CN108131368A - 一种热防护构件的粘接定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热防护构件的粘接定位装置，涉及热防护技术领域。本发明根据承载结构的型面、热防护构件的边缘轮廓及预留的连接孔，设计了一种有效的、可操作的粘接定位装置，可以提高粘接后的气动外形、保证胶接强度，为超声速飞行器热防护技术开拓了思路。这种粘接定位装置已经经受了飞行试验考核。
Description
技术领域
本发明涉及热防护技术领域，具体涉及一种热防护构件的粘接定位装置。
背景技术
超声速飞行器为保证承载结构温度控制在可允许的范围内，一般采用被动热防护技术，在飞行器外表面粘接热防护构件。为降低高速气流对大面积热防护构件的冲刷，飞行器对气动外形提出严格要求。
热防护构件与承载结构采用耐高温胶粘剂粘接后，由于胶粘剂具有一定的流动性，构件在重力的作用下也会产生偏移，造成构件最终的位置精度难以保证。尤其对于非圆截面飞行器，外防护构件的错位装配，是影响气动外形的重要因素之一。热防护构件在粘接过程中的准确定位，还可以保证粘接型面的匹配性，提高有效粘接面积及连接强度。因此，亟需寻求一种有效的定位方法，克服构件粘接固化过程中的滑动、满足粘接定位的可操作性，保证外防热构件的有效连接。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何设计一种适用于超声速飞行器外防热系统的粘接的热防护构件粘接定位装置，使得粘接后的气动外形满足超声速飞行器高速飞行要求。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种热防护构件的粘接定位装置，所述装置用于将热防护构件粘接于承载结构外表面，所述装置包括定位框架1、边缘定位件2和中间定位件3；
所述定位框架1通过定位销与承载结构定位，通过螺钉与承载结构连接；在承载结构外表面预留2个销孔及2个螺纹孔，在定位框架1上与承载结构2个销孔及2个螺纹孔的对应位置，依次设计1个销孔、1个长圆孔及2个螺纹孔，所述长圆孔的宽度与销孔直径相等，长度大于销孔直径，且长度方向沿定位框架1转动方向；
连续粘接多件热防护构件时，热防护构件之间的间隙中放置所述中间定位件3，所述定位框架1在热防护构件间隙处开T型槽，所述中间定位件3装配在定位框架1的T型槽内，包括正方形顶盖和长方形杆件，中间定位件3的截面为T形，正方形顶盖嵌入T型槽内，长方形杆件一端与长方形顶盖底面连接，另一端外露；
所述定位框架1的内型面与承载结构外型面匹配，且仅在定位框架1与承载结构机械连接部位，即承载结构外表面的2个销孔及2个螺纹孔设计为型面接触，其余区域预留间隙；
所述边缘定位件2按热防护构件的边缘轮廓设计，位于定位框架1的两端。
优选地，所述正方形顶盖侧面设计一个螺纹孔通孔。
优选地，所述粘接定位装置还包括柔性材料，装配热防护构件后在所述预留间隙用所述柔性材料填充。
优选地，所述边缘定位件2与定位框架1采用定位销与螺钉连接。
优选地，所述边缘定位件2与定位框架1形成为一体。
优选地，所述中间定位件3的宽度与热防护构件之间的间隙相等。
优选地，所述柔性材料为海绵。
(三)有益效果
本发明根据承载结构的型面、热防护构件的边缘轮廓及预留的连接孔，设计了一种有效的、可操作的粘接定位装置，可以提高粘接后的气动外形、保证胶接强度，为超声速飞行器热防护技术开拓了思路。这种粘接定位装置已经经受了飞行试验考核。
附图说明
图1为本发明的粘接定位装置结构示意图；
图2为本发明中定位框架开槽示意图；
图3为本发明中中间定位件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明的粘接定位装置用于将多个热防护构件粘接于承载结构(超声速飞行器)外表面，组成如图1所示，由定位框架1、边缘定位件2、中间定位件3组成。
定位框架1通过定位销与承载结构精确定位，通过螺钉与承载结构可靠连接。在承载结构外表面预留2个销孔及2个螺纹孔，定位框架1在对应位置设计1个销孔、1个长圆孔及2个螺纹孔。长圆孔宽度与销孔直径相等，长度方向沿定位框架1转动方向，长度大小略大于销孔直径。长圆孔的设计，可以避免制造误差带来的2个定位销装配干涉。螺钉连接，避免了定位框架1在定位过程中的滑落。
