本实用新型属于防护结构技术领域,更具体地说,是涉及一种保护罩。
背景技术:
人造卫星已广泛应用于通信、气象预报等领域,在降低交流成本、防灾减灾等方面发挥着极为重要的作用。在体积相同的情况下,球形卫星的表面积最小,重量最轻,能够最大限度利用运载火箭内的有限空间,并且其还具有高度对称、便于旋转等特点,因而应用较为普遍。为防止太空尘埃等对内部精密仪器的侵蚀破坏,一般卫星的外围都包覆有保护罩。球体形卫星的包覆目前主要是采用多块矩形或正方形板材进行拼接,制作出类似多面体的结构来包覆在球体外表面,该方法接头多,装配困难,外形精度不高,与球体贴合不紧密,且装配工作量很大。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种保护罩,旨在解决现有技术中存在的球形人造卫星用的保护罩拼接位置多,装配困难的技术问题。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种保护罩,包括:两个球冠状的端部壳体及若干个能与所述端部壳体配合形成球体的环形球面状的中部壳体,所述端部壳体及所述中部壳体均为蜂窝板构件。
进一步地,所述蜂窝板构件包括内基板、蜂窝板及外防护板,所述蜂窝板的内侧板面与所述内基板的外侧板面连接,所述外防护板的内侧板面与所述蜂窝板的外侧板面连接,所述内基板、所述蜂窝板及所述外防护板的曲率均一致。
进一步地,所述蜂窝板的孔格为正六边形。
进一步地,所述蜂窝板为铝合金构件或不锈钢构件。
进一步地,所述内基板为铝合金构件。
进一步地,所述内基板的厚度为1mm-3mm。
进一步地,所述蜂窝板与所述内基板之间为焊接或粘接。
进一步地,所述蜂窝板与所述内基板的厚度之比为3:1-7:1。
进一步地,所述外防护板为碳纤维构件。
进一步地,所述中部壳体具有三个。
本实用新型提供的保护罩的有益效果在于:与现有技术相比,本实用新型保护罩具有若干个环形球面状的中部壳体及两个球冠状的端部壳体,在拼接的时候只需将前后相邻的中部壳体之间的相邻端面连接,再将端部壳体与两端的中部壳体连接即可,能够有效的减少拼接位置的数量,在保证装配精度的前提下有效降低装配的难度,进而能够提高工作效率;且蜂窝板构件的强度较高,重量较轻,结构稳定,是比较理想的缓冲吸能材料,能够有效的保护卫星内部的精密元器件。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的保护罩的主视结构示意图;
图2为本实用新型实施例采用的中部壳体的立体装配结构示意图;
图3为图1的A-A剖视局部结构示意图;
图4为本实用新型实施例采用的蜂窝板的展开结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的保护罩的制造原理图一;
图6为本实用新型实施例提供的保护罩的制造原理图二。
图中:1、端部壳体;2、中部壳体;3、内基板;4、蜂窝板;5、外防护板;6、辊压成型装置;61、支架;62、成型辊;63、支撑辊。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型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实用新型,并不用于限定本实用新型。
请一并参阅图1及图2,现对本实用新型提供的保护罩进行说明。所述保护罩,包括两个球冠状的端部壳体1及若干个能与端部壳体1配合形成球体的环形球面状的中部壳体2,端部壳体1及中部壳体2均为蜂窝板构件。组装后,中部壳体2位于分别处于前后两端的两个端部壳体1之间,前后相邻的端面依次连接,形成球体,即球形的保护罩。
本实用新型提供的保护罩,与现有技术相比,其具有若干个环形球面状的中部壳体2及两个球冠状的端部壳体1,在拼接的时候只需将前后相邻的中部壳体2之间的相邻端面连接,再将端部壳体1与前后两端的中部壳体2连接即可,拼接位置为环形,能够有效的减少拼接位置的数量,在保证装配精度的前提下有效降低装配的难度,节省操作时间,进而能够提高工作效率,增强包覆的可靠性;且蜂窝板构件的强度较高,重量较轻,结构稳定,是比较理想的缓冲吸能材料,能够有效的保护卫星内部的精密元器件。
