CN112945029A - 一种基于充气变形的柔性装卡工装 - Google Patents

Abstract

本发明的一种基于充气变形的柔性装卡工装，涉及一种产品装卡工装，解决了现有在装卡新型高超声速导弹时容易导致其防热材料损坏的问题。本发明包括中空圆弧状气囊、充气阀门和刚性托架、钢丝绳；中空圆弧状气囊为采用橡胶制成的囊状密闭结构，设置有充气阀门，中空圆弧状气囊充气后的圆心角大于180°；中空圆弧状气囊弧形内侧壁厚大于弧形外侧壁厚，钢丝绳镶嵌在中空圆弧状气囊中性面的四周，使中空圆弧状气囊充气时在长度方向上不发生变化；中空圆弧状气囊的中部外侧镶嵌在刚性托架上。本发明在充气时，由于钢丝绳的限制，整体长度不会变化，中空圆弧状气囊下侧膨胀伸长，上侧受挤压收缩，整体向上卷曲，从而实现多上方被支撑物体的装卡。

Description

一种基于充气变形的柔性装卡工装

技术领域

本发明涉及一种产品装卡工装，特别涉及一种基于充气变形的柔性装卡工装。

背景技术

新型高超声速导弹等产品，截面为不规则异型结构；表面安装防热结构，外形尺寸不精确；同时，防热结构采用的高温陶瓷等材料属于脆性材料，在跟硬性材料接触时，局部接触压力过大会导致材料的破碎，从而造成产品的损坏。

发明内容

针对现有在装卡新型高超声速导弹时容易导致其防热材料损坏的问题，本发明提供一种基于充气变形的柔性装卡工装。

本发明的一种基于充气变形的柔性装卡工装，所述柔性装卡工装包括中空圆弧状气囊1、充气阀门2和刚性托架3、钢丝绳5；

所述中空圆弧状气囊1为采用橡胶制成的囊状密闭结构，且设置有充气阀门2，中空圆弧状气囊1充气后的圆心角大于180°；

所述中空圆弧状气囊1弧形内侧4的壁厚大于弧形外侧6的壁厚，钢丝绳5镶嵌在中空圆弧状气囊1中性面的四周，使中空圆弧状气囊1充气时在长度方向上不发生变化；

所述中空圆弧状气囊1的中部外侧镶嵌在刚性托架3上。

作为优选，所述中空圆弧状气囊1比刚性托架3的长度长，刚性托架圆心角小于180°。

作为优选，所述柔性装卡工装还包括充气装置，所述充气装置的出气口通过充气阀门2与中空圆弧状气囊1连通，为中空圆弧状气囊1充气，并可检测所述中空圆弧状气囊1内的气压。

作为优选，所述充气阀门2为单向阀门。

作为优选，所述柔性装卡工装还包括支撑底座8，所述刚性托架3安装在支撑底座8上。

本发明的有益效果，本发明采用不等壁厚的中空圆弧状气囊，上侧壁厚厚，下侧壁厚薄，中性面镶嵌钢丝绳，在充气时，由于钢丝绳的限制，整体长度不会变化，中空圆弧状气囊下侧膨胀伸长，上侧受挤压收缩，整体向上卷曲，从而实现多上方被支撑物体的装卡。同时，中空圆弧状气囊是柔性的，可以适应尺寸上的误差和不规则的截面，从而达到柔性随形支撑装卡，不会导致高超声速导弹外部防热结构的损坏。

附图说明

图1为本发明基于充气变形的柔性装卡工装的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1和图2所述基于充气变形的柔性装卡工装的立体结构示意图；

图4为中空圆弧状气囊截面的结构示意图；

图5为本发明基于充气变形的柔性装卡工装具体应用的示意图；

图6为图5的侧视图；

图7为图5和图6中所述基于充气变形的柔性装卡工装具体应用的立体结构示意图。

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的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

为了解决新型超声速导弹等对支撑时的接触应力比较敏感、截面为异型结构且尺寸不精确的产品的支撑需求，如图1至图4所示，本实施方式的提供一种基于充气变形的柔性装卡工装，包括中空圆弧状气囊1、充气阀门2和刚性托架3；

