一种复合材料筒端部承载机构的制作方法

1.本发明涉及一种承载结构，具体涉及可实现轻质化的复合材料筒端部承载机构。


背景技术：

2.在航天等领域，保温筒(箱)通常采用复合材料制作，以实现轻质化目的，但因筒壁较薄无法满足承载要求。为解决承载问题，如图1所示，目前本领域主要采用在筒体a的端部设置单边截面呈l型的金属框b，并使金属框b的周壁通过连接螺栓c与筒体a的周壁固定，以便通过金属框b提高承载能力。这一方式在实际应用中存在以下问题：一、金属框与筒体套装时，需对两者对接面进行修配，装配效率低；二、套装后金属框与筒体之间容易产生台阶，需对台阶高处进行打磨才能保证光滑过渡；三、金属框与筒体对接处的密封性较差，且金属框的重量较大，不利于轻质化目的。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种复合材料筒端部承载机构，其具有整体性好、密封可靠、装配效率高的优点，且可有效降低重量，有利于实现轻质化目的。
4.为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种复合材料筒端部承载机构，包括均采用复合材料制作的筒体和承载框，所述承载框处于筒体的端部内侧并使两者一体化成型。
5.进一步的，本发明一种复合材料筒端部承载机构，其中，所述筒体的周壁与承载框之间设有沿周向分布的加固螺栓组件。
6.进一步的，本发明一种复合材料筒端部承载机构，其中，所述加固螺栓组件包括螺栓和螺母，所述螺栓由外至内穿过筒体的周壁和承载框的边框，所述螺母旋装在螺栓上。
7.进一步的，本发明一种复合材料筒端部承载机构，其中，所述螺栓的沉头处于筒体外壁上设置的沉头孔中，所述螺母处于承载框内壁上设置的凹槽中。
8.进一步的，本发明一种复合材料筒端部承载机构，其中，所述螺栓的表面涂有密封胶，所述螺母与承载框之间设有垫片。
9.进一步的，本发明一种复合材料筒端部承载机构，其中，所述筒体采用碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料制作。
10.进一步的，本发明一种复合材料筒端部承载机构，其中，所述承载框采用碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料制作。
11.进一步的，本发明一种复合材料筒端部承载机构，其中，所述筒体和承载框采用同种复合材料制作。
12.进一步的，本发明一种复合材料筒端部承载机构，其中，所述筒体的横截面为圆形、矩形、梯形或不规则多边形。
13.进一步的，本发明一种复合材料筒端部承载机构，其中，所述承载框上设有沿周向分布的连接孔。
14.本发明一种复合材料筒端部承载机构与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置均采用复合材料制作的筒体和承载框，并将承载框设置在筒体的端部内侧且使两者一体化成型。由此就构成了一种整体性好、密封可靠、装配效率高的复合材料筒端部承载机构，与现有采用金属框作为承载机构的复合材料筒相比，可产生以下有益效果：通过使承载框采用复合材料制作，降低了总重量，有利于实现轻质化目的；通过使筒体和承载框一体化成型，可保证筒体内侧不会产生台阶，不需要进行额外打磨，不但提高了装配效率和密封性能，且可提高筒体内部空间的利用率。
15.下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种复合材料筒端部承载机构作详细说明。
附图说明
16.图1为现有复合材料筒端部承载机构的局部示意图；
17.图2为本发明一种复合材料筒端部承载机构的局部示意图；
18.图3为图2中的a-a向视图。
具体实施方式
19.首先需要说明的，本发明中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案及请求保护范围进行的限制。
20.如图2和图3所示本发明一种复合材料筒端部承载机构的具体实施方式，包括均采用复合材料制作的筒体1和承载框2，将承载框2设置筒体1的端部内侧并使两者一体化成型。通过以上结构设置就构成了一种整体性好、密封可靠、装配效率高的复合材料筒端部承载机构，与现有采用金属框作为承载机构的复合材料筒相比，可产生以下有益效果：通过使承载框2采用复合材料制作，降低了总重量，有利于实现轻质化目的；通过使筒体1和承载框2一体化成型，可保证筒体1的周壁内侧不会产生台阶，不需要进行额外打磨，不但提高了装配效率和密封性能，且可提高筒体1内部空间的利用率。
