CN111561187A - 一种箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置及其装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置及其装配方法，包括箱式装备侧墙、功能复合板；功能复合板包括抗烧蚀板、保温板、抗毁板、阳模、阴模；沿着槽形区域方向嵌入箱式装备侧墙槽形区域的多块功能复合板，通过阳模的凸台和阴模的凹面依次进行组装，便于功能复合板的快速安装，同时也便于功能复合板的更换。本发明的功能复合板基于结构功能一体化设计可以实现装备产品的抗毁保温抗烧蚀要求，功能复合板设计成为插接模块形式，其安装操作方便，产品维护性能好，维护成本低。本发明提供的抗毁保温抗烧蚀设计实现方式合理可行，适应性强，能够普遍用于目前的各类相关特性需求装备中，具有良好的应用价值和推广前景。

Description

一种箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置及其装配方法
技术领域
本发明属于特种设备舱体、箱体领域，具体涉及一种大型箱式设备保温抗毁抗烧蚀装置及其装配方法，主要用于各类需要产品进行保温抗毁和防烧蚀的箱式、舱类设备。
背景技术
在某些领域特种设备为了提高产品设备的生存能力，会提出产品的抗毁伤性能，产品抗毁伤能力要达到国军标相应的等级要求；特种设备在环境适应性方面都会提出保温要求，要求设备在密封条件下综合传热系数小于一定值；某些设备在功能实现过程中会遇到燃气流的冲击，需要设备具有一定的耐高温、抗烧蚀能力。保温、抗毁、抗烧蚀是某些特种设备的发展方向。
保温抗毁和抗烧蚀技术已经得到了一定的发展，目前保温技术主要就是进行隔热和低传热，比较成熟的技术就是在热传导路径上填充低导热系数的泡沫材料。抗毁技术主要材料技术的发展，在产品防护面安装具有一定抗毁伤性能的板材，达到抗毁伤的目的。隔热抗烧蚀材料是利用在烧蚀过程中的热解吸热、热解气体以及表面炭化的再辐射等一系列物理化学反应，带走大量的热来保护构件，已经广泛应用于各种航天飞行器高热流部件的热防护，防止热量蔓延影响系统其它功能，属于一种功能材料技术。烧蚀材料按烧蚀机理可以分为炭化型、升华型和熔化型，其中炭化烧蚀材料应用最广泛。但现有的方案综合性能有待提升，装配结构和工艺有待改进。
发明内容
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置及其装配方法，包括箱式装备侧墙、功能复合板、压条和挡条等，功能复合板基于结构功能一体化设计可以实现装备产品的抗毁保温抗烧蚀要求，功能复合板设计成为插接模块形式，其安装操作方便，产品维护性能好，维护成本低。本发明提供的抗毁保温抗烧蚀设计实现方式合理可行，适应性强，能够普遍用于目前的各类相关特性需求装备中，具有良好的应用价值和推广前景。
本发明提供了一种箱式装备抗毁保温抗烧蚀设计方案，描述了保温抗毁抗烧蚀功能复合板的组成及其功能形式，阐述了复合板的安装方法。其组成包括：箱式装备侧墙、功能复合板、压条和挡条。
所述的侧墙为箱式装备的侧面结构，其由相应的骨架和蒙皮组成，骨架和蒙皮上设计有功能复合板的预埋以及安装所需的槽形区域，便于功能复合板的安装。侧墙是本专利内容的基础，骨架蒙皮的设计形式实现箱式装备的结构特征和外观特点，并进行装备各种工况下的承载。
所述的功能复合板为本专利内容的核心，其由抗毁板、保温板、抗烧蚀板、阴模和阳模组成，抗毁板、保温板和抗烧蚀板特性实现的材料部分，根据产品特性和使用环境选择抗毁板和抗烧蚀板，抗毁板的厚度取决于装备产品的防弹要求，抗烧蚀板的厚度取决于产品使用过程中的热流密度和热流时间。保温板的厚度主要是综合考虑产品的结构设计要求和保温能力。功能复合板中抗毁板的材料是超高分子量聚乙烯，抗烧蚀板的材料是陶瓷纤维浸耐高温树脂。抗毁板、保温板和抗烧蚀板相互之间通过胶接的形式粘贴在一起，其胶接顺序是抗毁板-保温板-抗烧蚀板，即保温板在抗毁板和抗烧蚀板之间，抗烧蚀板在装置产品的最内层，承担产品工作时的热载荷。保温板胶接在抗毁板和抗烧蚀板之间能够阻断抗烧蚀板和抗毁板之间的热桥，确保产品工作过程中不会承受较高的热量，保证抗毁板能够在工作范围温度内长期使用，保证了抗毁板的抗毁伤特性。抗毁板、保温板和抗烧蚀板胶接在一起后在左右面安装阴模和阳模，非同一功能复合板上的阴模和阳模之间能够进行插合，便于功能复合板的快速安装，同时也便于功能复合板的更换。
