CN109625340B

CN109625340B - 一种搭载物载荷装置及搭载物的减震封装方法

Info

Publication number: CN109625340B
Application number: CN201811554033.5A
Authority: CN
Inventors: 黄翀; 戴超林
Original assignee: Changsha New Material Industry Research Institute Co Ltd
Current assignee: Aerospace Science and Industry Changsha New Materials Research Institute Co Ltd
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2022-07-29
Anticipated expiration: 2038-12-19
Also published as: CN109625340A

Abstract

本发明公开一种搭载物载荷装置及搭载物的减震封装方法，该搭载物载荷装置包括外壳，所述外壳包括一端具有开口的壳体和用于扣合在所述开口上的壳盖体，所述外壳内填充有用于嵌设搭载物的减震体，所述减震体与所述外壳内表面结合在一起，所述外壳与所述减震体结合的内表面至少有一部分采用防滑结构。该方案解决了搭载物在搭载物载荷装置中滑动以及搭载物载荷装置在飞行器上滑动的问题，实现了防止搭载物滑出载荷外壳装置及增加搭载物盒外壳与安装位置的摩擦。

Description

一种搭载物载荷装置及搭载物的减震封装方法

技术领域

本发明涉及搭载物加工设备技术领域，尤其是一种搭载物载荷装置及搭载物的减震封装方法。

背景技术

现有技术中并没有针对太空实验的搭载物载荷装置。也没有适用于大量多个搭载物的包装、防止震荡碰撞的装置。简单的常规搭载物包装装置不适合用于卫星的搭载，也不适用于多个搭载物的包装和载荷。搭载物搭载飞行器飞行器时，会因为环境等外界因素使得搭载物在升空或者返回地面的过程中剧烈震荡，同时会造成搭载物在载荷装置内滑动，或者载荷装置在飞行器上滑动，从而无法保证搭载物的稳定性。在太空环境中应用金属材料大多为不锈钢等材料，密度大，重量重，对于航天试验成本太高。

发明内容

本发明提供一种搭载物载荷装置及搭载物的减震封装方法，用于克服现有技术中搭载物在搭载飞行器时，固定不稳、成本高、较重等缺陷，增加搭载物盒外壳与飞行器的摩擦，提高搭载物在载荷外壳内的稳定性，并减轻重量、降低成本。

为实现上述目的，本发明提出一种搭载物载荷装置，包括：外壳，所述外壳包括一端具有开口的壳体和用于扣合在所述开口上的壳盖体，所述外壳内填充有用于嵌设搭载物的减震体，所述减震体与所述外壳内壁结合在一起，所述外壳与所述减震体结合的内表面至少有一部分采用防滑结构。这里的结合包括键合连接或粘结。

进一步地，壳体和壳盖有多种连接方式，优选壳体和壳盖体通过连接件固定连接。

进一步地，外壳材料选择具有轻质高强的材料，可选的包括钛、铝、镁合金，优选外壳采用镁合金材料。

进一步地，所述减震体采用可自由塑形的高分子减震材料。

进一步地，所述的减震体为橡胶、弹性体、泡沫材料中的一种或几种。

进一步地，所述的防滑结构为规则或不规则的凹陷或凸起。

进一步地，凹陷或凸起的纹理呈波浪形、螺旋状、同心圆、回字形、网格状等，凸起或凹陷的形状呈锯齿状，所述锯齿的形状包括三角形、矩形、梯形、半圆形中的至少一种。

所述的防滑结构与减震体相互嵌入能大幅度的增加防滑、减震效果。

为实现上述目的，本发明还进一步提供一种搭载物的减震封装方法。

本发明的一种实施方案包括如下步骤：

步骤1，在内表面有防滑结构的外壳中，形成搭载物与减震体或减震体前驱体的混合物；

步骤2，对混合物进行聚合、固化或发泡，在减震体或减震体前驱体形成减震体的过程中将搭载物嵌设在其内部。

进一步地，所述减震体或减震体前驱体在与搭载物的混合物中为液体或者熔体。混合物可以直接浸入壳体内的防滑结构中，原位聚合、固化或者发泡，能大幅度增强发泡体与防滑结构的结合强度，增强防滑、减震功能。

