一种用于固体火箭发动机喷管精确粘接的复合夹紧装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于固体火箭发动机喷管精确粘接的复合夹紧装置，包括：用于承载固体火箭发动机喷管的定位底座，沿固体火箭发动机喷管轴线依次同轴布置第一压环、第二压环和第三压环；第一压环通过拉杆组件与定位底座相连接，用于固定固体火箭发动机喷管的扩散段绝热层；第二压环通过螺杆与第一压环相连接，第二压环端面与固体火箭发动机喷管的金属壳体预留工艺夹头贴合，用于金属壳体与扩散段绝热层的加压粘接；第三压环通过顶撑组件与定位底座连接，第三压环底面承载于火箭发动机喷管的收敛段绝热层顶部，用于对收敛段绝热层与金属壳体加压粘接。本发明专利技术能够实现喷管一体化粘接，大大缩减了制造时间，显著提高了喷管生产效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于固体火箭发动机喷管精确粘接的复合夹紧装置


[0001]本专利技术属于航天用固体火箭发动机喷管加工制造
，具体涉及到一种用于固体火箭发动机喷管精确粘接的复合夹紧装置

技术介绍

[0002]近年，固体火箭发动机凭借结构简单、价格低廉、准备时间短等诸多优点，已然成为商业航天、战略导弹等航天器的首选动力装置。喷管作为固体火箭发动机推力向量控制系统的重要组成部分，是一种重要的能量装换装置，通过将燃烧室药柱燃烧产生的热能转换为高速射流的动能，产生的反向作用力使发动机获得预设推力。
[0003]常规喷管通常由金属壳体和非金属喉衬体、扩散段绝热层、收敛段绝热层等部件构成，各部件通常采用粘接工艺相连接，其所用胶粘剂为双组分环氧胶粘剂，采取室温固化方式：当室温低于25℃时，固化时间需达到72h以上；若室温不低于25℃时，固化时间需达到48h以上；喷管的粘接顺序通常由下至上，依次粘接扩散段绝热层与金属壳体、收敛段绝热层、喉衬体等部件。如按照顺序逐个零件粘接，那么固化时间将随之延长，不利于喷管的批量生产。
[0004]同时，喷管粘接要求较为严格，例如各部件粘接同轴度及端面圆跳动均需小于0.05mm。如同轴度圆跳动等不满足要求，可能导致后续零件无法装配，同时还有可能导致喷管内型面不同轴或偏移，工作过程中喷管一边过度烧蚀，影响喷管工作效率，甚至导致喷管工作失效。
[0005]中国专利“一种用于壳体内衬粘接的组合夹紧装置”，公开号CN113799031A，公开日2021.12.17，公开了一种用于壳体内衬粘接的组合夹紧装置，该装置包括上夹板、固定在所述上夹板下板面的拉杆、中心开有拉杆通过孔的下夹板、螺母和转接环；所述上夹板设置在装配零件的上方，所述转接环和所述下夹板依次设置在待装配零件的下方，固定在所述上夹板下板面的拉杆下端依次穿过所述转接环的内孔和所述下夹板的拉杆通过孔，并在所述拉杆穿出部分螺纹连接所述螺母，通过旋紧螺母使所述上夹板与所述下夹板相对拉紧，使锥筒形金属壳体的与非金属内衬夹紧定位。上述专利装置可以满足单一零件的粘接要求，但是不能满足多零件一体化粘接要求；同时，上述专利装置使用单拉杆固定方式，无法灵活调节零件的粘接状态，极易出现零件粘接不同轴，不满足设计要求。
[0006]中国专利“火箭发动机喷管粘接夹紧装置”，公开号CN114986413A，公开日2022.09.02，公开了一种火箭发动机喷管粘接夹紧装置，包括底板、锥形芯座、螺杆、第一压板和第二压板，所述底板、锥形芯座、螺杆依次沿着同一轴线固定连接，所述第一压板和第二压板沿着中垂线开孔，所述第一压板为桶形结构，第一压板倒扣后通过开孔连接到螺杆的一端，所述第二压板通过开孔连接到螺杆上，第二压板设置在第一压板的桶形结构内。上述专利装置可以很好的满足一体化粘接要求，但是该装置同样采取单拉杆固定方式，同时施压面还使用了橡胶材质作为缓冲，零件受压面极易出现受力不均匀，导致零件粘接倾斜，形位公差超差。
[0007]鉴于此，目前亟待提出一种可实现喷管零件一体化精确粘接的夹紧装置。