所述的压条为3毫米厚的不锈钢板，非同一功能复合板的阴模和阳模插合后利用压条进行进一步安装，压条起到遮挡缝隙，防止工作过程中的热气流进入缝隙，同时能够将功能复合板进一步固定。
所述的横挡条和竖档条均为3毫米厚呈90°直角件，在所有功能复合板安装完成后，利用挡条将功能复合板的底部进行压紧和固定，同时遮挡底部缝隙，防止热气流进行缝隙而破坏产品的侧墙结构。上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置，提供一种功能复合板，功能复合板包括抗毁板、保温板和抗烧蚀板，通过胶接的形式在一起，具体胶接顺序为装备最内层为抗烧蚀板，抗烧蚀板粘贴在保温板上，抗毁板在功能板安装后的内部区域，在抗烧蚀板之间用保温板隔开。
2、本发明的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置，功能复合板中保温板可以是一层也可以是两层，层厚主要取决于总体功能复合板的厚度，若装备保温要求较高可以采用两层，但是抗毁板和抗烧蚀板之间的厚度稍微小一点，保温板在抗毁板和抗烧蚀板之间隔绝抗烧蚀板在收到热流冲击时传递给抗毁板而影响抗毁板的功能。
3、本发明的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置，功能复合板设计复合成插接形式，具有模块式特点，便于产品安装和维护。
4、本发明的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置，功能复合板利用压条和挡条通过螺钉形式固定在装备侧面。
5、本发明的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置，设计方案合理可行，适应性强，能够普遍用于目前的各类具有类似特点的产品中，具有良好的应用价值和推广前景。
附图说明
图1是本发明实施例的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置的爆炸及局部放大示意图；
图2是本发明实施例的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置的立体示意图；
图3是本发明实施例的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置的槽形区域及放大示意图；
图4是本发明实施例的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置的正视及局部放大示意图；
图5是本发明实施例的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置的侧视及局部放大示意图；
图6是本发明实施例的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置的功能复合板的多层结构及局部放大示意图；
图7是本发明实施例的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置的功能复合板的爆炸示意图；
图8是本发明实施例的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置的功能复合板的固定安装示意图；
图9是本发明实施例的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置的阳模示意图；
图10是本发明实施例的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置的阴模示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