21.作为具体实施方式，根据承载需求，本发明还在筒体1的周壁与承载框2之间设置了沿周向分布的加固螺栓组件3，以增强两者结合处的结构强度，提高承载能力。加固螺栓组件3具体包括螺栓31和螺母32，其中，螺栓31由外至内穿过筒体1的周壁和承载框2的边框，螺母32旋装在螺栓31上。为避免加固螺栓组件3影响整体性，本具体实施方式将螺栓31的沉头311设置在了筒体1外壁上的沉头孔中，使螺母32设置在了承载框2内壁上的凹槽21中，以实现隐藏目的。为增强连接的稳固性，本具体实施方式还在螺母32与承载框2之间设置了垫片；并在螺栓31的表面涂设了密封胶，以保证密封可靠性。
22.在实际应用中，本发明通常使筒体1和承载框2采用碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料制作。筒体1和承载框2既可以采用相同种类的复合材料制作，也可采用不同种类的复合材料制作，优选采用相同种类的复合材料。需要指出的是，复合材料不限于碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料，还可采用其他类型的复合材料，只要能实现轻质化即可；筒体1和承载框2的一体化成型工艺可采用缠绕、手糊等多种方式。另外需要指出的是，附图所示只是本发明的局部结构，即筒体1和承载框2结合处在周向上的局部剖视图，筒体1可采用横截面呈圆形、矩形、梯形或不规则多边形等多种结构。为便于安装连接，本发明还在承载框2
上设置了沿周向分布的连接孔22。
23.以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域技术人员依据本发明的技术方案做出的各种变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种复合材料筒端部承载机构，其特征在于，包括均采用复合材料制作的筒体(1)和承载框(2)，所述承载框(2)处于筒体(1)的端部内侧并使两者一体化成型。2.根据权利要求1所述的一种复合材料筒端部承载机构，其特征在于，所述筒体(1)的周壁与承载框(2)之间设有沿周向分布的加固螺栓组件(3)。3.根据权利要求2所述的一种复合材料筒端部承载机构，其特征在于，所述加固螺栓组件(3)包括螺栓(31)和螺母(32)，所述螺栓(31)由外至内穿过筒体(1)的周壁和承载框(2)的边框，所述螺母(32)旋装在螺栓(31)上。4.根据权利要求3所述的一种复合材料筒端部承载机构，其特征在于，所述螺栓(31)的沉头(311)处于筒体(1)外壁上设置的沉头孔中，所述螺母(32)处于承载框(2)内壁上设置的凹槽(21)中。5.根据权利要求4所述的一种复合材料筒端部承载机构，其特征在于，所述螺栓(31)的表面涂有密封胶，所述螺母(32)与承载框(2)之间设有垫片。6.根据权利要求5所述的一种复合材料筒端部承载机构，其特征在于，所述筒体(1)采用碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料制作。7.根据权利要求5所述的一种复合材料筒端部承载机构，其特征在于，所述承载框(2)采用碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料制作。8.根据权利要求5所述的一种复合材料筒端部承载机构，其特征在于，所述筒体(1)和承载框(2)采用同种复合材料制作。9.根据权利要求5所述的一种复合材料筒端部承载机构，其特征在于，所述筒体(1)的横截面为圆形、矩形、梯形或不规则多边形。10.根据权利要求5所述的一种复合材料筒端部承载机构，其特征在于，所述承载框(2)上设有沿周向分布的连接孔(22)。

技术总结
本发明涉及一种复合材料筒端部承载机构，包括均采用复合材料制作的筒体和承载框，承载框处于筒体的端部内侧并使两者一体化成型。其具有整体性好、密封可靠、装配效率高的优点，且可有效降低重量，有利于实现轻质化目的。有利于实现轻质化目的。有利于实现轻质化目的。


技术研发人员：刘旺 谭日明 邢春鹏 杨际申 张越 郭锦炎 陈世业 王增全 姜续 卢卫建 刘宝龙 刘宇航
受保护的技术使用者：北京航天发射技术研究所
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2022/11/11