进一步地，在步骤(2)之后，还包含将壳体盖与壳体扣合固定。

进一步地，步骤(1)中形成混合物的方法包括但不限于：

a)所述的减震体为热塑性的弹性体：1)将所述的热塑性弹性体与搭载物混合、熔融，将熔体混合物放入内部有防滑结构的壳体当中；2)将热塑性弹性体和搭载物一起加入壳体中，在壳体中熔融混合，形成混合物；3)将热塑性弹性体的合成前驱体混合物与搭载物混合。

所述的热塑性弹性体为上述的1)、2)种方式时，步骤(2)为降温固化步骤；所述的热塑性弹性体为上述的第3)种实施方式，在步骤(2)中聚合，形成混合体。

b)所述减震体为发泡材料：将发泡前驱体或者发泡材料与搭载物混合，在步骤(2)中发泡，形成混合体。

c)所述减震体为橡胶材料，将橡胶前驱体材料与搭载物混合，在步骤(2) 中交联固化。

所述的发泡前体优选是溶液、粉末形态的物质。

本发明提供的第二种实施方案，包括如下步骤：

(1)制备内部包含搭载物的减震体搭载物混合体；

(2)将混合体放入内部有防滑结构的壳体中；

(3)后处理，使得混合体嵌入壳体内表面的防滑结构中。

进一步地，所述的后处理是指通过后处理的方式，使得混合体材料流动至防滑结构的中。所述的后处理可选的，为热处理。热处理使得热塑性的弹性体或者发泡材料熔融进入防滑结构中，增强了防滑结构与发泡体的相互作用力。

进一步地，所述的搭载物包括宝石、电子器件等。宝石包括天然珠宝玉石和人工宝石，天然珠宝玉石包括天然宝石、天然玉石、天然有机宝石，人工宝石一般包括合成宝石、人造宝石、拼合宝石、再造宝石等。具体包括但不限于：祖母绿晶体、钻石、翡翠、软玉、绿松石、玛瑙、天然玻璃、珊瑚、琥珀、珍珠、养殖珍珠、合成红宝石、合成蓝宝石等。

进一步地，所述的发泡材料包括聚苯乙烯、聚氨脂、聚氯乙烯、聚乙烯、脲醛、酚醛、环氧、有机硅、聚乙烯醇缩甲醛、醋酸纤维素、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等。

进一步地，所述的热塑性弹性体材料包括苯乙烯类(SBS、SIS、SEBS、 SEPS)、烯烃类(TP0、TPV)、双烯类(TPB、TPI)、氯乙烯类(TPVC、TCPE)、氨酯类(TPU)、酯类(TPEE)、酰胺类(TPAE)、有机氟类(TPF)、有机硅类和乙烯类等

进一步地，所述的橡胶材料包括但不限于硅橡胶。本发明提供的搭载物载荷装置以及搭载物的减震封装方法，该装置包括外壳、减震体黏结设置在外壳内，减震体为可自由塑形的高分子减震材料，外壳内表面设置防滑结构，同时在外壳的外表面的底面也设置有防滑结构，增大摩擦防滑，当可自由塑性的高分子减震材料结晶后，外壳内表面的防滑结构与减震材料粘结连接成一体，减震体的内侧与搭载物粘结在一起，增加了摩擦力，实现防滑与加载，防止搭载物外滑，提高载荷装置的稳定性，且外壳采用轻质合金，降低成本的同时减轻重量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的太空搭载物载荷装置外部示意图；

图2为本发明实施例一提供的太空搭载物载荷装置内部布局图；

图3为本发明实施例一提供的壳体内表面防滑结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的壳盖体内侧防滑结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的外壳内表面防滑结构示意图；

