CN106594022A - 用于安装航天器复杂曲面加热器的加压装置 - Google Patents

用于安装航天器复杂曲面加热器的加压装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于载人航天器舱壁电加热器安装用的加压工装，包括桥型支架、吸附模块、滑块、球头螺钉、压板、柔性赋形块和蝶形调节螺栓，桥型支架上方中央开设有长孔，桥型支架两端设置条状通孔，通过吸盘螺杆和大螺母将桥型支架两端压紧连接到吸附模块上，蝶形调节螺栓依次穿过滑块、桥型支架上方的长孔和球头螺钉，并螺接入压板中央的螺纹孔中，压板底部设置柔性赋形块，滑块可沿桥型支架的纵长方向滑动并由蝶形调节螺栓固定，蝶形调节螺栓调节旋紧螺纹圈数对压紧力进行控制。本发明的加压工装解决了大型垂直曲面水平向无法施压的问题，工装拆装简易使用灵活可调性高，对于不规则区域，操作受限位置的电加热器安装工作有着很好的辅助作用。

Description

用于安装航天器复杂曲面加热器的加压装置
技术领域
本发明属于航天器总装技术领域，具体涉及一套载人航天器聚酰亚胺薄膜型电加热器安装用的施压工装。
背景技术
加热器是载人航天器舱内仪器设备在轨正常运行、航天员生命安全的基础保障。目前载人航天器聚酰亚胺薄膜型电加热器的安装采用如下方式施压固化：重物(沙袋)加压和松紧带固定加压。
沙袋加压适用于水平面或水平方向曲率较小的表面加压，每片粘贴好的电加热器上平整叠放沙粒均匀的沙袋1件，不得使沙袋有经纬方向滑移。该方法依靠沙袋的重量对电加热器进行加压，施力方向单一，压力大小不可调，难以保证压力分布的均匀性。松紧带固定加压适用于贮箱、气瓶等球状设备表面电加热器的加压，将适当长短的松紧带沿径向贴合在电加热器粘贴面上，利用贮箱、气瓶两端管接头及贮箱固定环作固定点缠绕，并垂直于安装面均匀施力捋平松紧带，不得使电加热器有经纬方向滑移。该方法通过绷紧松紧带产生的弹力对电加热器进行加压，操作费时费力，且只适用于小型球面或凸曲面，无法在大型球面和凹曲面上使用。
载人航天器结构内侧舱壁面是一个垂直的大型内凹曲面，待粘贴的电加热器多达几十个，且所需加压方向由+X至+Y渐进变化，无法用上述方式从水平方向进行持久、均匀的施压，一旦压力达不到要求，电加热器在张力作用下产生翘曲和气泡，从而导致安装失败。
发明内容
本发明提供了一套用于载人航天器舱壁电加热器安装用的施压工装，旨在解决大型垂直向内凹曲面水平方向粘贴电加热器无法进行施压安装的关键技术难点。本发明解决了水平方向、倒置面、和不规则区域等复杂形面电加热器安装工装的难题，为星船在轨的有效运行提供了技术保障。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
用于载人航天器舱壁电加热器安装用的加压工装，包括桥型支架、吸附模块、滑块、球头螺钉、压板、柔性赋形块和蝶形调节螺栓。桥型支架上方中央开设有长孔，桥型支架两端设置条状通孔，通过吸盘螺杆和大螺母将桥型支架两端压紧连接到吸附模块上，蝶形调节螺栓依次穿过滑块、桥型支架上方的长孔和球头螺钉，并螺接入压板中央的螺纹孔中，压板底部设置柔性赋形块，滑块可沿桥型支架的纵长方向滑动并由蝶形调节螺栓固定，蝶形调节螺栓调节旋紧螺纹圈数对压紧力进行控制。
其中，滑块由上下两块对称的纵长板构成，纵长板与桥型支架的纵长方向垂直。
其中，滑块由中间开槽的纵向块构成，纵向块的中间开槽滑动套设在桥型支架的上方梁上。
其中，吸附模块为吸盘组件，吸盘组件下方设置有吸盘。
其中，压板底部粘结有柔性赋形块。
进一步地，通过对滑块位置的调节可进行压紧位置对中调节，压紧面的曲率差异和不同使用环境的角度差由球头螺钉调整中和。
本发明的加压工装解决了大型垂直曲面水平向无法施压的问题，工装拆装简易使用灵活可调性高，对于不规则区域，操作受限位置的电加热器安装工作有着很好的辅助作用。该工装不仅应用于载人飞船，在其他各型号星船内凹曲面、弧面、垂直面、倒置面、水平面和不规则区域的电加热器粘贴加压过程中也可有效应用。
附图说明
图1为本发明的一实施方式的用于载人航天器舱壁电加热器安装用的加压工装的示意图。图中：
