专利名称：一种充气展开桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构。
背景技术：
桁架结构是卫星、空间站等航天器上常用的一种支撑结构。随着桁架结构的大型化趋势，出现了机械式的折叠展开桁架结构，这种结构使用较多的机械关节，铰链等连接装置，容易卡死而导致结构无法展开。如果采用柔性复合材料制成的充气展开支撑管作为桁架结构的组成杆件，利用充气展开支撑管的折叠展开实现整体桁架结构的折叠展开，则可以避免使用大量机械关节而带来的展开失效问题。利用充气展开支撑管构建的充气展开桁架结构需要在主支撑管之间进行斜拉管的连接，以增加结构的整体刚度，斜拉管与主支撑管之间的连接方式影响到整个桁架结构的可靠性、结构刚度和易加工性，目前尚未有可行的充气展开桁架结构的斜拉管连接机构。
发明内容
本发明的目的是针对现有充气展开桁架结构中的斜拉管与主支撑管之间的连接方式影响到整个桁架结构的可靠性、结构刚度和易加工性的问题，进而提供一种充气展开桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构。本发明的一种充气展开桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构，所述的充气展开桁架包括四根主支撑管和多根斜拉管，四根主支撑管采用阵列方式设置并组成矩形框架式结构，所述的连接结构包括多根过渡管和多块柔性复合材料包布，充气展开桁架上的每根主支撑管的外侧壁上设置有多根过渡管，多根过渡管沿该根主支撑管的长度方向呈一字型等间距设置，设置在充气展开桁架的同一竖直平面内的两根主支撑管上的多根过渡管呈等间距交替设置，每根过渡管与主支撑管平行设置，每根倾斜设置在充气展开桁架的同一竖直平面内的两根主支撑管之间的斜拉管的两端与相对应的过渡管的一端连通，每两根斜拉管的一端通过一根过渡管连通，设置在充气展开桁架的同一竖直平面内的多根斜拉管形成一根W型排列的、相互连通的充气展开支撑管，所述的充气展开支撑管的首端为封闭式充气端，所述的充气展开支撑管的尾端为封闭端，每根主支撑管和多根过渡管通过柔性复合材料包布包裹并粘接在一起，从而实现斜拉管与主支撑管之间的软连接。本发明的一种充气展开桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构，相邻两根斜拉管之间的夹角为90° < θ <180°。本发明的一种充气展开桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构，所述的主支撑管、斜拉管和过渡管均采用可刚化柔性复合材料制成。本发明的有益效果是一、提出了充气展开斜拉管增加充气展开桁架结构刚度的方案，显著增强了充气展开桁架结构的结构刚度和振动基频。二、斜拉管与主支撑管之间通过过渡管相连，过渡管增加了斜拉管和主支撑管之
3间的接触面，提高了斜拉管的连接牢固性。三、斜拉管通过过渡管与主支撑管相连接，连接方式简单，易于加工。四、各个斜拉管通过过渡管相连，桁架结构的同一竖直平面内的所有斜拉管形成一根连通的折叠充气管，可以使用一根充气管路对各个斜拉管进行充气，所用的充气管路结构形式简单。
图1是本发明的整体结构立体图；图2是本发明的局部结构示意图，即充气展开桁架中位于同一竖直平面内的两根主支撑管与过渡管和斜拉管装配在一起的局部结构示意图；图3是图2的a处局部放大图；图4是图3的A-A剖面图。
具体实施例方式具体实施方式
一见图1 图4，本实施方式的一种充气展开桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构，所述的充气展开桁架包括四根主支撑管2和多根斜拉管3，四根主支撑管2采用阵列方式设置并组成矩形框架式结构，所述的连接结构包括多根过渡管4和多块柔性复合材料包布5，充气展开桁架1上的每根主支撑管2的外侧壁上设置有多根过渡管4，多根过渡管4沿该根主支撑管2的长度方向呈一字型等间距设置，设置在充气展开桁架1的同一竖直平面内的两根主支撑管2上的多根过渡管4呈等间距交替设置，每根过渡管4与主支撑管2平行设置，每根倾斜设置在充气展开桁架1的同一竖直平面内的两根主支撑管2之间的斜拉管3的两端与相对应的过渡管4的一端连通，每两根斜拉管3的一端通过一根过渡管4连通，设置在充气展开桁架1的同一竖直平面内的多根斜拉管3形成一根W型排列的、相互连通的充气展开支撑管(所有斜拉管3只需要一个充气口即可进行充气展开)，所述的充气展开支撑管的首端为封闭式充气端，所述的充气展开支撑管的尾端为封闭端，每根主支撑管2和多根过渡管4通过柔性复合材料包布5包裹并粘接在一起，从而实现斜拉管3与主支撑管2之间的软连接。