图6为本发明实施例二提供的外壳底面内外表面防滑结构示意图；

图7为本发明实施例三提供的外壳内表面防滑结构示意图；

图8为本发明实施例四提供的另外一种外壳内表面防滑结构示意图；

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	外壳	11	壳体
12	壳盖体	13	防滑结构
				2	减震体	3	固定部件

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种搭载物载荷装置。

实施例一

请参照图1至图5，本发明提供一种搭载物载荷装置，包括：

外壳1，呈圆柱体形，所述外壳1包括壳体11和壳盖体12，壳体11与壳盖体12的设置是为了方便装配减震体2及搭载物；

壳体11和壳盖体12通过连接件连接，在壳体11与壳盖体12相配合面的四个角上设置有螺纹孔，相应的壳盖体12的四个角上也设置有螺纹孔，可以通过连接件螺钉连接壳体11与壳盖体12；

所述太空搭载物载荷装置还包括减震体2，减震体2为热塑性聚烯烃弹性体，其中包裹有搭载物，包裹搭载物的方法为在惰性气体保护的环境下，将热塑性弹性体与搭载物熔融混合、冷却。减震体2设置在外壳1内，减震体2 在放进外壳1内的时候，外部形状与外壳1类似，这样的形状设置是为了减震体2方便放入外壳1内；放入减震体后，盖上外壳的壳盖体12，在高于热塑性弹性体的熔融温度下处理2分钟，配合外壳1内表面采用的防滑结构13，减震体2熔融进入防化结构13中，与之镶嵌粘接，这时减震体2与外壳1粘结成一体，外壳1内表面的防滑结构13设计是为了增大摩擦，防止装载搭载物的减震体2在外壳1内晃动或者滑动，提高了搭载物载荷的可靠性；

当温度为-50℃～250℃时，减震体2同时也与搭载物粘结成一体，防止搭载物滑出。

参照图5，所述防滑结构13为在外壳内表面设置圆滑的凹陷纹路，从而形成凹坑纹路结构。

所述外壳1为轻质金属材料，在航空航天领域空间飞行器上减轻重量是一种有效的降低成本的方法，因此新材料轻质金属材料应用到太空这种新的环境之中，所述轻质金属材料的密度小于等于4.9g/cm³，抗拉强度大于等于 80MPa，例如镁合金、镁铝合金等，轻质镁合金材料密度为太空环境中经常用的铝合金密度的1/2，大大减少重量，节约成本。

所述外壳1外表面的两侧设置有固定部件3，在所述固定部件3上设置有螺纹孔，可以使用螺钉通过螺纹孔将外壳1固定在飞行器上。

壳体11与壳盖体12连接面的四个角上设置有螺纹孔，所述壳体11与壳盖体12之间的连接件为螺钉。

实施例二

请参照图6，在实施例一的基础上，在外壳外表面的底面增加了外壳内表面结构特征一样的凹坑纹路的防滑结构13，这样的设置能更好的固定搭载物载荷装置，提高搭载物载荷装置的可靠性。凹陷呈纹理图案。纹理图案呈波浪形、螺旋状、同心圆、回字形、网格状等，凸起的形状呈锯齿状，所述锯齿的形状包括三角形、矩形、梯形、半圆形中的至少一种。

实施例三

请参照图7，与实施例一的区别在于，防滑结构是在外壳内表面上设置很多尖锐的凸起，凸起呈纹理图案。所述纹理图案呈网格状，所述凸起的形状呈锯齿状，所述锯齿的形状包括三角形、矩形、梯形、半圆形中的至少一种。

实施例四

请参照图8，与实施例一的区别在于，防滑结构是在外壳内表面上设置很多尖锐的凹陷，从而形成了很多凹坑。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种搭载物载荷装置，其特征在于，所述搭载物载荷装置是用于太空实验的搭载物载荷装置；所述搭载物载荷装置包括：外壳，所述外壳包括一端具有开口的壳体和用于扣合在所述开口上的壳盖体，所述外壳内填充有用于嵌设搭载物的减震体，所述减震体与所述外壳内表面结合在一起，所述外壳与所述减震体结合的内表面至少有一部分采用防滑结构；