作为本发明的一种较佳实施方式，如图1-10所示，本发明提供一种箱式装备抗毁保温抗烧蚀的设计方法，图1-5是实施例的安装实现形式示意，图6-10是功能复合板的装配方式示意。如图6-10所示，功能复合板2有阳模14、阴模15、抗烧蚀板16、内保温板17、抗毁板18、外保温板19和M3沉头螺钉20组成，按照图2中的顺序进行胶接，胶接并固化完成后在左右两端分别装上阳模14和阴模15，安装完阴模14和阳模15之后在功能复合板上安装M3沉头螺钉20，沉头螺钉安装在阴模14和阳模15对应的沉头孔内，螺纹端连接在阴模14和阳模15的铆装螺柱21上。
如图1-5所示，功能复合板2安装在箱式装备侧墙1上，功能复合板先嵌入箱式装备侧墙1的槽形区域8，沿着槽形区域方向安装每一块功能复合板2，两块功能复合板2之间的通过阴模15的凹面9套入阳模的凸台10进行组装，相邻功能复合板2的阴模和阳模之间的缝隙用压条3进行遮挡，压条3能够盖住相邻的阴模和阳模，压条3通过一组M8螺钉7螺接在箱式装备侧墙1相应的预埋块上，通过压条3能够进一步固定功能复合板2，实现箱式装备侧墙具有抗毁伤、保温和抗燃气流冲刷的能力，达到抗毁保温抗烧蚀的效果。
功能复合板2安装完成后与箱式装备侧墙1的竖梁骨架12上的竖梁11之间有一定的缝隙，非平整面(凸台10位置的台阶及安装所需的间隙)，需要利用竖挡条4进行遮挡缝隙，防止气流进入侧墙内部影响功能复合板的保温和抗毁层。竖挡条4安装在竖梁的侧面，采用M5螺栓6固定在竖梁上。
横挡条5主要是用来挡住功能复合板2和侧墙底部产生的间隙，同样是防止燃气流进入侧墙内部影响功能复合板2的性能。横挡条5一个直角面紧贴功能复合板，另一带有安装孔的直角面接触底横梁13的上平面，横挡条5通过M5螺栓6固定在底横梁13上。
本发明的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置的装配方法，包括如下步骤：
S1、功能复合板2的制作：
抗毁板18、保温板和抗烧蚀板16相互之间按照抗毁板-保温板-抗烧蚀板的胶接顺序胶接固化，在固化后的多层结构两侧面固定安装阳模14和阴模15；功能复合板中保温板可以是一层也可以是两层，保温板包括内保温板17和外保温板19时，胶接顺序为，抗毁板-保温板内-抗烧蚀板，外保温板的胶接时机不限，可以在最后，也可以是先在抗毁板两面分别胶接内保温板17和外保温板19，再在内保温层上胶接抗烧蚀板16。
所述步骤S1中，安装完阴模和阳模之后在功能复合板上安装沉头螺钉，沉头螺钉安装在阴模和阳模对应的沉头孔内，螺纹端连接在阴模和阳模的铆装螺柱上。
S2、多个功能复合板在箱式装备侧墙上的插接安装：
第一块功能复合板先嵌入箱式装备侧墙的槽形区域8，沿着槽形区域方向依次安装后续每一块功能复合板，相邻两块功能复合板通过阳模的凸台和阴模的凹面依次进行插接固定。
S3、利用竖挡条4遮挡功能复合板安装完成后与箱式装备侧墙的竖梁之间的缝隙；优选地，所述步骤S3中，竖挡条安装在竖梁的侧面，采用螺栓固定在竖梁上。
S4、利用横档条5遮挡功能复合板安装完成后与箱式装备侧墙的底部之间的间隙。优选地，所述步骤S4中，横挡条为90°直角件，横挡条一个直角面紧贴功能复合板，另一带有安装孔的直角面接触底横梁的上平面，横挡条通过螺栓固定在底横梁上。
本发明的一种箱式装备抗毁保温抗烧蚀设计方案提供的功能复合板由抗毁板、保温板和抗烧蚀板及相应的安装结构件组成，能够实现发明内容的相关功能特性，保温板和抗烧蚀板相对低的导热特性能够确保抗毁板在长期的工作过程中保持抗毁特性，保证产品的生存能力。
本发明的一种箱式装备抗毁保温抗烧蚀设计放哪提供的功能复合板基于结构功能一体化设计，在设备结构设计中实现了产品的性能需求。
本发明的一种箱式装备抗毁保温抗烧蚀设计方案提供的功能复合板属于模块化设计，功能复合板设计成插接式结构，产品在使用维护过程中安装操作方便，维修成本低。
本发明所述的一种箱式装备抗毁保温抗烧蚀设计方案实现方式合理可行，适应性强，能够普遍用于目前的各类相关特性需求装备中，具有良好的应用价值和推广前景。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置，其特征在于：包括箱式装备侧墙、功能复合板；