如图2所示，定位框架1在热防护构件间隙处开T型槽。如图3所示，中间定位件3装配在定位框架1的T型槽内，包括正方形顶盖和长方形杆件，中间定位件3截面为T形，正方形顶盖嵌入T型槽内，长方形杆件一端与长方形顶盖底面连接，另一端外露。为便于拆卸，正方形顶盖侧面设计一个螺纹孔通孔。
定位框架1内型面与承载结构外型面匹配。由于承载结构外形轮廓存在加工误差，仅在定位框架1与承载结构机械连接部位(承载结构外表面的销孔及螺纹孔位置)设计为型面接触，其余区域预留间隙，装配后的间隙用柔性材料(例如海绵)填充。
边缘定位件2按热防护构件的边缘轮廓设计，位于定位框架1的两端，边缘定位件2与定位框架1采用定位销与螺钉连接，也可与定位框架1形成为一体。
连续粘接多件热防护构件时，热防护构件之间的间隙中放置中间定位件3，中间定位件3的宽度与热防护构件之间的间隙相当。定位框架1在相应位置开槽，中间定位件3插入槽内与定位框架1固定。
某热防护构件外形尺寸为200mm×200mm，在承载结构表面同时粘接3件，热防护构件之间的间隙为1mm。承载结构外形轮廓加工误差为±0.3mm，已预留2个φ5的销孔及2个M6螺纹孔。设计本发明的粘接定位装置在承载结构表面同时粘接3件热防护构件的步骤如下：
(1)设计定位框架1
定位框架1总长602mm。
在定位框架1上与承载结构2个销孔及2个螺纹孔的对应位置，依次设计1个φ5的销孔、1个5×8的长圆孔及2个M6螺纹孔。销孔及螺纹孔连接区域30mm×30mm范围内定位框架1内型面与承载结构接触，其余区域与承载结构间隙为0.5mm。
定位框架1在热防护构件间隙处开T型槽，开槽形式如图2所示。
(2)设计边缘定位件
边缘定位件2外形尺寸为50mm×3mm(长×厚)，与定位框架1通过2个M4×6螺钉及2个φ4定位销连接。
中间定位件3装配在定位框架1的T型槽内，包括正方形顶盖和长方形杆件，中间定位件3截面为T形，正方形顶盖嵌入T型槽内，长方形杆件一端与长方形顶盖底面连接，另一端外露。为便于拆卸，正方形顶盖侧面设计一个螺纹孔通孔，如图3所示。
(3)粘接定位
定位框架1与承载结构通过定位销定位后，再通过螺钉与承载结构连接，在定位框架1与承载结构的间隙内填充海绵橡胶板。安装一侧的边缘定位件2。粘接第一件热防护构件，与边缘定位件2紧密接触；再安装中间定位件3，依次粘接后续的第二件、第三件热防护构件。所有T形结构构件粘接到位后，安装另一侧的边缘定位件2，达到对每件热防护构件的准确定位。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种热防护构件的粘接定位装置，其特征在于，所述装置用于将热防护构件粘接于承载结构外表面，所述装置包括定位框架(1)、边缘定位件(2)和中间定位件(3)；
所述定位框架(1)通过定位销与承载结构定位，通过螺钉与承载结构连接；在承载结构外表面预留2个销孔及2个螺纹孔，在定位框架(1)上与承载结构2个销孔及2个螺纹孔的对应位置，依次设计1个销孔、1个长圆孔及2个螺纹孔，所述长圆孔的宽度与销孔直径相等，长度大于销孔直径，且长度方向沿定位框架(1)转动方向；
连续粘接多件热防护构件时，热防护构件之间的间隙中放置所述中间定位件(3)，所述定位框架(1)在热防护构件间隙处开T型槽，所述中间定位件(3)装配在定位框架(1)的T型槽内，包括正方形顶盖和长方形杆件，中间定位件(3)的截面为T形，正方形顶盖嵌入T型槽内，长方形杆件一端与长方形顶盖底面连接，另一端外露；
所述定位框架(1)的内型面与承载结构外型面匹配，且仅在定位框架(1)与承载结构机械连接部位，即承载结构外表面的2个销孔及2个螺纹孔设计为型面接触，其余区域预留间隙；
所述边缘定位件(2)按热防护构件的边缘轮廓设计，位于定位框架(1)的两端。
2.如权利要求1所述的粘接定位装置，其特征在于，所述正方形顶盖侧面设计一个螺纹孔通孔。
3.如权利要求1所述的粘接定位装置，其特征在于，所述粘接定位装置还包括柔性材料，装配热防护构件后在所述预留间隙用所述柔性材料填充。
4.如权利要求1所述的粘接定位装置，其特征在于，所述边缘定位件(2)与定位框架(1)采用定位销与螺钉连接。
5.如权利要求1所述的粘接定位装置，其特征在于，所述边缘定位件(2)与定位框架(1)形成为一体。
6.如权利要求1至5中任一项所述的粘接定位装置，其特征在于，所述中间定位件(3)的宽度与热防护构件之间的间隙相等。
7.如权利要求3所述的粘接定位装置，其特征在于，所述柔性材料为海绵。
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