【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航天热控，具体是一种分体组合式的多层隔热组件固定装置及拆装方法。
技术介绍
1、多层隔热组件是航天器表面最常用的隔热材料，在太空高真空及失重的环境下具有优异的隔热性能。常用的航天器多层隔热组件固定方式有尼龙网兜扎、尼龙搭扣搭接、销钉-压片组件三种固定方式。
2、尼龙网兜扎与尼龙卡扣搭接这两种固定方式，除了材料固定松紧度及牢固性有限外，在长期的辐照及高真空环境下尼龙材料会被破坏，导致力学性能产生较大衰减。
3、销钉-压片组件中销钉分为底座和柱头两个部分，底座起到组件整体的固定作用，柱头用来贯穿多层隔热组件并由内外压片卡入柱头卡槽进行多层隔热组件的固定，这种固定方式具有更优的稳定性和可靠性。
4、随着我国航天事业的发展，一些高精度探测载荷需要更加牢固和可靠的隔热材料以保证其更加稳定的温度环境，因此相比于尼龙网兜扎与尼龙卡扣搭接，销钉-压片组件是更为合适的固定方式。
5、目前传统的销钉-压片组件，销钉部分的底座和柱头采用同种材料整体加工制成，底座通常为平面并采用硅橡胶固定，这种形式的组件会出现以下问题：
6、1.销钉柱头结构受压片多次安装和拆卸容易产生磨损和变形，需要及时更换，然而整体加工的销钉无法实现柱头更换；同时，底座通常采用硅橡胶固定，硅橡胶固化后销钉整体拆卸非常困难，并且拆卸过程容易造成航天器表面损伤。
7、2.销钉整体加工方法只能选用一种制备材料，当底座以螺钉方式固定时通常选择钛合金材料以保证力学强度，柱头长度通常从10mm到40mm不等，
8、3.相对于聚酰亚胺等有机材料，整体钛合金加工的销钉组件柱头部分漏热更多，导致多层隔热组件对外部环境变化的热阻尼性能变差，从而降低多层隔热组件的隔热效果，影响航天器内部载荷的温度稳定性。
9、4.多层隔热组件固定装置按照研制计划会提前进行设计加工，若后续研制过程出现技术状态更改(例如多层隔热组件由一块改为多块搭接，导致柱头长度和卡槽数量更改；安装面从平面改为曲面状态，导致底座贴合形状改变等等)，原有加工的一体化销钉组件将无法使用，需要重新进行设计加工，显著增加了研制时间和成本。
10、5.多层隔热组件的固定表面特征多种多样，例如舱板平面，遮光罩圆锥形曲面、天线抛物面、张力储箱球形曲面或者仅依靠多层隔热组件相互搭接的柔性表面，对于力学响应较大的位置还需采用螺钉固定，因此销钉部分的平面底座不具有很好的适应性。
技术实现思路
1、针对以上传统销钉-压片组件出现的问题，本专利技术提出一种分体组合式的多层隔热组件固定装置，通过将销钉底座和销钉柱头分别设计加工，销钉底座根据安装位置力学环境采用钛合金或者聚酰亚胺等材料，底座可以根据安装面特征设置成不同贴合形状或者螺钉结构；销钉柱头采用聚酰亚胺等材料并根据多层隔热组件状态设计长度和卡槽数量；底座和柱头通过插扣形式进行任意组合连接，适应于多种固定场景。同时，专利技术了柱头拆解工具，无论销钉是否固定在航天器表面都可以快速、无损、安全地进行柱头拆解。
2、本专利技术的技术解决方案如下：
3、一方面，本专利技术提供一种分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特点在于，包括：
4、销钉柱头，呈长圆柱体状，用于贯穿多层隔热组件，表面由上至下等间距分布有供压片嵌入的压片卡槽，底部设有柱头-底座接口；
5、压片，为圆形，具有由圆点向圆周延伸的开口槽，该开口槽可插入所述压片卡槽内，使所述压片与销钉柱头固定，每二片压片之间设置多层隔热组件；
6、销钉底座，固定在航天器表面，具有底座-柱头接口，用于与所述柱头-底座接口配合连接，使所述销钉柱头固定在在销钉底座上。
7、进一步，所述销钉底座的底部为底座安装结构，用于与航天器安装面相贴合，该底座安装结构为平面、抛物面或球面采用硅橡胶固化安装；
8、所述销钉底座的上部为底座-柱头接口，用来与销钉柱头对接，该底座-柱头接口呈中空四面体形状，外部有加强结构以提高接口强度，内壁有两个相对的斜面，用来引导柱头组合对接，斜面相对于垂直面呈θ角度(约20°左右)，接口底部两面开有一定高度(h3)的方形槽用来固定所述销钉柱头的插扣结构。
9、进一步，所述销钉柱头的中部为柱头主体，底部为柱头-底座接口，所述柱头-底座接口的外端处倒圆角，长度为10～40mm，该柱头-底座接口的前端呈倒钩状，形成插扣结构，供所述底座-柱头接口嵌入，实现柱头-底座接口与底座-柱头接口(1-2)的对接。
10、进一步，所述压片的内部圆形孔直径3mm，靠近内部圆形开口有一段宽度2.4mm，长度4.1mm的引导槽，引导槽外部开口角度40°。
11、进一步，所述销钉底座的底面与航天器安装面通过螺钉固定，螺钉形式的安装接口可以作为多层隔热组件的等电位接地接口。
12、进一步，销钉柱头采用聚酰亚胺等有机材料制成，压片采用聚酰亚胺等有机材料制成，销钉底座采用钛合金或聚酰亚胺等材料制成。
13、进一步，根据权利要求1-5任一所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，还包括柱头拆解工具，该柱头拆解工具的前端具有能够推动柱头-底座接口插扣的斜面相适配，采用金属材料加工而成。
14、该柱头拆解工具的前端含有能够推动柱头-底座接口插扣的斜面，且该斜面的尺寸与所柱头-底座接口的倒钩形尺寸相匹配，能从两个方向推动插扣向底座-柱头接口的中心聚合，从而将其取出，该柱头拆解工具的后端为手持式长柄，采用弹性较好金属材料加工。
15、另一方面，一种分体组合式的多层隔热组件固定装置的安装方法，其特点在于，包括如下步骤：
16、步骤1.按照要求在多层隔热组件上进行由销钉柱头定位的开孔操作；根据设计情况进行销钉底座与柱头的配对组合；
