[发明专利]一种三层可展开结构端部的密封装置及方法

说明书

一种三层可展开结构端部的密封装置及方法，本发明属于可变型结构的精确制造领域，具体涉及一种可展开结构端部的密封装置及方法。本发明为了解决三层可展开密封结构的端部可靠连接问题。产品：1.金属内层接头；2.柔性中间层接头；3.金属外层接头；4.夹具底板；5.夹具顶板；6.枢纽；7.锯齿盖板；8.弧形定位螺钉。方法：一、成型出结构的三层接头并在底板上堆放整齐；二、将夹具组的顶板扣住内层接头并固定顶板；三、通过枢纽旋转咬入柔性中间层接头，并扣住外层接头；四、用螺钉将锯齿盖板与底板固定；五、用相似方法固定其它未固定的夹具；六、固定完成后，得到端部密封的金属层‑柔性层‑金属层结构件。

技术领域

本发明属于可变型超薄结构的精确制造领域，具体涉及一种金属层—柔性层—金属层三层可展开结构的端部密封装置及方法。

背景技术

可展开结构的特点是既能被折叠成小体积状态，又能展开成大体积状态，在折叠和展开过程中不会出现破坏。这样的特点很好地解决了一些大体积器件的运输成本问题。可以在运输时将其折叠成小体积，到达目的地后展开，满足大体积的应用要求。因此该类产品在太空、深海、极地等极端环境中使用广泛。

最简单的可展开密封结构是单层，而多层结构是通过单层结构以金属层—柔性层—金属层的形式组合而成。这种组合的多层结构有以下三个优势：（1）相比单层结构刚度增加，最大荷载增加；（2）有效减少外界振动对结构内部的影响，保持内部环境的安稳舒适；（3）绝热保温，减少结构内部与外部环境的热交换。

多层可变型超薄金属结构端部的可靠连接对结构的顺利折叠/展开的影响较大。原因是如果端部接头没有连接好，结构在变形时容易出现局部变形不均匀，这严重影响结构展开后服役的可靠性，同时明显影响结构的最大可展开高度。而目前对于金属层—柔性层—金属层可展开密封结构端部固定的具体装置和方法未见报道。

发明内容

本发明为了解决航天用可变型超薄结构金属层—柔性层—金属层的端部可靠连接问题而提供一种可变型超薄结构金属层—柔性层—金属层端部密封装置及方法。

本发明的技术方案是：

一种三层可展开结构端部的密封装置及方法，它包括可变型超薄结构金属内层接头、可变型超薄结构柔性中间层接头、可变型超薄结构金属外层接头、模块化夹具底板、模块化夹具顶板、枢纽、锯齿盖板、弧形定位螺钉。所述枢纽连接模块化夹具顶板和锯齿盖板，模块化夹具顶板和底板夹持内层接头，顶板和锯齿盖板夹持中间层接头、外层接头。

进一步地，结构内层接头的长度是外层接头的1.5-1.8倍，柔性中间层接头的长度是外层接头的1.3-1.5倍；

进一步地，顶板和锯齿盖板上设置弧形定位腔，且锯齿盖板上弧形定位腔的横截面尺寸沿母线连续变小；

进一步地，结构内、外层接头上设置有拱形的凸起，对应的夹具顶板和锯齿盖板上设置梯形槽，且顶板上梯形槽坡度比锯齿盖板上梯形槽坡度小；

进一步地，模块化夹具顶板和锯齿盖板的轮廓均设置为两个共享斜边的直角梯形；

进一步地，锯齿盖板上锯齿高度由内向外依次减小；

本发明的一种三层可展开结构端部的密封装置及方法，所述方法按以下步骤进行：

一、将可展开密封结构的内层接头、外层接头按设计的要求成型；

二、将可展开结构的端部接头依次在底板上堆放整齐；

三、将一个模块化夹具的顶板上的梯形槽扣住内层接头的拱形凸起；

四、压下顶板，直到与底板贴合，采用螺钉与底板固定；

五、通过枢纽旋转锯齿盖板，将锯齿咬入柔性中间层接头，同时将锯齿盖板的梯形槽扣住外层接头的拱形凸起；