[发明专利]一种低温承载胶粘支座

说明书

本发明涉及低温火箭领域，具体涉及一种可应用于低温(液氮)环境下的胶粘支座。在利用现有材料、成形工艺、胶粘工艺的基础上，在限定的胶粘面积范围内，通过对结构优化，实现胶层应力均匀，充分发挥胶层的承载能力。低温承载胶粘支座，包括支座本体和嵌件；在承受轴向拉伸、横向剪切联合载荷时，支座本体的加强肋采用十字布局；在只承受轴向拉伸载荷时，支座本体的加强肋采用X字布局；嵌件上有螺孔柱、上凸环以及下钩环；这种结构的嵌件能够显著降低温度应力，提高低温承载胶粘支座在低温环境下的承载能力。

技术领域

本发明涉及低温火箭领域，具体涉及一种可应用于低温(液氮)环境下的胶粘支座。

背景技术

低温火箭的低温推进剂贮箱外表面需要安装用于固定管路、电缆、仪器设备等的支座，该支座需承受轴向拉伸载荷或者轴向拉伸横向剪切组合载荷，同时为了降低热损失，应避免采用金属焊接支座。

低温推进剂贮箱一般为铝合金材料，其外表面用的支座一般采用聚醚醚酮材料，通过胶粘的方式固定在贮箱外表面。支座的中心有螺纹孔，螺纹孔一般为铝合金金属嵌件，螺纹孔用于与被连接对象之间进行连接固定；支座采用聚醚醚酮，相比采用金属材料可以显著降低热损失。

由于低温胶粘支座在常温下胶粘在低温贮箱外表面，而其承载环境为低温，对胶层而言，不但承受了外载荷带来的应力，而且还要承受温度应力。

现有的低温支座结构形式、内部螺纹嵌件的结构形式不合理，导致在低温下实际测试结果远低于预计结果。

发明内容

本发明的目的是在利用现有材料、成形工艺、胶粘工艺的基础上，在限定的胶粘面积范围内，通过对结构优化，力求胶层应力尽量均匀，将胶层的承载能力充分发挥出来，达到支座承载能力满足给定载荷的要求。

本发明是这样实现的：

一种低温承载胶粘支座，包括支座本体和嵌件，支座本体包括柱身、加强肋和底面三部分，嵌件包括螺孔柱、上凸环、下钩环三部分，嵌件与支座本体通过注塑的方式形成一个整体。

如上所述的低温承载胶粘支座的底面通过胶粘的方式固定在低温贮箱的外表面，嵌件的螺孔作为螺母与被连接件的固定点。

如上所述的低温承载胶粘支座，在承受轴向、横向联合载荷时，加强肋采用十字布局，在只承受轴向载荷时，加强肋采用X字布局。

如上所述的低温承载胶粘支座，通过4个加强肋增强柱身与底面连接刚度，将外界载荷均匀的传递到胶粘面，通过分析计算，限定了加强肋的高度位于柱身上表面与下钩环上表面之间，可实现结构效率最高。

如上所述的低温承载胶粘支座，在柱身固定有嵌件，嵌件中的螺孔柱、上凸环的上表面齐平，嵌件中的螺孔柱、下钩环的下表面齐平，下钩环的钩部朝向上凸环；下钩环的钩部朝向上凸环能够显著降低温度应力，提高低温承载胶粘支座在低温环境下的承载能力。

本发明的有益效果是：

1)支座本体通过采用圆柱形的柱身、周向分布4个加强肋以及采用了长方形底面，使得低温承载胶粘支座在承受外载荷时，能够保证底面胶层应力分布的均匀性；

2)低温承载胶粘支座周向分布的4个加强肋，使得了胶粘层温度应力与外载荷应力最大值的位置相互错开，提高整体承载能力；

3)在相同胶粘层情况下，在承受轴向拉伸、横向剪切联合载荷时，加强肋采用十字布局，而在只承受轴向拉伸载荷时，加强肋采用X字布局，可以提高整体承载能力；

4)嵌件中增加下钩环部分，能够显著降低胶层产生的温度应力。

附图说明

图1低温承载胶粘支座、贮箱壁、载荷示意图；

图2是本发明的十字肋条低温承载胶粘支座的示意图；