由于采用柔性复合材料包布5的软连接方式， 整个桁架结构在过渡管4的位置也可进行柔性折叠。本实施方式中，在同一竖直平面内的两根主支撑管之间增加充气展开斜拉管，从而形成整个的充气展开桁架结构。
具体实施方式
二 见图1和图2，如具体实施方式
一所述的一种充气展开桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构，相邻两根斜拉管3之间的夹角为90° < θ <180°。
具体实施方式
三见图1 图4，如具体实施方式
一或二所述的一种充气展开桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构，所述的主支撑管2、斜拉管3和过渡管4均采用可刚化柔性复合材料制成。本实施方式中的主支撑管2、斜拉管3和过渡管4均为薄壁管，通过充气压力驱动展开。
权利要求
1.一种充气展开桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构，所述的充气展开桁架包括四根主支撑管( 和多根斜拉管(3)，四根主支撑管( 采用阵列方式设置并组成矩形框架式结构，其特征在于；所述的连接结构包括多根过渡管(4)和多块柔性复合材料包布 (5)，充气展开桁架(1)上的每根主支撑管( 的外侧壁上设置有多根过渡管G)，多根过渡管(4)沿该根主支撑管O)的长度方向呈一字型等间距设置，设置在充气展开桁架(1)的同一竖直平面内的两根主支撑管( 上的多根过渡管(4)呈等间距交替设置，每根过渡管 (4)与主支撑管( 平行设置，每根倾斜设置在充气展开桁架(1)的同一竖直平面内的两根主支撑管( 之间的斜拉管(3)的两端与相对应的过渡管的一端连通，每两根斜拉管(3)的一端通过一根过渡管(4)连通，设置在充气展开桁架(1)的同一竖直平面内的多根斜拉管C3)形成一根W型排列的、相互连通的充气展开支撑管，所述的充气展开支撑管的首端为封闭式充气端，所述的充气展开支撑管的尾端为封闭端，每根主支撑管( 和多根过渡管(4)通过柔性复合材料包布( 包裹并粘接在一起，从而实现斜拉管C3)与主支撑管⑵之间的软连接。
2.根据权利要求1所述的一种充气展开桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构， 其特征在于，相邻两根斜拉管(3)之间的夹角为90° < θ <180°。
3.根据权利要求1或2所述的一种充气展开桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构，其特征在于，所述的主支撑管( 、斜拉管C3)和过渡管(4)均采用可刚化柔性复合材料制成。
全文摘要
一种充气展开桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构。本发明涉及一种桁架结构主支撑管与斜拉管之间的连接结构。为解决现有充气展开桁架结构的斜拉管与主支撑管之间的连接方式影响桁架的可靠性、结构刚度和易加工性问题。主支撑管上设置有多根过渡管，多根过渡管沿主支撑管的长度方向呈一字型等间距设置，位于同一竖直平面内的两根主支撑管上的多根过渡管呈等间距交替设置，过渡管与主支撑管平行设置，倾斜设置在同一竖直平面内的两根主支撑管之间的斜拉管的两端与相对应的过渡管的一端连通，多根斜拉管形成一根W型排列的、相互连通的充气展开支撑管，主支撑管和过渡管通过柔性复合材料包布包裹并粘接在一起。本发明用于充气展开桁架结构中。
文档编号F16B7/00GK102322463SQ20111023720
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者刘宇艳, 刘畅, 卫剑征, 苗常青 申请人:哈尔滨工业大学