CN217864692U - 一种壳体结构及具有其的舱段 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种壳体结构及具有其的舱段，壳体结构包括蒙皮结构以及加强组件，蒙皮结构包括外蒙皮与支撑板，外蒙皮与支撑板固定连接，外蒙皮壁面上成型有第一连接部，支撑板上成型有装配部；加强组件包括至少一个加强板，加强板安装在装配部内，加强板与第一连接部固定连接。此结构的壳体结构，通过加强板增强第一连接部处的承载支撑能力，可提高蒙皮结构的局部强度，以使壳体结构及舱段具备良好的结构强度以及表面平整度。

Description

一种壳体结构及具有其的舱段

技术领域

本实用新型涉及舱段结构技术领域，具体涉及一种壳体结构及具有其的舱段。

背景技术

在航空航天等领域中，对于壳体结构要求十分严格，壳体结构需具备良好的结构强度、高比强度以及高比模量，而且为了有效减轻自身负载，壳体结构需采用轻量化的标准。

现有技术中，壳体结构通常包括蒙皮与支撑骨架，蒙皮是覆盖在支撑骨架外的受力构件，蒙皮与支撑骨架固定连接，蒙皮通常采用夹层结构，夹层结构具有优秀的强度和刚度，同时可满足结构轻量化的目的。

但上述的壳体结构，在蒙皮与支撑骨架之间定位通过铆接或螺纹件固定连接时，需要在夹层结构上开设多个装配孔，在蒙皮与支撑骨架装配连接完成后，由于夹层结构在装配孔周边支撑能力不足，导致装配孔周边应力集中，蒙皮结构局部强度低，易引起蒙皮偏移变形，降低蒙皮外表面的平整度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中蒙皮结构局部强度低，易引起蒙皮偏移变形，降低蒙皮外表面平整度的缺陷。

本实用新型提供了一种壳体结构，包括：

蒙皮结构，所述蒙皮结构包括外蒙皮与支撑板，所述外蒙皮与所述支撑板固定连接，所述外蒙皮壁面上成型有第一连接部，所述支撑板上成型有装配部；

以及加强组件，所述加强组件包括至少一个加强板，所述加强板安装在所述装配部内，所述加强板与所述第一连接部固定连接。

可选地，上述的壳体结构，还包括内蒙皮，所述内蒙皮相对所述支撑板设置在远离所述外蒙皮的一侧，所述内蒙皮与所述支撑板固定连接，所述内蒙皮壁面上成型有第二连接部，所述加强板与所述第二连接部固定连接。

可选地，上述的壳体结构，所述蒙皮结构还包括第一加强部与第二加强部，所述第一加强部与所述第二加强部分别设置在所述支撑板的两端，且所述第一加强部与所述第二加强部均设置在所述外蒙皮与所述内蒙皮之间。

可选地，上述的壳体结构，所述蒙皮结构为筒体，所述筒体内适于装配骨架结构；

在沿第一加强部至第二加强部的延伸方向上，所述筒体的截面尺寸逐渐增大。

可选地，上述的壳体结构，还包括：

第一粘接件，所述第一粘接件设置在所述外蒙皮和所述支撑板之间，所述第一粘接件被配置为粘结所述外蒙皮、所述支撑板和所述加强板；

第二粘接件，所述第一粘接件设置在所述内蒙皮和所述支撑板之间，所述第二粘接件被配置为粘结所述内蒙皮、所述支撑板和所述加强板。

可选地，上述的壳体结构，所述加强板上还设有若干安装孔；

所述第一连接部为成型在所述外蒙皮上的若干第一连接孔；

所述第二连接部为成型在所述内蒙皮上的若干第二连接孔；

所述壳体结构还包括连接件，适于与外设支撑骨架、安装架连接，所述连接件穿设所述安装孔、所述第一连接孔以及所述第二连接孔以固定所述外蒙皮、所述内蒙皮以及所述加强板，所述连接件可用于将外设支撑骨架、安装架同所述壳体结构固定。

可选地，上述的壳体结构，所述支撑板为蜂窝芯板或泡沫芯板。

可选地，上述的壳体结构，所述加强板为碳纤维板或碳纤维复合板。

一种舱段，包括上述的壳体结构。

可选地，上述的壳体结构，还包括第三连接部，所述第三连接部适于与窗口连接。

本实用新型提供的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的壳体结构，包括蒙皮结构以及加强组件，所述蒙皮结构包括外蒙皮与支撑板，所述外蒙皮与所述支撑板固定连接，所述外蒙皮壁面上成型有第一连接部，所述支撑板上成型有装配部；所述加强组件包括至少一个加强板，所述加强板安装在所述装配部内，所述加强板与所述第一连接部固定连接。

