CN105122963B - 卫星低剩磁连接构件的制造方法 - Google Patents
卫星低剩磁连接构件的制造方法Info
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Abstract
本发明涉及卫星低剩磁连接构件的制造方法，包括：采用轻质高强耐磨的铝基碳化硅复合材料制作螺纹连接件、连接螺套；选用钛合金β态材料制造连接螺栓或螺钉；采用GY-340胶进行螺栓及螺套的防松密封；采用J133胶进行螺套与构件本体的胶接紧固等步骤。本发明解决了连接构件带来磁场源、给深空探测器磁场测量有效载荷的粒子测量造成干扰因素的问题，使卫星构件的剩磁力矩小于0.1mA·m2。<pb pnum="1" />
Description
技术领域
本发明涉及卫星连接构件的制造方法，具体涉及用于深空探测器的低剩磁连接构件的制造方法。
背景技术
为了满足深空探测器上最重要的深空磁场测量有效载荷的测量需要，开展了与之相关的卫星低剩磁构件的研究工作。
这种低剩磁的设计不仅要保证卫星构件的剩磁力矩为几个mA·m2，还要保证卫星的构件具有足够的强度与刚度，同时还要符合卫星轻质化的要求。
目前，常用的卫星构件都采用轻质高强金属合金和高强复合材料，已经使卫星达到了轻质化。但在构件连接处，为保证连接强度，采用轻质合金加不锈钢钢丝螺套的连接方式，以及采用不锈钢弹簧垫圈的防松方式。这种连接方式给卫星构件带来了磁场源，使卫星构件的剩磁力矩增加，破坏了深空探测器磁场测量有效载荷安装平台的磁场环境，给磁场测量有效载荷的粒子测量造成不可预计的干扰因素。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
为了解决现有技术连接构件带来磁场源、给深空探测器磁场测量有效载荷的粒子测量造成干扰因素的问题，本发明的目的在于提供一种卫星低剩磁连接构件的制造方法，利用本发明，可在现有卫星轻质设计基础上，解决连接构件引入的磁场问题。
为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种卫星低剩磁连接构件的制造方法，包括如下步骤：
步骤一，螺纹连接件的制造；
采用轻质高强耐磨的铝基碳化硅复合材料，根据螺纹连接件的边界载荷以及铝基碳化硅复合材料的强度极限，制造满足使用要求与接口要求的螺纹连接件；
步骤二，连接螺套的制造；
选用轻质高强耐磨铝基碳化硅复合材料制作，连接螺套的内螺纹尺寸及螺纹深度根据设计需要进行制造；
步骤三，连接螺栓或螺钉的制造；
连接螺栓或螺钉选用钛合金β态材料，螺栓或螺钉的规格根据设计要求制作；
步骤四，连接处的装配与防松密封；
首先用丙酮将螺栓及螺纹孔擦拭干净，在螺纹处涂GY-340胶，然后将螺栓拧入螺孔，静置12小时；螺套与构件本体连接时，采用J133胶进行胶接紧固；固化时间为常温24小时。
本发明卫星低剩磁连接构件的制造方法，由于采用以上技术方案，连接构件的各个零件采用低磁材料制作，并采用胶接方式取代防松垫圈，因此，卫星构件设计继承性高，可靠性好，研制成本低，在力学性能满足的前提下，可以使卫星构件的剩磁力矩小于0.1mA·m2。满足深空探测器的磁场测量有效载荷测量的精度要求。
具体实施方式
下面，对本发明的优选实施例进行详细描述。
本发明卫星低剩磁连接构件的制造方法，按照常规的卫星设计方法进行卫星连接构件的设计，在螺纹连接件设计以及螺纹连接防松设计中，按如下步骤进行：
步骤一，螺纹连接件的制造；
本发明采用轻质高强耐磨的铝基碳化硅复合材料，根据螺纹连接件的边界载荷以及铝基碳化硅复合材料的强度极限，设计满足使用要求与接口要求的无磁高强耐磨的螺纹连接件。
根据要求，螺纹连接件可设计成圆柱形及方形，螺纹埋件的翼板的大小及厚度可根据边界条件与材料参数具体设计，设计时，铝基碳化硅复合材料的强度安全系数取1.6。
上述铝基碳化硅复合材料的拉伸强度不小于520MPa，连接件的螺纹尺寸根据设计需要进行制定，连接件的螺纹连接处最小壁厚设计为1mm。
步骤二，连接螺套的制造；
本发明选用轻质高强耐磨铝基碳化硅复合材料进行连接螺套设计，铝基碳化硅复合材料的拉伸强度不小于520MPa，连接螺套的内螺纹尺寸及螺纹深度根据设计需要进行设计，外螺纹尺寸设计应保证螺套的最小壁厚不小于0.4mm。
步骤三，连接螺栓或螺钉的制造；
本发明选用钛合金β态材料作为连接螺栓或螺钉的加工材料。螺栓或螺钉的规格根据设计要求设计。
步骤四，连接处的装配与防松密封；
本发明选用GY-340胶进行螺纹连接处的密封防松；装配时，先用丙酮将螺栓及螺纹孔擦拭干净，将GY-340涂在螺纹处，然后将螺栓拧入螺孔，静置12小时。螺套与构件本体连接时，采用J133胶进行胶接紧固；固化时间为常温24小时。
如上所述，本发明在原有卫星构件设计的基础上，用铝基碳化硅复合材料的螺纹结构连接件替代常规卫星设计中的铝合金加钢丝螺套的结构连接件；用铝基碳化硅复合材料的连接螺套替代常规卫星设计中的钢丝螺套；用β系列的钛合金螺栓(钉)替代常规卫星设计中的不锈钢螺栓(钉)；用GY-340螺纹锁固胶替代现有的不锈钢弹簧垫圈进行防松连接。上述制造方法的综合应用，可以实现卫星构件的低剩磁设计，如忽略测试环境中地球磁场的影响，本发明的制造方法可以使卫星构件的剩磁力矩小于0.1mA·m2。
Claims (1)
1.一种卫星低剩磁连接构件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，螺纹埋件的制造：
螺纹埋件采用铝基碳化硅复合材料，根据螺纹埋件的边界载荷以及铝基碳化硅复合材料的强度极限，制造满足使用要求与接口要求的螺纹埋件，螺纹埋件设计成圆柱形或方形，螺纹埋件的翼板大小及厚度根据边界条件与材料参数设计，铝基碳化硅复合材料的强度安全系数取1.6，拉伸强度不小于520MPa，螺纹埋件的螺纹连接处最小壁厚为1mm；
步骤二，连接螺套的制造：
连接螺套采用铝基碳化硅复合材料，拉伸强度不小于520MPa，连接螺套的最小壁厚不小于0.4mm，内螺纹尺寸及螺纹深度根据设计需要进行制造；
步骤三，连接螺栓的制造：
连接螺栓采用合金β态材料，螺栓的规格根据设计需要进行制造；
步骤三，螺纹连接处的装配与防松密封：
采用GY-340胶进行螺纹连接处的防松密封，装配时，先用丙酮将连接螺栓及螺纹孔擦拭干净，将GY-340胶涂在螺纹连接处，然后将螺栓拧入螺纹孔，静置12小时；连接螺套与构件本体连接时，采用J133胶进行胶接紧固，固化时间为常温24小时。
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