17、步骤2.销钉柱头安装：
18、情况1.对于贴合面安装的销钉底座采用硅橡胶固定，在底座均匀涂抹硅橡胶并固定在安装位置进行固化，固化过程中销钉底座尽量保持与重力同向，对于不能保持同向的采用工具辅助保持销钉底座无滑移；
19、情况2.对于螺钉形式的销钉底座，安装前在螺纹上涂抹结构防松胶并在安装时按照要求加载力矩，对于需要多层隔热组件等电位接地的情形，需在底座固定时提前安装接地片并布局接地线走线；
20、情况3.对于没有结构支撑安装的多块多层隔热组件搭接的情形，可采用平面底座的销钉柱头从最底部多层隔热组件穿入，采用聚酰亚胺压敏胶将销钉底座与最底部多层隔热组件进行固定；
21、步骤3.在销钉柱头上安装压片：手持压片将其推入到销钉柱头对应的压片卡槽内；
22、步骤4.多层隔热组件上的孔位按顺序依次穿过销钉柱头，查看多层隔热组件和销钉柱头的配合尺寸并进行修整，修整过后安装外部压片，完成多层的固定；
23、对于两块及以上的多层隔热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，所述销钉底座(1)的底部为底座安装结构(1-1)，用于与航天器安装面相贴合，该底座安装结构(1-1)为平面、抛物面或球面采用硅橡胶固化安装；
3.根据权利要求1所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，所述销钉柱头(2)的中部为柱头主体(2-1)，底部为柱头-底座接口(2-3)，所述柱头-底座接口(2-3)的外端处倒圆角，长度为10～40mm，该柱头-底座接口(2-3)的前端呈倒钩状，形成插扣结构，供所述底座-柱头接口(1-2)嵌入，实现柱头-底座接口(2-3)与底座-柱头接口(1-2)的对接。
4.根据权利要求1所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，所述压片(3)的内部圆形孔直径3mm，靠近内部圆形开口有一段宽度2.4mm，长度4.1mm的引导槽，引导槽外部开口角度40°。
5.根据权利要求1所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，所述销钉底座(1)的底面与航天器安
6.根据权利要求1-5任一所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，销钉柱头(2)采用聚酰亚胺等有机材料制成，压片(3)采用聚酰亚胺等有机材料制成，销钉底座(1)采用钛合金或聚酰亚胺等材料制成。
7.根据权利要求1-6任一所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，还包括柱头拆解工具(4)，该柱头拆解工具(4)的前端具有能够推动柱头-底座接口(2-3)插扣的斜面相适配，采用金属材料加工而成；该柱头拆解工具(4)的前端含有能够推动柱头-底座接口(2-3)插扣的斜面，且该斜面的尺寸与所柱头-底座接口(2-3)的倒钩形尺寸相匹配，能从两个方向推动插扣向底座-柱头接口(1-2)的中心聚合，从而将其取出，该柱头拆解工具(4)的后端为手持式长柄，采用弹性较好金属材料加工。
8.一种分体组合式的多层隔热组件固定装置的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置的安装方法，其特征在于，所述根据设计情况进行销钉底座与柱头的配对组合，具体是：
10.根据权利要求8所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置的安装方法，其特征在于，所述步骤5.进行多层隔热组件接地操作，具体是：
11.固定状态下的多层隔热组件拆装方法，其特征在于，包括步骤：
12.一种分体组合式的多层隔热组件固定装置的柱头更换操作，其特征在于，包括步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，所述销钉底座(1)的底部为底座安装结构(1-1)，用于与航天器安装面相贴合，该底座安装结构(1-1)为平面、抛物面或球面采用硅橡胶固化安装；
3.根据权利要求1所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，所述销钉柱头(2)的中部为柱头主体(2-1)，底部为柱头-底座接口(2-3)，所述柱头-底座接口(2-3)的外端处倒圆角，长度为10～40mm，该柱头-底座接口(2-3)的前端呈倒钩状，形成插扣结构，供所述底座-柱头接口(1-2)嵌入，实现柱头-底座接口(2-3)与底座-柱头接口(1-2)的对接。
4.根据权利要求1所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，所述压片(3)的内部圆形孔直径3mm，靠近内部圆形开口有一段宽度2.4mm，长度4.1mm的引导槽，引导槽外部开口角度40°。
5.根据权利要求1所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，所述销钉底座(1)的底面与航天器安装面通过螺钉固定，螺钉形式的安装接口可以作为多层隔热组件的等电位接地接口。
6.根据权利要求1-5任一所述的分体组合式的多层隔热组件固定装置，其特征在于，销钉柱...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鎏，徐一博，朱晓飞，夏嘉翊，何涛，熊丽园，张晓峰，李华旺，朱振才，
申请(专利权)人：中国科学院微小卫星创新研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。