此结构的壳体结构，通过加强组件对蒙皮结构进行结构加强，加强组件由加强板构成，支撑板上的装配部作为加强板的安装空间，支撑板设置于外蒙皮的内侧，装配部与第一连接部邻接设置，加强板与第一连接部固定连接，从而通过加强板增强第一连接部处的承载支撑能力，增进第一连接部处的安装强度，进而可提高蒙皮结构局部强度，避免外蒙皮的偏移变形，以保证壳体结构外表面的平整度。

2.本实用新型提供的壳体结构，还包括内蒙皮，所述内蒙皮相对所述支撑板设置在远离所述外蒙皮的一侧，所述内蒙皮与所述支撑板固定连接，所述内蒙皮壁面上成型有第二连接部，所述加强板与所述第二连接部固定连接。

此结构的壳体结构，将支撑板固定连接在外蒙皮与内蒙皮之间，在装配部内完成安装加强板后，加强板分别与第一连接部以及第二连接部固定连接，从而通过加强板增强第一连接部与第二连接部处的承载支撑能力，并有利于提高壳体结构的强度，以避免外蒙皮与内蒙皮的不良变形，保证壳体结构内外表面的平整度。

3.本实用新型提供的壳体结构，所述加强板上还设有若干安装孔；所述第一连接部为成型在所述外蒙皮上的若干第一连接孔；所述第二连接部为成型在所述内蒙皮上的若干第二连接孔；所述壳体结构还包括连接件，所述连接件穿设在所述安装孔、所述第一连接孔以及所述第二连接孔内以固定所述外蒙皮、所述内蒙皮以及所述加强板。

此结构的壳体结构，通过加强板固定设置在第一连接部与第二连接部间，第一连接部为第一连接孔，第二连接部为第二连接孔，加强板上的安装孔分别与第一连接孔以及第二连接孔连通设置，以配合连接件将外蒙皮、内蒙皮以及加强板共同固定连接，从而通过加强板增强支撑板对外蒙皮与内蒙皮支撑承载能力，提高壳体结构的整体强度，避免壳体结构的变形导致的不平整。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施例中提供的壳体结构的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例中提供的壳体结构中分离外蒙皮的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例中提供的壳体结构中分离外蒙皮与支撑板的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例中提供的位于第一加强部处的壳体结构的局部剖面图；

图5为本实用新型的实施例中提供的位于第二加强部处的壳体结构的局部剖面图；

图6为图5中的局部示意图；

图7为本实用新型的实施例中提供的壳体结构中第一加强板的结构示意图；

图8为本实用新型的实施例中提供的壳体结构中第二加强板的结构示意图；

图9为本实用新型的实施例中提供的壳体结构中第三加强板的结构示意图；

图10为本实用新型的实施例中提供的壳体结构中第四加强板的结构示意图；

图11为本实用新型的实施例中提供的壳体结构的侧视图。

附图标记说明：

11-外蒙皮；111-第一连接孔；12-内蒙皮；121-第二连接孔；13-支撑板；14-第一加强部；141-第三连接孔；15-第二加强部；151-第四连接孔；

21-第一加强板；211-第一安装孔；212-第二安装孔；

22-第二加强板；221-第三安装孔；

23-第三加强板；231-第四安装孔；232-第五安装孔；

24-第四加强板；241-第六安装孔；242-第七安装孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供了一种壳体结构，可适用于航天航空领域舱段的相关装置，可起到承受传递气动载荷，保持结构外形稳定的作用，壳体结构包括蒙皮结构以及加强组件。

如图1至图4所示，蒙皮结构包括外蒙皮11与支撑板13，外蒙皮11与支撑板13固定连接，外蒙皮11壁面上成型有第一连接部，第一连接部穿设于外蒙皮11上。支撑板13上成型有装配部，装配部设置有一个或更多，以用于装配加强组件。

