CN205837233U - 一种电磁屏蔽高强夹层管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电磁屏蔽高强夹层管，该夹层管包括夹层管主体和两个连接件三部分，所述夹层管主体包括由单向碳纤维环氧树脂预浸布铺卷而成的内管和外管，以及在铺卷单向碳纤维环氧树脂预浸布过程中植入泡沫铝合金而成的芯层；两个连接件分别连接于夹层管主体两端，且连接件上设置有用于连接管内线路设备的插头。本实用新型突破了航天器用电磁屏蔽管一直采用纯金属制作的传统，与传统的金属制作成型的航天用电磁屏蔽管相比，质量更轻、强度更高、隔振、电磁屏蔽效果更佳，在承力的同时可起到电磁屏蔽要求的线管作用，增大的航天器结构的利用空间。碳纤维复合材料较金属材料具有更好的耐疲劳性能，可显著降低管件部件的全寿命费用。

Description

一种电磁屏蔽高强夹层管

技术领域

本实用新型涉及一种电磁屏蔽高强夹层管，尤其是指应用于航天器结构的管件结构，属于航天器结构技术应用领域。

背景技术

管件是航天器各个受力和支承构件的组成，它的作用是安装、连接各种仪器设备和动力装置，满足它们所需要的环境要求，承受地面操作、发射、轨道飞行和返回地面时的外力，并保持航天器的完整性。而现在对航天器结构的基本要求是重量小、可靠性高、成本低等，通常用结构质量比，即结构重量占航天器总重的比例来衡量航天器结构设计和制造的水平，这个比值越小表示水平越高。为了增加航天器的功能和扩大航天器的尺寸，复合材料具有高模量、高强度，较高的热稳定性能，成为航天结构必不可少的结构制件材料，且对于特定功能的航空器而言，隐身是保护自身的重要手段，而仪器和设备的外围裸露导线易被发现因此需要研发一种具有电磁屏蔽功能的管件用于各种仪器设备和动力装置的连接电线的隐蔽和保护。本实用新型研究了一种复合材料与金属材料复合的管件，通过泡沫铝合金与碳纤维/环氧树脂的复合可达到电磁屏蔽的效果，同时降低了整体结构的重量，增强结构承力性能，通过设计夹层形式可有效减轻设备系统的有效载荷，实现结构的承载-减重-电磁屏蔽一体化。

本实用新型通过对航天器用夹层管采用碳纤维复合材料夹层结构设计实现对夹层管内设备，线路的电磁屏蔽，为航天器的结构承力，提高航天器的有效空间和承力要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电磁屏蔽高强夹层管，以解决现有技术中的缺陷。

本实用新型提供的一种电磁屏蔽高强夹层管，包括夹层管主体和两个连接件三部分，所述夹层管主体包括由单向碳纤维环氧树脂预浸布铺卷而成的内管和外管，以及在铺卷单向碳纤维环氧树脂预浸布过程中植入泡沫铝合金而成的芯层。两个连接件分别连接于夹层管主体两端，且连接件上设置有用于连接管内线路设备的插头。

优选地，夹层管主体与连接件为固定胶接连接。

其中，上述一种电磁屏蔽高强夹层管的制造方法，具体包括如下步骤：

1)准备单向碳纤维环氧树脂预浸布、机械加工完成的连接件及泡沫铝合金芯管管材；

2)将单向碳纤维环氧树脂预浸布铺卷到预先做好的模具上，铺卷过程中在内管与外管之间预埋事先准备好的泡沫铝合金芯管管材。

3)在铺敷完成的预制件外表缠绕OOP带用于固定预制件，并控制温度，升温至80℃并保温4小时后，再升温至125℃并保温3小时进行固化；

4)固化反应完成后，冷却到常温，脱模完成夹层管主体。

5)在夹层管主体两端粘接金属连接件。

6)放入恒温80℃固化炉进行加温固化，然后得到夹层管。

本实用新型提供的一种电磁屏蔽高强夹层管，其优点及功效在于：本实用新型与传统航天器用电磁屏蔽管相比，具有质量更轻、强度更高、隔振、电磁屏蔽、耐腐蚀耐疲劳性能更优等特点；保持了同等的强度下质量较现有的同类钢制夹层管减轻了50％，电磁屏蔽效果在X波段可到达透波量仅十万分之一。

附图说明

图1为本实用新型的一种电磁屏蔽高强夹层管的整体结构图。

图2为本实用新型的一种电磁屏蔽高强夹层管的装配示意图。

图3为本实用新型的一种电磁屏蔽高强夹层管主体的截面图。

图4为本实用新型的一种电磁屏蔽高强夹层管的连接件剖视图。

图中：1——夹层管主体 2、3——连接件

4——内管 5——芯管

6——外管

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一种新型电磁屏蔽高强夹层管做进一步说明。

如图1所示，该新型电磁屏蔽高强夹层管夹层管主体1、连接件2、3这三部分组成，装配示如图2；所述新型电磁屏蔽高强夹层管主体，通过内管4、芯管5、外管6复合工艺成型得到，夹层管主体截面如图3，内管与外管通过单向碳纤维环氧树脂预浸布铺卷而成，芯管由泡沫铝合金半自由发泡得到；金属的连接件如图4由铝合金通过机械加工得到；所述夹层5为泡沫铝合金，通过碳纤维预浸料铺卷过程中预埋。两个连接件2、3分别连接于夹层管主体1两端，且连接件上设置有用于连接管内线路设备的插头。优选地，夹层管主体与连接件为固定胶接连接。

为了更好的理解本实用新型，下面对成型制作方式进行举例说明：

1)将单向碳纤维环氧树脂预浸布、机械加工完成的连接件及泡沫铝合金芯管准备好；

2)将单向碳纤维环氧树脂预浸布铺卷到预先做好的模具上，铺卷过程中在内管与外管之间预埋事先准备好的泡沫铝合金芯材。

3)在铺敷完成的预制件外表缠绕OOP带用于固定预制件，并控制温度，升温80℃保温4小时，125℃保温3小时进行固化；

4)固化反应完成后，冷却到常温，脱模完成夹层管主体。

5)在夹层管主体两端粘接金属连接件。

6)放入恒温80℃固化炉进行加温固化，然后得到夹层管。

制作完成的航天器用电磁屏蔽高强夹层管，在保持了同等的强度下质量较现有的同类钢制夹层减轻了50％，电磁屏蔽效果在X波段可到达透波量仅十万分之一的效屏蔽果。

同样，上面对制作方式的说明只是为了更好的理解本实用新型，本实用新型的保护范围不受以上制作成型方式的额外限定。

Claims (2)

1.一种电磁屏蔽高强夹层管，其特征在于：该夹层管包括夹层管主体和两个连接件三部分，所述夹层管主体包括由单向碳纤维环氧树脂预浸布铺卷而成的内管和外管，以及在铺卷单向碳纤维环氧树脂预浸布过程中植入泡沫铝合金而成的芯层；两个连接件分别连接于夹层管主体两端，且连接件上设置有用于连接管内线路设备的插头。

2.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽高强夹层管，其特征在于：所述的夹层管主体与连接件为固定胶接连接。