所述箱式装备侧墙具有所述功能复合板预埋以及安装所需的槽形结区域；
所述功能复合板包括抗烧蚀板、保温板、抗毁板、阳模、阴模；
所述抗烧蚀板在装备的最内层，承担工作时的热载荷；所述保温板设置在所述抗毁板和抗烧蚀板之间，阻断抗烧蚀板和抗毁板之间的热桥；抗毁板、保温板和抗烧蚀板连接在一起后在两侧面固定安装阳模和阴模，阳模的凸台和阴模的凹面相互匹配；
沿着槽形区域方向嵌入箱式装备侧墙槽形区域的多块功能复合板，通过阳模的凸台和阴模的凹面依次进行组装，便于功能复合板的快速安装，同时也便于功能复合板的更换。
2.如权利要求1所述的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置，其特征在于：
所述保温板包括内保温板和外保温板；所述烧蚀板和抗毁板之间设置内保温板，所述抗毁板外侧设置外保温板。
3.如权利要求1或2所述的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置，其特征在于：
所述抗毁板、保温板和抗烧蚀板相互之间通过胶接的形式粘贴在一起。
4.如权利要求1所述的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置，其特征在于：
安装完阴模和阳模之后在功能复合板上安装沉头螺钉，沉头螺钉安装在阴模和阳模对应的沉头孔内，螺纹端连接在阴模和阳模的铆装螺柱上。
5.如权利要求1所述的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置，其特征在于：
还包括压条；相邻功能复合板的阴模和阳模之间的缝隙用压条进行遮挡。
6.如权利要求5所述的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置，其特征在于：
所述压条通过一组螺钉螺接在箱式装备侧墙相应的预埋块上，通过压条进一步固定功能复合板。
7.如权利要求1所述的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置，其特征在于：
还包括竖档条；功能复合板安装完成后与箱式装备侧墙的竖梁之间的缝隙，利用竖挡条进行遮挡，防止气流进入箱式装备侧墙内部影响功能复合板的保温板和抗毁板。
8.如权利要求7所述的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置，其特征在于：
还包括横档条；功能复合板安装完成后与箱式装备侧墙的底部之间的间隙，利用横挡条进行遮挡，防止燃气流进入箱式装备侧墙内部影响功能复合板的性能。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、功能复合板的制作：
抗毁板、保温板和抗烧蚀板相互之间按照抗毁板-保温板-抗烧蚀板的胶接顺序胶接固化，在固化后的多层结构两侧面固定安装阳模和阴模；
S2、多个功能复合板在箱式装备侧墙上的插接安装：
第一块功能复合板先嵌入箱式装备侧墙的槽形区域，沿着槽形区域方向依次安装后续每一块功能复合板，相邻两块功能复合板通过阳模的凸台和阴模的凹面依次进行插接固定；
S3、利用竖挡条遮挡功能复合板安装完成后与箱式装备侧墙的竖梁之间的缝隙；
S4、利用横档条遮挡功能复合板安装完成后与箱式装备侧墙的底部之间的间隙。
10.如权利要求9所述的箱式装备保温抗毁抗烧蚀装置的装配方法，其特征在于：
所述步骤S1中，安装完阴模和阳模之后在功能复合板上安装沉头螺钉，沉头螺钉安装在阴模和阳模对应的沉头孔内，螺纹端连接在阴模和阳模的铆装螺柱上。
优选地，所述步骤S3中，竖挡条安装在竖梁的侧面，采用螺栓固定在竖梁上。
优选地，所述步骤S4中，横挡条为90°直角件，横挡条一个直角面紧贴功能复合板，另一带有安装孔的直角面接触底横梁的上平面，横挡条通过螺栓固定在底横梁上。
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