进一步地,请一并参阅图3,作为本实用新型提供的保护罩的一种具体实施方式,蜂窝板构件包括内基板3、两个蜂窝板4及两个外防护板5,蜂窝板的内侧板面与内基板的外侧板面连接,外防护板的内侧板面与蜂窝板的外侧板面连接,内基板3、内基板4及外防护板5的曲率均一致,以保证三层板材之间在装配后能够紧密贴合。内基板3主要用于作为蜂窝板4的装配基体,主要作为结构件使用,不参与能量吸收,其曲率与实际的待包覆物体的曲率保持一致,能紧密贴合在待包覆物体周围;蜂窝板4为起到缓冲吸能作用的主要构件,在很多领域的被动安全防护装置中广泛使用;外防护板5主要起到保持防护罩的球体结构稳定性的作用,要具备较高的抗拉性能。
进一步地,请参阅图4,作为本实用新型提供的保护罩的一种具体实施方式,蜂窝板4的孔格为正六边形。蜂窝板4的制造方式采用焊接或粘接法将各波纹片结构固连制作而成,其结构稳固,缓冲吸能效果好,能够提供有效的保护作用。需要注意的是,孔格的形状和尺寸根据需要是可以调节的,不限定为六边形孔格。
优选地,作为本实用新型提供的保护罩的一种具体实施方式,蜂窝板4为超薄型蜂窝板,质量更轻,强度也比较高。
进一步地,作为本实用新型提供的保护罩的一种具体实施方式,蜂窝板4为铝合金构件或不锈钢构件,在减轻重量的前提下,能够保证工作强度。需要注意的是,蜂窝板4的材质可根据实际需要进行选择,材质不限定是铝材或不锈钢。
进一步地,作为本实用新型提供的保护罩的一种具体实施方式,内基板3为铝合金构件。由于内基板3是直接与待包覆物体接触的,需要有良好的延展性、较高的使用强度及较轻的重量,因此采用铝合金构件。
进一步地,作为本实用新型提供的保护罩的一种具体实施方式,在保证内基板3使用强度的前提下,应尽量降低内基板3的厚度,同时也防止内基板3过厚影响蜂窝板4的力学性能,内基板3的厚度为1mm-3mm。
进一步地,作为本实用新型提供的保护罩的一种具体实施方式,蜂窝板4与内基板3之间为焊接或粘接,连接结构稳固,连接后能保证蜂窝板4与内基板3之间能紧密贴合。
进一步地,作为本实用新型提供的保护罩的一种具体实施方式,为了优化蜂窝板4与内基板3装配后的力学性能,蜂窝板4与内基板3的厚度之比为3:1-7:1。
进一步地,作为本实用新型提供的保护罩的一种具体实施方式,外防护板5为碳纤维构件。碳纤维质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量、密度低、比性能高,无蠕变、非氧化环境下耐超高温的特性,不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,适用于航空航天设备的特殊使用环境。在制造时,将碳纤维直接缠绕在蜂窝板4的外板面形成上述的碳纤维构件。需要注意的是,不限定是碳纤维构件,可以选用具有类似抗拉强度的材料代替,如铝合金等材料。
进一步地,作为本实用新型提供的保护罩的一种具体实施方式,为进一步减少拼接位置的数量,同时能不增加加工难度,中部壳体1具有三个,位于中间位置的中部壳体2的前后两侧分别径向对称的分布有一个中部壳体2及一个端部壳体1,总共利用五个壳体结构就能完成整个球体的包覆,组装难度降低,组装效率大大提高。
在制造时端部壳体1或中部壳体2的过程,请参阅图5及图6,先将内基板3、蜂窝板4及外防护板5的板面进行固定连接,形成一个条板状(将制作成为中部壳体2)或平板状(将制作成为端部壳体1)的构件后,再利用辊压成型装置6进行曲面成型,在成型过程中,需要经过多次拟合成型,使其与待包覆球体外形曲率一致,确保装配时紧密贴合。在成型后,将用于制作中部壳体2的构件的两个对接端进行固定连接,形成最终的中部壳体2。
用于制作中部壳体2的辊压成型装置6包括两个对称设置的支架61、一个中间部位凸起的腰鼓形的成型辊62及设于成型辊62下部两侧的两个中间部位为弧形内凹的支撑辊63,成型辊6与支撑辊63设于两个支架61之间,成型辊6与支撑辊63之间形成滚压空间,成型辊62主要用于内表面成形,支撑辊63主要用于外表面成形。需要指出的是,曲面蜂窝板构件的成形通常并不是一次到位的,而是经过多次渐变成形,对应的成形辊62和支撑辊63有多种不同曲率的外形。
用于制作端部壳体1的辊压成型装置6与上述结构类似,需要根据不同的滚压情况选用不同的成型辊及支撑辊。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。