加强组件包括加强板，加强板安装在装配部内，加强板与第一连接部固定连接，装配部的尺寸与加强板的尺寸相适配。

本实施例提供的壳体结构，在支撑板13上的装配部作为加强板的安装空间，支撑板13位于外蒙皮11的内侧，装配部与第一连接部邻接设置，加强板与第一连接部固定连接，从而通过加强板增强第一连接部处的承载支撑能力，增进第一连接部处的安装强度，进而可提高蒙皮结构局部强度，避免外蒙皮11的偏移变形，以保证壳体结构外表面的平整度。

本实施例提供的壳体结构，还包括内蒙皮12，内蒙皮12相对支撑板13设置在远离外蒙皮11的一侧，内蒙皮12与支撑板13固定连接，内蒙皮12壁面上成型有第二连接部，加强板与第二连接部固定连接，第二连接部穿设在内蒙皮12上。将支撑板13固定连接在外蒙皮11与内蒙皮12之间，在装配部内完成安装加强板后，加强板分别与第一连接部以及第二连接部固定连接，从而通过加强板增强第一连接部与第二连接部处的承载支撑能力，并有利于提高壳体结构的强度，以避免外蒙皮11与内蒙皮12的不良变形，保证壳体结构内外表面的平整度。

加强板的位置可根据第一连接部与第二连接部的实际位置进行配置，首先在支撑板13上预置装配部，再将加强板安装连接至装配部，其后再将加强板固定在外蒙皮11与内蒙皮12之间，以对外蒙皮11与内蒙皮12进行加强支撑，增强壳体结构的连接强度，避免壳体结构上第一连接部与第二连接部的变形，促进壳体结构的内外表面平整，提高壳体结构的表面质量。

第一连接部、第二连接部和装配部连通设置，如图2与图3所示，在本实施例中，加强组件由第一加强板21、第二加强板22以及第三加强板23构成。根据第一连接部与第二连接部的分布排列，将第一加强板21、第二加强板22以及第三加强板23成组设置，以增强壳体结构的强度。

如图1与图5、图11所示，第一连接部为成型在外蒙皮11上的若干第一连接孔111，第一连接孔111的数量与位置根据实际设计需求进行配置。

如图1、图3以及图5所示，第二连接部为成型在内蒙皮12上的若干第二连接孔121，第二连接孔121的数量与位置根据实际设计需求进行配置，第一连接孔111与第二连接孔121相连通设置。

本实施例提供的壳体结构，蒙皮结构还包括第一加强部14与第二加强部15，第一加强部14与第二加强部15分别设置在支撑板13的两端，且第一加强部14与第二加强部15均设置在外蒙皮11与内蒙皮12之间，以对壳体结构的两端进行加强处理，以提高两端部的强度。

第一加强部14与第二加强部15的材料可选用具有高强度优点的碳纤维进行铺层填充，外蒙皮11与内蒙皮12之间设置有用于收容第一加强部14与第二加强部15的安装空间。

如图4所示，第一加强部14上设有第三连接孔141，当第一加强部14安装在外蒙皮11与内蒙皮12之间后，第三连接孔141同相应位置的第一连接孔111与第二连接孔121相连通设置。

如图5所示，第二加强部15上设有第四连接孔151，当第二加强部15安装在外蒙皮11与内蒙皮12之间后，第四连接孔151同相应位置的第一连接孔111与第二连接孔121相连通设置。

如图7所示，第一加强板21上设有第一安装孔211，在第一加强板21安装在外蒙皮11与内蒙皮12之间后，第一安装孔211同相应位置的第一连接孔111与第二连接孔121相连通设置，再供后续连接件进行装配。第一加强板21上还设有第二安装孔212，第二安装孔212可在第一安装孔211的周边均匀分布，以使后续的连接件装配稳定，均分连接件带来的接触力，并可促进壳体结构的连接强度。第一安装孔211的数量为一个或更多，第二安装孔212的数量为两个或更多。在本实施例中，第一安装孔211设置有一个，第二安装孔212设置有四个。

如图8所示，第二加强板22上设有第三安装孔221，在第二加强板22安装在外蒙皮11与内蒙皮12之间后，第三安装孔221同相应位置的第一连接孔111与第二连接孔121相连通设置，可供后续连接件进行装配。第三安装孔221的数量为一个或更多。在本实施例中，第三安装孔221设置有两个。

