科技成果

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成果名称: 机身复合材料原位修复装置

成果登记号: 9612022Y2007

第一完成单位: 城固切脉设备有限公司

联 系 人: 黄兴重

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 航空航天

应用行业: 制造业

学科分类: 航空、航天科学技术(590)

应用状态: 试用

完成人: 任玉成,杨立俭,黄永杰,杨春亮,宁博,黄兴重

成果简介:

现代航空器机身多处采用复合材料结构,如舵面、调整片、特种罩、机身特定部位等,在飞行、地面移动、维护过程中有时会造成损伤,必须进行修复才能保证下次飞行安全。

机身复合材料原位修复装置项目属于复合材料结构固化修理装置领域,涉及一种新型可用于外场原位使用的复合材料结构小面积损伤加温加压固化修理装置, 该装置要求能够解决复合材料结构在外场固化、修理效率低下,不能原位操作的问题。为飞机、轮船复合材料结构外场原位修理、战伤抢 修、连接固化提供技术支持。

机身复合材料原位修复装置主要结构组成系统平台将吸盘装置、加温装置、加压装置分别集成,便于接近被修复复合材料表面;将真空装置、空气压缩机等集成在一起,二者连接全部采用快卸接头和插头连接,实现在修复现场的快速连接。不使用时,所有装置均可统一收纳到地面支持组件内。机身复合材料外场原位修理装置方案结构布置说明:包括支撑部、加压部、加热部,加压部和加热部分别设置,可单独使用,也可同时使用。支撑部通过支架、施压缸、可调吸盘万向螺杆与真空吸盘相连并传递载荷,将整个装置原位固定在所需固化修理的复合材料结构周围。加压部由施压缸、压力气囊组成,通过外部压缩机、真空泵,可对需要固化的复合材料结构施加较高压强,提高固化效率。加热部由工业电热毯的加热电阻和温控箱组成,加热部对复合材料结构待固化区域进行加热,温控箱控制加热温度。不使用时,所有装置均可统一收纳到地面支持组件内。

承力结构系统包括支撑部、加压部、加热部,加压部和加热部分别设置,可单独使用,也可同时使用。支撑部通过支架、施压缸、可调吸盘万向螺杆与真空吸盘相连并传递载荷,将整个装置原位固定在所需固化修理的复合材料结构周围,适用于曲面。加压部由施压缸、压力气囊组成,通过外部压缩机、真空泵,可对需要固化的复合材料结构施加较高压强,提高固化效率。支撑部气囊包含压力传感器,反馈至加压系统。加热部由工业电热毯的加热电阻和温控箱组成,加热部对复合材料结构待固化区域进行加热,温控箱控制加热温度和时间。不使用时,所有装置均可统一收纳到地面支持组件内。

加压系统由一件被动式加压气囊、气囊固定装置、加压管和连接安装支架组成。加压气囊一面加压后与被修复复合材料接触传递需要加压的压力,适合不同的复合材料接触面,其余面固定在气囊固定装置上,使用导管给加压气囊充气。气囊(圆形或方形)。选用硅胶气囊,便于耐压和承受较高的温度。加压系统由空气压缩机、调压装置和泄压装置组成,按照需要的空气压力给系统供压,需要时通过泄压装置泄压。选用静音空气压缩机,使用快速接头与充气目标连接,压力传感器,反馈至加压系统。

加温及加温控制系统。主要采用工业防水柔性电热毯。它发热快、温度均匀、热效率高、强度高、使用方便、能够贴合不同复合材料表面,不易老化。柔性电热毯内置温度传感器,实时检测被加热表面温度。加温控制装置采用数字显示实时加温温度、超温自动断电。根据温控范围:达到升温上限温控值时关闭,达到温控下限值继续加温。

采用硅橡胶吸盘,根据实际需要选择,选择螺杆较长万向吸盘,螺杆上设置调节螺套和垫片,便于适应不同修复面适量调节吸盘长度,保证各吸盘与被吸附面可靠、均匀接触。

真空控制系统,在吸盘的输气管路上安装一个电接点负压真空表,当达到一定负压后,压力表发出电信号给控制阀,控制阀关闭输气管道;当低于某个负压值时,控制阀接通输气管道。解决吸盘的进气和维持负压。需要让控制迅速脱落,需要在停止供给吸盘内负压的同时,迅速向吸盘内注入适当的空气,这个也要靠电磁真空阀来完成。这个电磁阀(气动阀)是三位电磁阀,即:电磁阀或气动阀具备开、关转换三个功能。