中空圆弧状气囊1为采用橡胶制成的囊状密闭结构，且设置有充气阀门2，中空圆弧状气囊1充气后的圆心角大于180°；

中空圆弧状气囊1弧形内侧4的壁厚大于弧形外侧6，钢丝绳5镶嵌在中空圆弧状气囊1中性面的四周，使中空圆弧状气囊1充气时在长度方向上不发生变化；

中空圆弧状气囊1的中部两侧镶嵌在刚性托架3上，所述中空圆弧状气囊1比刚性托架3的长度长。

中空圆弧状气囊1可以充气，镶嵌在弧形刚性托3上，配有充气阀门2；充气阀门2安装在中空圆弧状气囊1上，外接充气装置时，可以对气囊充气；

刚性托架3对中空圆弧状气囊1起固定和支撑作用，中空圆弧状气囊1长度比刚性托架3长，且圆心角大与180°。

中空圆弧状气囊1上方放置尺寸等于或略小于气囊内径的超声速导弹7时，当充气时，钢丝绳5不会伸缩发生长度变化，中空圆弧状气囊1弧形内侧4的壁厚难以膨胀伸长，弧形外侧6的壁薄容易膨胀伸长，因而，充气气囊膨胀时，由于钢丝绳5的约束，中空圆弧状气囊1中性面的长度不会发生变化，即气囊整体长度不会变化，由于下部膨胀伸长而整体向上卷曲并挤压上部收缩，因而整体向上卷曲，实现对超声速导弹7的装卡定位，由于气囊本身具备柔性，可以实现对被装卡物的柔性随形装卡，适应被装卡物体的不规则或不精确的外形。

本实施方式的刚性托架3采用金属或者非金属制成。刚性托架3圆心角小于180°；中空圆弧状气囊1弧形内侧4的壁厚要大于弧形外侧6的壁厚；中空圆弧状气囊1与刚性托架3在中空圆弧状气囊1的中部侧面连接，中空圆弧状气囊1侧面的其它位置和弧形外侧6与刚性托没有连接关系，可以发生相对位移，气囊充气时，刚性托架不影响气囊下部的伸长和上部的收缩。本实施方式的充气阀门2为单向阀门，即外接充气装置时，可以对气囊充气，外部不连接任何装置时，能够密封避免中空圆弧状气囊1漏气。

本实施方式的柔性装卡工装还包括充气装置，所述充气装置的出气口通过充气阀门2与中空圆弧状气囊1连通，为中空圆弧状气囊1充气，并可检测所述中空圆弧状气囊1内的气压。

充气装置可以用高压气瓶、空气压缩机等气源，充气压力与中空圆弧状气囊1对超声速导弹7的抱紧力之间的对应关系可以事先测量标定，中空圆弧状气囊1的壁厚根据所承受的气压进行设计。充气过程中，通过压力表等对充气压力进行监测，从而得到是否满足装卡力的要求。当充气压力达到设定值后，停止充气，实现对超声速导弹7的柔性随形支撑装卡。

本实施方式的柔性装卡工装还包括支撑底座8，刚性托架3安装在支撑底座8上，超声速导弹7放置在中空圆弧状气囊1内，通过充气阀门2对中空圆弧状气囊1进行充气，由于钢丝绳5不会伸长，中空圆弧状气囊的整体长度不变，弧形内侧4的壁厚大于弧形外侧6，难以膨胀伸长，下部膨胀伸长并挤压上部收缩，从而导致中空圆弧状气囊1向上(向内)卷曲，实现对超声速导弹7的装卡定位，由于气囊具备柔性，能够适应超声速导弹7的不规则或者不精确外形。

中空圆弧状气囊1的内径可以根据超声速导弹7支撑位置的外径进行设计；中空圆弧状气囊1的宽度可以根据支撑时超声速导弹7对接触压力的要求、支撑点的数量进行设计。支撑点的数量可以根据超声速导弹7的长度、重心位置、支撑宽度等设计，图5至图7中用两个基于充气变形的柔性装卡工装进行了示意；抱紧力的大小通过充气压力进行控制。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (5)

1.一种基于充气变形的柔性装卡工装，其特征在于，所述柔性装卡工装包括中空圆弧状气囊(1)、充气阀门(2)和刚性托架(3)、钢丝绳(5)；

所述中空圆弧状气囊(1)为采用橡胶制成的囊状密闭结构，且设置有充气阀门(2)，中空圆弧状气囊(1)充气后的圆心角大于180°；

所述中空圆弧状气囊(1)的弧形内侧(4)壁厚大于弧形外侧(6)壁厚，钢丝绳(5)镶嵌在中空圆弧状气囊(1)中性面的四周，使中空圆弧状气囊(1)充气时在长度方向上不发生变化；

所述中空圆弧状气囊(1)的中部外侧镶嵌在刚性托架(3)上。

2.根据权利要求1所述的基于充气变形的柔性装卡工装，其特征在于，所述中空圆弧状气囊(1)比刚性托架(3)的长度长，刚性托架圆心角小于180°。

3.根据权利要求2所述的基于充气变形的柔性装卡工装，其特征在于，所述柔性装卡工装还包括充气装置，所述充气装置的出气口通过充气阀门(2)与中空圆弧状气囊(1)连通，为中空圆弧状气囊(1)充气，并可检测所述中空圆弧状气囊(1)内的气压。

4.根据权利要求3所述的基于充气变形的柔性装卡工装，其特征在于，所述充气阀门(2)为单向阀门。

5.根据权利要求4所述的基于充气变形的柔性装卡工装，其特征在于，所述柔性装卡工装还包括支撑底座(8)，所述刚性托架(3)安装在支撑底座(8)上。

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