如图9所示，第三加强板23上设有第四安装孔231，在第二加强板22安装在外蒙皮11与内蒙皮12之间后，第四安装孔231同相应位置的第一连接孔111与第二连接孔121相连通设置，再供后续连接件进行装配。第三加强板23上还设有第五安装孔232，第五安装孔232可在第四安装孔231的周边均匀分布，以使后续的连接件装配稳定，均分连接件带来的接触力，并可促进壳体结构的连接强度。第四安装孔231的数量为一个或更多，第五安装孔232的数量为两个或更多。在本实施例中，第四安装孔231设置有一个，第五安装孔232设置有四个。

壳体结构还包括若干连接件(图中未示出)，连接件可穿设在安装孔、第一连接孔111以及第二连接孔121内以固定外蒙皮11、内蒙皮12以及加强板。通过加强板固定设置在第一连接部与第二连接部间，第一连接部为第一连接孔111，第二连接部为第二连接孔121，加强板上的安装孔分别与第一连接孔111以及第二连接孔121连通设置，以配合连接件将外蒙皮11、内蒙皮12以及加强板共同固定连接，从而通过加强板增强支撑板13对外蒙皮11与内蒙皮12支撑承载能力，进而提高壳体结构的整体强度，避免壳体结构的变形导致的不平整，通过连接件可对壳体结构起到有效地定位及保型作用。连接件的数量根据连接需求进行配置。

连接件可适于与外设支撑骨架、安装架连接，外设的支撑骨架与安装架设置在壳体结构的内腔，连接件可用于将外设支撑骨架、安装架同所述壳体结构固定。其中，支撑骨架用于支撑抵接壳体结构，以保证壳体结构的强度，安装架可承载安装外设的电控组件。

本实施例中，连接件可通过螺栓、铆钉、螺钉、焊接以及粘结或其组合以实现其固定作用。

在本实施例中，对于上述的安装孔与连接孔的结构在此不作限定，安装孔可为圆孔、腰形孔或多边形孔，孔结构根据所需设计进行适配。

本实施例提供的壳体结构，还包括蒙皮结构为筒体，筒体内适于装配骨架结构。在本实施例中，在沿第一加强部14至第二加强部15的延伸方向上，筒体的截面尺寸逐渐线性增大，筒体可为渐扩型结构。在其他变形中，在沿第一加强部14至第二加强部15的延伸方向上，筒体的截面尺寸逐渐增大，筒体截面尺寸可为非线性增大，筒体外侧具有预置的弧度或锥度，适配于筒体截面尺寸，促进筒体外壁面的连续。

在本实施例中，蒙皮结构构造为空心锥形筒体，在其他变形中，蒙皮结构为空心圆台。进一步地，筒体为阶梯径向渐变结构，在沿第一加强部14至第二加强部15的延伸方向上，筒体的截面尺寸逐渐增大。

在本实施例中，第一加强板21、第二加强板22以及第三加强板23具有弧形表面，其与邻接的支撑板13相配合，共同对外蒙皮11与内蒙皮12进行支撑与承载。

本实施例提供的壳体结构，还包括第一粘接件，第一粘接件设置在外蒙皮11和支撑板13之间，第一粘接件被配置为粘结外蒙皮11、支撑板13和加强板。壳体结构还包括第二粘接件，第一粘接件设置在内蒙皮12和支撑板13之间，第二粘接件被配置为粘结内蒙皮12、支撑板13和加强板。上述粘接件可为胶膜，在壳体结构具体制造过程中，可通过热压作用胶膜的端面贴合粘接蒙皮结构与加强组件。

支撑板13为蜂窝芯板或泡沫芯板，在满足结构强度的前提下，尽量降低结构的配重，促进壳体结构的轻量化设计。支撑板13采用的蜂窝芯板可为纸蜂窝层、铝蜂窝层或玻璃布蜂窝层，其根据承载能力、抗气动载荷表现和成本等实际因素进行考虑，以满足设计需求。

加强板选用碳纤维板或碳纤维复合板，碳纤维板与碳纤维复合板具有良好的力学性能，可良好承受壳体结构在气动工况下的侧向载荷和平面弯矩，其满足壳体结构处于气动高强度所需的工况，并且可达到轻量化的目的，促进采用该壳体结构的设备的负载能力。

