一种轻质、高填充比的仪器架的制作方法

本实用新型涉及一种仪器架，特别是涉及一种轻质、高填充比的仪器架，属于导弹用结构系统设计领域。

背景技术：

随着战术弹道导弹技术的发展，导弹的飞行速度和飞行时间均有大幅度提升，对弹体结构研制周期、结构形式及重量提出更高要求，现有的弹载仪器的数量和安装方式已不能满足用户需求，因此设计一种轻质、高填充比的仪器架势在必行。

仪器架主要用于安装各种仪器设备，要求其具有合理安装接口，满足强度、刚度要求以及环境适应性要求。目前仪器安装主要两种形式，一种是单一支架安装形式，直接仪器支架铆接在壳体内壁上用于安装仪器，这种方式的优点是支架结构简单，安装方便，缺点是仅能安装一种或少量仪器，而且占用壳体内壁空间较大导致壳体内部空间利用率较低，同时其对于环境适应性要求较高；另一种是采用平板式仪器支架安装，这种安装方式优点在于可安装较多仪器，缺点在于平板式安装支架受弹体直径限制，安装仪器数量有限，且结构刚度不易保证。

传统结构设计中将仪器架直接铆接在壳体上或采用平板式仪器安装支架。直接将仪器架铆接在壳体上，适用于仪器安装量较少的弹体，若仪器数量较多，仅增加仪器架的数量，会增加零件数量，不便于管理，且弹体内部空间利用率较低。平板式安装支架受弹体直径限制，安装仪器数量有限，重量偏大，且结构刚度不易保证。

技术实现要素：

本实用新型的技术解决问题是：解决了仪器安装数量少，仪器架结构刚度难保证的问题，提供了一种轻质、高填充比的仪器架，具有质量轻、刚度高、填充比高且环境适应性要求低的特点。

本实用新型的技术解决方案是：

一种轻质、高填充比的仪器架，主要包括上十字梁、下十字梁、中心立柱、边柱、边框、八角安装盘和主板。

上十字梁所在平面和下十字梁所在平面平行，且上十字梁和下十字梁之间通过中心立柱与边柱连接，中心立柱的两端分别连接到上十字梁与下十字梁的中心位置，边柱将上十字梁的四个端头与下十字梁的四个端头对应连接。

中心立柱和边柱之间为主板，八角安装盘固定于上十字梁表面，边框连接下十字梁的端头和八角安装盘。中心立柱和边柱均垂直于上十字梁所在平面和下十字梁所在平面。

上十字梁包括接头、横梁和两个副梁，横梁和两个副梁通过接头铆接在一起，形成十字交叉状；横梁和两个副梁均为T形梁结构，采用2A14铝棒机加而成，壁厚为4mm，高度为60mm，宽度为60mm。

下十字梁包括接头和四个底梁，四个底梁通过接头铆接在一起，形成十字交叉状；底梁为T形梁结构，包括直段和尾段，采用2A14铝棒机加而成，壁厚为4mm，高度为60mm，直段宽度为60mm，尾段部分最大宽度为118mm，且直段与尾段之间均匀过渡。

中心立柱是T形结构，由两个L形梁组成，采用XC111-51铝型材，其壁厚为2mm，长度为278mm，宽40mm，高40mm。

边柱是T形结构，由两个L形梁组成，采用XC111-51铝型材，其长度为300mm。

边框为交叉式结构，表面不均匀分布11个凹槽，用于减轻仪器架结构重量，边框采用铝板2A14机加成型，其高度为320mm，最大宽度为236mm。

八角安装盘为八角形盘状结构，用于安装仪器设备，采用2mm厚2A14铝板材钣金成形，宽度为600m。

主板为薄板结构，采用2mm厚2A12铝板机加成型，用于增加仪器设备安装空间，其厚度为2mm，长588mm，宽330mm。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

(1)本实用新型仪器架各结构均采用T型或工型梁结构，并在合理位置设计由减重孔，有效减轻仪器架总重量；

(2)本实用新型仪器架由上下十字梁、中心立柱及边柱组成主体骨架结构，并通过增加叉形边框增加结构整体刚度，保证仪器架整体变形及频率满足多设备使用要求；

(3)本实用新型仪器架包络尺寸为高362mm，长700mm，宽700mm，通过设计八角安装盘及主板，合理利用仪器架孔家，提高仪器架填充比，仪器架上共安装有20余个遥测仪器、控制器、功率放大器等，是传统仪器安装数量的3～5倍。

