣2a(如图2)，可与底座上边缘的40个搭扣把手1b配合使用，其上边缘四边安装有40个搭扣把手2b(如图2)；顶盖3与底座1骨架结构相同，采用刚性梁焊接而成，骨架内外侧分别安装内蒙皮、外蒙皮，内外蒙皮之间发泡填充聚氨酯保温层，其下边缘四边共安装有40个搭扣3a，可与底座1上边缘的40个搭扣把手1b配合使用(如图3)，也可与过渡段2上边缘四边的40个搭扣把手2b配合使用。
40.图2所示为过渡段示意图，对于已有的卫星包装箱，在卫星发射任务结束后，若没有后续卫星或相同尺寸卫星的研制任务，卫星包装箱往往会被放置一旁。为了合理利用已有包装箱，本实用新型设计一卫星过渡段来增加卫星包装箱的容积，满足更大卫星的运输要求。过渡段的制作时最主要是考虑的问题包括三点：过渡段的刚度、过渡段的保温性能、与原包装箱配合时的密封效果。具体的：
41.其一，过渡段根据已有包装箱的外观尺寸进行设计，骨架使用刚性铝方管加上下端面法兰焊接而成，骨架内外侧分别安装内外蒙皮，蒙皮材质均为5a06防锈铝，达到清洁、防锈的要求，同时保证整体有足够的刚度；
42.其二，内外蒙皮之间填充发泡聚氨酯材料，过渡段的厚度根据原包装箱厚度设计，保证过渡段与包装箱主体一致，使包装箱具有被动保温功能；
43.其三，过渡段上、下端面机械接口分别与已有底座的上端面和顶盖的下端面的机械接口完全一致，过渡段上端面与顶盖的下端面配合连接，过渡段的下端面与底座的上端面配合连接。过渡段在制作过程中，对每条焊缝均进行检漏，确保箱体气密性能。过渡段下端面法兰四边安装搭扣a，上端面法兰安装搭扣把手b，合箱时过渡段下端面法兰压底座密封圈，顶盖下端面法兰压过渡段密封圈，通过四边安装的搭扣a、搭扣把手b将箱座、过渡段和箱盖扣合严密，密封圈产生弹性变形，达到气密效果。
44.同时原包装箱的各个功能模块无需更改，只需进行合格检验即可使用。
45.图3所示为传统卫星包装箱的示意图，卫星包装箱主要包含底座1和顶盖2两部分，底座1主要由主体承力结构、减振系统、升降装置和脚轮组成，主体承力结构主要承载卫星的重量，减振系统主要作用是降低卫星运输过程中收到的冲击和振动载荷，升降装置和脚轮组成了卫星包装箱的运动控制系统；顶盖3包含了箱体结构、温控系统、压力控制系统、检漏装置和监测装置，箱体结构与底座箱体结构对接可形成卫星所需要的密封环境，温控系统可用于调节密封环境的温度，压力控制系统主要通过自动充放气设备保证箱体内外压差和湿度，检漏装置可满足卫星研制过程中的卫星检漏工作，监测系统可实时记录温湿度、压力、振动和冲击数据，并传输至移动存储设备和显示设备。
46.综上，上述实施例对可扩展卫星包装箱的不同构型进行了详细说明，当然，本实用新型包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本实用新型所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。
47.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统
而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
48.上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。