[发明专利]一种用于浮空器制造的置热式热合设备

说明书

本发明涉及一种用于浮空器制造的专用热合设备，特别适用于大型系留气球、平流层飞艇的制造，包括机体上沿上下方向开合设置的上加热模块和下加热模块，所述上加热模块和下加热模块均采用电阻加热形式；所述机体底部设有脚轮，在热合过程中，脚轮能够使该热合设备沿浮空器囊体的热合接缝移动，而囊体本身无需移动。本发明采用置热式热合方式，无打火击穿材料隐患，经试验研究证明，相比高频热合，置热式热合质量更为稳定且效率更高。

技术领域

本发明涉及一种用于浮空器制造的专用热合设备，特别适用于大型系留气球、平流层飞艇的制造。

背景技术

浮空器制造最为主要和关键的工序是囊体材料的热合，目前热合主要采用高频热合方式，高频热合设备通常分为大型高频热合机和小型高频热合机。

系留气球球体软结构的主要承力部件——抓手的制造及装配到主囊体上以及后期浮空器囊体集成装配阶段一些不平整部位的热合，因其结构特点决定不能采用大型高频热合设备，否则会发生热合部位悬空击穿。目前只能采用小型高频热合热合机垫平热合，采用小型高频热合机制造存在以下几个问题：(1)存在“打补丁”式多刀热合，小型热合机多刀热合存在电流波动，在换刀时压力不均，压痕明显，导致质量一致性难以保证，热合部位偶尔还会发生脱层起泡缺陷；(2)小型热合机的存料空间小，生产时，须裹卷主气囊，热合过程中囊体需多次折叠、拉拽，囊体材料易受损伤，影响浮空器的透氦率、耐老化、强度等关键性能，大型浮空器制造时影响更为明显；(3)工作效率低下。

此外，平流层飞艇具有可定点或区域巡航、驻空时间长、载重量大、可重复使用、安全性好等优点，在通信中继、对地观测、空中预警等方面具有十分重要的应用价值，已成为目前世界各国研究的热点领域。近年来，国内外平流层飞艇等浮空器项目的研制生产工作也相继启动。然而，平流层飞艇工作在临近空间，其主囊体和尾翼外蒙皮材料多采用能适应临近空间环境的覆金属膜的高强纤维基囊体材料，这种材料由于涂覆金属层，高频热合会发生囊体材料热合部位击穿，击穿部位烧灼、炭化。因此，平流层飞艇的制造不能采用传统的高频热合方式，需要探索其他热合方式。

发明内容

本发明的目的是为了解决高频热合存在的不足及适用平流层飞艇的生产需求，提供一种用于浮空器制造的置热式热合设备，适用于浮空器，特别是大型系留气球、平流层飞艇的加工；能够大大提高浮空器加工效率，减少由于采用小型高频热合机造成的囊体卷曲、拖拽等损伤，并具备表面镀有金属膜层囊体材料的热合功能。

为实现上述目的，本发明提供了一下技术方案：

一种用于浮空器制造的置热式热合设备，包括机体上沿上下方向开合设置的上加热模块和下加热模块，所述上加热模块和下加热模块均采用电阻加热形式；所述机体底部设有脚轮，在热合过程中，脚轮能够使该热合设备沿浮空器囊体的热合接缝移动，而囊体本身无需移动。

优选的，所述上加热模块由机体上竖直设置的气缸驱动，上加热模块通过两颗螺钉安装在气缸下端的第一安装板上，且上加热模块与第一安装板之间间隔设置；上加热模块与第一安装板之间设有用于调整上加热模块与下加热模块平行度的调平系统，调平系统由至少两个顶丝构成，顶丝与第一安装板构成螺纹配合，顶丝下端顶在上加热模块的上端面上。

优选的，所述上加热模块包括热合模具、电阻加热组件、热电偶、隔热板、第二安装板、线缆插头，第二安装板上设有三处带沉孔的腰型孔和两处螺纹孔，隔热板上设有三处通孔，热合模具上设有螺纹盲孔，热合模具、隔热板和第二安装板通过三颗螺钉自下而上装配成一体；第二安装板上两处螺纹孔与气缸底部第一安装板连接；所述电阻加热组件和热电偶插在热合模具上开设的安装孔内；所述电阻加热组件、热电偶以及控制线的引出线缆转接合成一束线缆，并在该线缆输出端设置所述线缆插头。

优选的，热合模具的热合面设有不粘涂层，防止高温模具与囊体材料粘连。

优选的，所述下加热模块包括相对机体固定设置的下加热平板，下加热平板下方设有电阻加热组件和热电偶。