本实施例提供的壳体结构，可采用热压工艺进行制作，将内蒙皮12和与内蒙皮12适配的模具抵接，先进行预浸料内蒙皮12铺层，将胶膜置于内蒙皮12表面，再将加强组件、第一加强部14和第二加强部15铺层于胶膜上；其后，另置一胶膜于加强组件、第一加强部14和第二加强部15外侧，再安装支撑板13，并使支撑板13同加强组件、第一加强部14和第二加强部15相互拼接排列；再后，再置一胶膜于进行铺层，铺放完成后，通过抽取胶膜间气体介质，以使结构形成真空压紧，将外蒙皮11置于结构最外侧；接着，将整体结构置于热压罐内，通过模具压紧，并由设置的固化参数进行固化过程，以完成壳体结构整体的制作；最后，可通过机加工在壳体结构上贯穿加工出相适配的连接孔以及安装孔，以供连接件进行安装穿设。至此，完成壳体结构的制造过程。

实施例2

本实施例提供了一种舱段，如图1至图4、图11所示，包括实施例1的壳体结构，因此舱段具有壳体结构所带来的优点，舱段可具有良好的结构强度、整体外形平整，还具有结构配重低，轻量化的优点。

本实施例提供的舱段，壳体结构还包括第三连接部，第三连接部适于与窗口连接，第三连接部可为通孔结构。

在本实施例中，如图10所示，加强组件还包括第四加强板24，第四加强板24上设有第六安装孔241与第七安装孔242，第七安装孔242分布在第六安装孔241的外沿，第六安装孔241与通孔结构相连通，可通过第七安装孔242与外设的窗口进行装配连接，窗口可作为舱段上预置的操作口，当窗口在搁置时，可通过连接外接结构件以封闭窗口，有利于增强舱段整体的连接强度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种壳体结构，其特征在于，包括：

蒙皮结构，所述蒙皮结构包括外蒙皮(11)与支撑板(13)，所述外蒙皮(11)与所述支撑板(13)固定连接，所述外蒙皮(11)壁面上成型有第一连接部，所述支撑板(13)上成型有装配部；

以及加强组件，所述加强组件包括至少一个加强板，所述加强板安装在所述装配部内，所述加强板与所述第一连接部固定连接。

2.根据权利要求1所述的壳体结构，其特征在于，还包括内蒙皮(12)，所述内蒙皮(12)相对所述支撑板(13)设置在远离所述外蒙皮(11)的一侧，所述内蒙皮(12)与所述支撑板(13)固定连接，所述内蒙皮(12)壁面上成型有第二连接部，所述加强板与所述第二连接部固定连接。

3.根据权利要求2所述的壳体结构，其特征在于，所述蒙皮结构还包括第一加强部(14)与第二加强部(15)，所述第一加强部(14)与所述第二加强部(15)分别设置在所述支撑板(13)的两端，且所述第一加强部(14)与所述第二加强部(15)均设置在所述外蒙皮(11)与所述内蒙皮(12)之间。

4.根据权利要求3所述的壳体结构，其特征在于，所述蒙皮结构为筒体，所述筒体内适于装配骨架结构；

在沿第一加强部(14)至第二加强部(15)的延伸方向上，所述筒体的截面尺寸逐渐增大。

5.根据权利要求2所述的壳体结构，其特征在于，还包括：

第一粘接件，所述第一粘接件设置在所述外蒙皮(11)和所述支撑板(13)之间，所述第一粘接件被配置为粘结所述外蒙皮(11)、所述支撑板(13)和所述加强板；

第二粘接件，所述第一粘接件设置在所述内蒙皮(12)和所述支撑板(13)之间，所述第二粘接件被配置为粘结所述内蒙皮(12)、所述支撑板(13)和所述加强板。

6.根据权利要求2所述的壳体结构，其特征在于，所述加强板上设有若干安装孔；

所述第一连接部为成型在所述外蒙皮(11)上的若干第一连接孔；

所述第二连接部为成型在所述内蒙皮(12)上的若干第二连接孔；

还包括连接件，适于与外设支撑骨架、安装架连接，所述连接件穿设所述安装孔、所述第一连接孔以及所述第二连接孔以固定所述外蒙皮(11)、所述内蒙皮(12)以及所述加强板，所述连接件可用于将外设支撑骨架、安装架同所述壳体结构固定。

7.根据权利要求1-6任一项所述的壳体结构，其特征在于，所述支撑板(13)为蜂窝芯板或泡沫芯板。

8.根据权利要求1-6任一项所述的壳体结构，其特征在于，所述加强板为碳纤维板或碳纤维复合板。

9.一种舱段，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的壳体结构。

10.根据权利要求9所述的舱段，其特征在于，所述壳体结构还包括第三连接部，所述第三连接部适于与窗口连接。

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