1－蝶形调节螺栓、2－滑块、3－球头螺钉、4－压板、5－柔性赋形块、6－桥型支架、7－吸盘组件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的用于载人航天器舱壁电加热器安装用的加压工装的进行进一步说明，该说明仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明的保护范围。
图1是本发明的一实施方式的用于载人航天器舱壁电加热器安装用的加压工装的示意图。本发明的用于载人航天器舱壁电加热器安装用的加压工装包括四个功能子模块：滑动调节模块、赋形压紧模块、桥型支架模块、吸附模块。其中：
滑动调节模块：由蝶形调节螺栓1、滑块2、球头螺钉3组成，蝶形调节螺栓1依次穿过滑块2、桥型支架6上方的长孔和球头螺钉3，并螺接入压板中央的螺纹孔中。调节蝶形调节螺栓1的螺纹旋紧螺纹圈数可控制球头螺钉的上升与下降，进而带动赋形压紧模块相对于被押进物体表面间距的上升与下降，从而控制压紧力。滑块2由上下两块对称的纵长板构成，纵长板与桥型支架的纵长方向垂直，两块纵长板可沿桥型支架6的纵长方向滑动并由蝶形调节螺栓1固定。桥型支架6设计长条形的孔，滑块2可在桥型支架6上进行位置调节，球头的上半部分与下半部分之间通过一个万向球型联轴器相连，上半部分与滑块2固定，下半部分与压板4固定，通过对滑块2位置的调节可进行压紧位置对中调节。在不同环境下，压紧面曲率差异产生的角度差由球头螺钉调整中和，使用时将球头螺钉安装在压板螺纹孔内。
赋形压紧模块：由压板4、柔性赋形块5组成，压板4和柔性赋形块5通过胶结成为整体，将承载压力均匀传导于电加热器上，使电加热器紧密贴合于粘贴表面。
桥型支架模块：包括一个桥型支架6，整套工装是通过桥型支架6连接了其他三个子模块，桥型支架6呈“几”字形，上方中央开设有长孔，两端设置条状通孔，通过吸盘螺杆和大螺母将桥型支架6两端压紧连接到用于吸附于安装电加热器的载人航天器舱壁两侧上的吸盘组件上。
吸附模块：包括2个吸盘组件7，整套工装是通过2个吸盘吸附于粘贴位置两侧进行固定安装的。
在另一实施方式中，滑块由中间开槽的纵向块构成，纵向块的中间开槽滑动套设在桥型支架的上方梁上。
本发明所设计工装的使用方法是：
将蝶形调节螺栓1与滑块2连接；
将球头螺钉3和压紧模块4连接到待压紧位置；
将吸盘组件7的2个吸盘吸附于电加热器粘贴位置两侧，调节吸盘组件的大螺母将桥型支架6两端固定于吸盘组件上；
把滑块2安装在桥型支架6上，再拧紧蝶形调节螺栓1连接至球头顶端螺纹孔处。调节滑块2在桥型支架6的条形孔中移动来对中柔性赋形块5与电加热器粘贴位置；
正向旋转蝶形螺栓来控制赋形压紧模块的压紧力。拧紧过程中注意对球头的角度调节，以满足粘贴面的曲率要求。
目前已在载人飞船，多用途飞船成功应用安装了190余个电加热器，合格率达100％。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.用于载人航天器舱壁电加热器安装用的加压工装，包括桥型支架、吸附模块、滑块、球头螺钉、压板、柔性赋形块和蝶形调节螺栓，桥型支架上方中央开设有长孔，桥型支架两端设置条状通孔，通过吸盘螺杆和大螺母将桥型支架两端压紧连接到吸附模块上，蝶形调节螺栓依次穿过滑块、桥型支架上方的长孔和球头螺钉，并螺接入压板中央的螺纹孔中，压板底部设置柔性赋形块，滑块可沿桥型支架的纵长方向滑动并由蝶形调节螺栓固定，蝶形调节螺栓调节旋紧螺纹圈数对压紧力进行控制。
2.如权利要求1所述的加压工装，其中，滑块由上下两块对称的纵长板构成，纵长板与桥型支架的纵长方向垂直。
3.如权利要求1所述的加压工装，其中，滑块由中间开槽的纵向块构成，纵向块的中间开槽滑动套设在桥型支架的上方梁上。
4.如权利要求1所述的加压工装，其中，吸附模块为吸盘组件，吸盘组件下方设置有吸盘。
5.如权利要求1所述的加压工装，其中，压板底部粘结有柔性赋形块。
6.如权利要求1-5任一项所述的加压工装，其中，通过对滑块位置的调节可进行压紧位置对中调节，压紧面的曲率差异产生的角度差由球头螺钉调整中和。
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