在所述外壳的外表面的底面设置有防滑结构，所述外壳外表面的两侧设置有固定部件，在所述固定部件上设置有螺纹孔，使用螺钉通过所述螺纹孔将所述外壳固定在飞行器上；所述外壳为轻质金属材料；

将所述减震体放进所述外壳后，盖上外壳的所述壳盖体，在高于所述减震体的熔融温度下进行热处理，使得减震体流动至防滑结构中；

当温度为-50℃~250℃时，减震体与搭载物粘结成一体，防止搭载物滑出；

所述防滑结构（13）包括设置在所述外壳（1）内表面的凹陷，所述凹陷呈纹理状；

其中，所述减震体包裹搭载物的方法为在惰性气体保护的环境下，将减震体与搭载物熔融混合、冷却。

2.如权利要求1所述的搭载物载荷装置，其特征在于，所述防滑结构包括设置在所述外壳内表面的凸起，所述凸起呈纹理状。

3.如权利要求2所述的搭载物载荷装置，其特征在于，所述凸起或凹陷的形状呈锯齿状，所述锯齿的形状包括三角形、矩形、梯形、半圆形中的至少一种。

4.如权利要求1所述的搭载物载荷装置，其特征在于，所述减震体（2）的材料为橡胶、弹性体、泡沫材料中的至少一种。

5.一种搭载物的减震封装方法，其特征在于，所述搭载物的减震封装方法用于实现权利要求1所述的搭载物载荷装置对搭载物的减震；所述搭载物的减震封装方法包含如下步骤：

步骤1，在内表面有防滑结构的由轻质金属材料制成的外壳中，形成搭载物与减震材料的混合物或搭载物与减震材料前驱体的混合物；所述减震体在温度为-50℃~250℃时与搭载物粘结成一体；

步骤2，对混合物进行聚合、固化或发泡，在减震材料或减震体前驱体形成减震体的过程中将搭载物嵌设在其内部，并实现与防滑结构的结合；

步骤3，在高于所述减震体的熔融温度下进行通过热处理的方式，使得减震材料或减震体前驱体流动至防滑结构中。

6.如权利要求5所述的搭载物的减震封装方法，其特征在于，步骤1中形成混合物的步骤包括：所述的减震材料为热塑性弹性体；将所述的热塑性弹性体与搭载物混合后熔融形成熔体，将熔体与搭载物混合形成所述混合物；或将热塑性弹性体和搭载物一起加入外壳中，在外壳中熔融混合，形成混合物；

所述步骤2包括：对混合物进行降温固化，在热塑性弹性体形成减震体的过程中将搭载物嵌设在其内部并实现与防滑结构的结合。

7.如权利要求5所述的搭载物的减震封装方法，其特征在于，步骤1中形成混合物的步骤包括：将热塑性弹性体的合成前驱体与搭载物混合形成所述混合物；

所述步骤2包括：对混合物进行聚合，在热塑性弹性体前驱体形成减震体的过程中将搭载物嵌设在其内部并实现与防滑结构的结合。

8.如权利要求5所述的搭载物的减震封装方法，其特征在于，所述步骤1包括：所述减震材料为发泡材料，将发泡材料前驱体或者发泡材料与搭载物混合形成第一混合物；或所述减震材料为橡胶材料，将橡胶前驱体与搭载物混合形成第二混合物；

所述步骤2包括：对第一混合物进行发泡，在发泡材料前驱体或者发泡材料形成减震体的过程中将搭载物嵌设在其内部并实现与防滑结构的结合；或对第二混合物进行交联固化，在橡胶前驱体形成减震体的过程中将搭载物嵌设在其内部并实现与防滑结构的结合。