一种薄壁圆管连接用Ω型金属环、Ω型金属环与复合材料薄壁圆管装配组件及其成型方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115899035A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211564739.6(22)申请日2022.12.07(71)申请人核工业理化工程研究院地址300180天津市河东区津塘路168号(72)发明人杨子龙舒朝霞张悦(74)专利代理机构天津市宗欣专利商标代理有限公司12103专利代理师赵岷(51)Int.Cl.F16B7/04(2006.01)F16B11/00(2006.01)B29C53/56(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种薄壁圆管连接用Ω型金属环、Ω型金属环与复合材料薄壁圆管装配组件及其成型方法(57)摘要本发明属于机械设计技术领域，尤其涉及一种复合材料薄壁圆管连接用Ω型金属环、Ω型金属环与复合材料薄壁圆管装配组件及其成型方法，Ω型金属环，包括Ω型金属环主体，所述Ω型金属环主体包括Ω型波纹部和沿Ω型波纹部外缘向外延伸的圆管部，所述圆管部的壁厚大于Ω型波纹部的壁厚，所述圆管部与Ω型波纹部之间的连接处成型有形成连续圆弧过渡的倒角部，所述圆管部的外缘端成型有壁厚相比圆管部增厚的台肩。本发明中，Ω型金属环结构能够降低传统U型或V型金属环结构强度低、变形量大等问题，为多部件组合式机械设备提供一种同时满足强度、振动、形变控制和连接密封性等多维度需求的连接结构方案。CN115899035ACN115899035A权利要求书1/1页1.一种复合材料薄壁圆管连接用Ω型金属环，其特征在于：包括Ω型金属环主体，所述Ω型金属环主体包括Ω型波纹部(1)和沿Ω型波纹部(1)外缘向外延伸的圆管部(3)，所述圆管部(3)的壁厚大于Ω型波纹部(1)的壁厚，所述圆管部(3)与Ω型波纹部(1)之间的连接处成型有形成连续圆弧过渡的倒角部(2)，所述圆管部(3)的外缘端成型有壁厚相比圆管部(3)增厚的台肩(4)。2.根据权利要求1所述的一种复合材料薄壁圆管连接用Ω型金属环，其特征在于：所述Ω型金属环主体采用高强度的铝合金、钛合金或结构钢制成。3.根据权利要求2所述的一种复合材料薄壁圆管连接用Ω型金属环，其特征在于：所述Ω型波纹部(1)的波纹倾角为6°～10°，所述Ω型波纹部(1)的波深为10～15mm，波宽为5～10mm，壁厚为1～2mm。4.根据权利要求3所述的一种复合材料薄壁圆管连接用Ω型金属环，其特征在于：所述圆管部(3)的直径为100～500mm，长度为10～50mm，壁厚为4～7mm。5.根据权利要求4所述的一种复合材料薄壁圆管连接用Ω型金属环，其特征在于：所述台肩(4)长为50～80mm，所述台肩(4)的壁厚相比圆管部(3)增厚1～3mm。6.一种Ω型金属环与复合材料薄壁圆管装配组件，包括内筒(5)，其特征在于：如权利要求1‑5任一项所述的Ω型金属环过盈装配在内筒(5)的止口上，所述Ω型金属环主体和内筒(5)上配合内筒(5)的表面轮廓缠绕并固化有复合材料层。7.根据权利要求6所述的一种Ω型金属环与复合材料薄壁圆管装配组件，其特征在于：所述内筒(5)的止口外围开设有用于适配装配圆管部(3)的装配槽位，所述复合材料层包括依次缠绕在内筒(5)和Ω型金属环主体上的玻璃纤维复合材料层(6)和碳纤维复合材料层(7)。8.根据权利要求7所述的一种Ω型金属环与复合材料薄壁圆管装配组件，其特征在于：所述玻璃纤维复合材料层(6)的厚度为1～3mm，缠绕于圆管(5)外侧，单层缠绕张力20～80N。9.根据权利要求7所述的一种Ω型金属环与复合材料薄壁圆管装配组件，其特征在于：所述碳纤维复合材料层(7)的厚度为5～15mm，缠绕于玻璃纤维复合材料层(6)外侧，单层张力50～150N。10.一种权利要求7所述的Ω型金属环与复合材料薄壁圆管装配组件的成型方法，其特征在于：包括以下步骤：S101：利用所述台肩(4)将Ω型金属环主体的圆管部(3)适配装配在内筒(5)的装配槽位内，所述Ω型金属环主体的Ω型波纹部(1)过盈加胶装配在内筒(5)的止口上，过盈量为0.1～0.3mm；S102：在所述Ω型金属环主体和内筒(5)上配合Ω型金属环主体和内筒(5)的表面轮廓缠绕玻璃纤维复合材料层(6)；S103：在所述玻璃纤维复合材料层(6)上缠绕碳纤维复合材料层(7)，固化后形成Ω型金属环与复合材料薄壁圆管装配组件。2CN115899035A说明书1/6页一种薄壁圆管连接用Ω型金属环、Ω型金属环与复合材料薄壁圆管装配组件及其成型方法技术领域[0001]本发明属于机械设计技术领域，尤其涉及一种薄壁圆管连接用Ω型金属环、Ω型金属环与复合材料薄壁圆管装配组件及其成型方法。背景技术[0002]复合材料薄壁圆管是机械设备中的一种典型结构，多节复合材料薄壁圆管之间通常采用金属环作为连接