附图说明

图1为本实用新型结构示意轴测图(带仪器设备布局)；

图2是本实用新型结构示意俯视图；

图3是本实用新型结构示意俯视图(去掉八角安装盘)；

图4是本实用新型横梁及副梁截面示意图；

图5是本实用新型底梁截面示意图；

图6是本实用新型接头示意图；

图7是本实用新型中心立柱截面示意图；

图8是本实用新型边框示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行进一步的详细描述。

为了满足导弹技术快速发展的需求，弹载仪器设备数量逐步增加，仪器支架作为仪器设备的载体，传统仪器架的结构形式，结构强度，填充比均限制了仪器设备的安装，研制一种高刚度、高填充比、低环境适应性要求的仪器架势在必行。针对目前弹体对仪器安装的需求，提出了一种轻质多功能仪器集成安装支架的结构方案，合理设计，优化布局，达到结构减重、提高支架刚度的目的。仪器架由上十字梁、下十字梁，连接两组十字梁的(十字交叉式)和中心立柱、边柱、边框和装在十字梁上表面的八角形圆盘铆接组成，大幅度增加仪器安装空间，减轻结构重量，增加支架刚度，满足各功能仪器使用要求。

如图1、2所示，本实用新型提出一种轻质、高填充比的仪器架主要包括上十字梁1、下十字梁2、中心立柱4、边柱5、边框6、八角安装盘7和主板8，上十字梁1所在平面和下十字梁2所在平面平行，且上十字梁1和下十字梁2之间通过中心立柱4与边柱5连接，中心立柱4的两端分别连接到上十字梁1与下十字梁2的中心位置。边柱5将上十字梁1的四个端头与下十字梁2的四个端头对应连接，中心立柱4和边柱5之间为主板8，八角安装盘7固定于上十字梁1表面，边框6连接下十字梁2的端头和八角安装盘7。中心立柱4和边柱5均垂直于上十字梁1所在平面和下十字梁2所在平面。

上十字梁1包括接头3、横梁9和两个副梁10，横梁9和两个副梁10通过接头3铆接在一起，形成十字交叉状，如图3所示，横梁9和两个副梁10均为T形梁结构，如图4所示，采用2A14铝棒机加而成，壁厚为4mm，高度为60mm，宽度为60mm。接头3的结构形式如图6所示。

下十字梁2包括接头3和四个底梁11，四个底梁11通过接头3铆接在一起，形成十字交叉状。底梁11为T形梁结构，包括直段和尾段，如图5所示，采用2A14铝棒机加而成，壁厚为4mm，高度为60mm，直段宽度为60mm，尾段部分最大宽度为118mm，且直段与尾段之间均匀过渡。

中心立柱4是T形结构，如图7所示，由两个L形梁组成，采用XC111-51铝型材，其壁厚为2mm，长度为278mm，宽40mm，高40mm。

边柱5是T形结构，由两个L形梁组成，采用XC111-51铝型材，其长度为300mm。

边框6为交叉式结构，如图8所示，表面不均匀分布11个凹槽，用于减轻仪器架结构重量，边框6采用铝板2A14机加成型，其高度为320mm，最大宽度为236mm。

八角安装盘7为八角形盘状结构，用于安装仪器设备，采用2mm厚2A14铝板材钣金成形，宽度为600m。

主板8为薄板结构，采用2mm厚2A12铝板机加成型，用于增加仪器设备安装空间，其厚度为2mm，长588mm，宽330mm。

实施例：

本实用新型仪器架已经成功的应用在了XX型号中，其主要特点和优势为高填充比以及质量轻。

在本实用新型提出的仪器架中，可以同时放置和固定：变换器、功率放大器、天线共用装置、换流器、中心程序器、角速率传感器、过载传感器、压力传感器、遥测仪器、电池等共20余个仪器。在仪器架的八角安装盘上方以及主板上均可以安装和固定测试仪器，有效的利用了安装空间。

本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域的公知技术。