基于PTFE软管的尿液收集软管组件设计及验证

发布时间：2021-06-16 16:54

　　尿液收集软管组件用于空间站环控生保分系统（ECLSS）中的大小便收集子系统,用于连接大小便收集子系统内产品或组件,传输工质。本文介绍了尿液收集软管组件的设计方案及验证试验。尿液收集软管采用不锈钢丝铠装聚四氟乙烯（PTFE）软管的设计方案,通过验证试验,结果表明该方案满足空间站大小便收集子系统软管组件的性能需求。 

【文章来源】：机电产品开发与创新. 2020,33(05)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

尿液收集软管产品结构

考虑到聚四氟乙烯内管材质相对较硬，在遭受过度弯曲时易发生“折瘪”的风险且不可恢复，以及为防止外表面磕碰与划伤影响其寿命等隐患，聚四氟乙烯内管通常不能直接作为外管直接使用。根据产品承压能力的不同，增强层主要可以分为两种结构：“编织”结构和“缠绕+编织”结构，各层结构不锈钢丝材质均相同[5]。“编织”结构具有固定性好、重量轻的优点，主要应用于小规格高压力等级或大规格低压力等级的软管组件。而“缠绕+编织”结构与内管外表面紧贴性好、钢丝排列均匀的优点，主要应用于高压力等级的软管组件。因此增强层的设计原则是在满足软管技术指标的前提下，采用层数最少、结构最合理的增强层。考虑到空间站产品的减重需求，尿液收集软管的不锈钢增强层采用中低压软管中最轻便的编织方式。增强层采用不锈钢丝编织的方式进行，钢丝增强层结构见图2，其编织工艺参数见表5。编织后性能满足GJB2837中低压软管工作压力的要求，也完全满足尿液收集软管所需的性能要求。1.2.3 金属连接件设计

软管两端的金属连接件与软管通过零件变形达到固定连接的效果，即所谓的扣压[6]。金属接头结构形式如图3所示。其中扣压端接口形式选用倒刺式接头。金属接头与软管连接的扣压结构主要起到两方面的作用：一是防止金属接头与软管管体之间在使用中脱落；二是保证软管组件在长期压力情况下的使用中保持密封，防止介质在接头与管体连接部位泄漏[7]。通过与工质的相容性试验结果，与工质接触的接头材料选用钛合金TA2，外套螺母材料选用TC4。2 尿液收集软管组件主要验证试验

【参考文献】：
期刊论文
[1]防火聚四氟乙烯软管组件的设计[J]. 张亮,韩立斌.  橡胶工业. 2017(02)
[2]空间站尿液处理技术研究及进展[J]. 杨祺,张文瑞,于锟锟.  真空与低温. 2014(06)
[3]某型飞机主泵出口Ф14mm高压聚四氟乙烯软管组件的设计改进（上）[J]. 张园春.  上海化工. 2012(10)
[4]高压聚四氟乙烯软管组件金属接头的设计[J]. 张园春.  上海化工. 2010(06)
[5]再生式环控生保技术研究及进展[J]. 周抗寒,傅岚,韩永强,李俊荣.  航天医学与医学工程. 2003(S1)

硕士论文
[1]航空航天用聚四氟乙烯内管的研究[D]. 戈晓飞.复旦大学 2013



本文编号：3233440