技术实现思路

[0008]针对
技术介绍
中描述的问题，本专利技术的目的在于提供一种既能满足喷管多零件一体化粘接，又能灵活调整零件粘接状态，保证精度要求的用于固体火箭发动机喷管精确粘接的复合夹紧装置。
[0009]为达到上述目的，本专利技术设计的用于固体火箭发动机喷管精确粘接的复合夹紧装置，其特征在于，包括：
[0010]用于承载固体火箭发动机喷管的定位底座，沿固体火箭发动机喷管轴线依次同轴布置第一压环、第二压环和第三压环；
[0011]所述第一压环通过拉杆组件与所述定位底座相连接，用于固定固体火箭发动机喷管的扩散段绝热层；
[0012]所述第二压环通过螺杆与第一压环相连接，所述第二压环端面与固体火箭发动机喷管的金属壳体预留工艺夹头贴合，用于金属壳体与扩散段绝热层的加压粘接；
[0013]所述第三压环通过顶撑组件与所述定位底座连接，所述第三压环底面承载于火箭发动机喷管的收敛段绝热层顶部，用于对收敛段绝热层与金属壳体加压粘接。
[0014]作为优选方案，所述复合夹紧装置还包括位于定位底板旁的旋转平台，所述旋转平台的旋转端设有用于测量金属壳体和收敛段绝热层端面圆跳动值的千分表测量装置。
[0015]优选的，所述定位底座上设有定位槽，所述定位槽直径与扩散段绝热层底部外径适配。如此，使得扩散段绝热层相对于居中对齐，同时防止在加压过程中左右滑动。
[0016]进一步优选的，所述定位底座上还对称设有多个花瓣孔。如此，用于装置减重。
[0017]优选的，所述第一压环内壁为与扩散段绝热层外壁适配的锥面。如此，使得第一压环在与扩散段绝热层加压时，通过面接触，增大受力面积，防止在加压过程中导致扩散段绝热层出现损伤。
[0018]进一步优选的，所述第一压环外周壁上均布多个第一吊环。如此，方便装置安装时吊装。
[0019]优选的，所述底座周向间隔均布多个拉杆组件；所述拉杆组件包括中空光杆，所述中空光杆两端均焊接有转接螺母；其中一个转接螺母与定位底座螺纹连接，另一转接螺母的一端穿过所述第一压环与第一施压螺母连接。如此，保证施压的均匀性。
[0020]进一步优选的，所述定位底座周向间隔均布八个拉杆组件，相邻的拉杆组件中心线的夹角为60
°
。
[0021]优选的，所述第二压环的内壁与金属壳体外壁之间设有间隙。
[0022]优选的，所述螺杆沿第二压环轴向布置，在第二压环周向间隔均布多个所述螺杆；所述螺杆一端固定在所述第一压环表面，另一端穿过所述第二压环通过第二施压螺母连接。如此，保证施压的均匀性。
[0023]进一步优选的，所述第二压环上设有八根所述螺杆，且相邻两根螺杆的中心线夹角为45
°
。所述螺杆用于调节金属壳体的粘接状态，根据千分表测量装置测量跳动值，通过螺母调节8根螺杆松紧状态即可将金属壳体端面圆跳动控制到0.03mm以内。
[0024]进一步优选的，所述第二压环外周壁上均布多个第二吊环。如此，方便装置安装时
吊装。
[0025]优选的，所述顶撑组件包括撑杆组件和多个顶杆组件；所述撑杆组件竖直固定在轴心处，一端与所述定位底板螺纹连接，另一端从收敛段绝热层顶部穿出，且在穿出部分套设有顶板；多个所述顶杆组件均布在所述顶板周向；所述顶杆组件一端固定在第三压环表面，另一端穿过所述顶板并与顶板螺纹连接。
[0026]进一步优选的，所述顶杆组件包括固定在第三压环表面的平衡顶块和顶杆；所述顶杆一端与平衡顶块转动连接，另一端穿过所述顶板并与顶板螺纹连接。
[0027]再进一步优选的，所述顶杆穿过顶板的外周设有外螺纹，一端为外六角，另一端设有环形槽；所述平衡顶块设有容置顶杆连接端的凹槽，所述凹槽内壁上半部分设有与顶杆外螺纹适配的内螺纹。如此，便于在工作过程中施力拧紧，所述平衡顶块与顶杆通过螺纹过旋转连接，杆又能相对于平衡顶块顶单独旋转。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于固体火箭发动机喷管精确粘接的复合夹紧装置，其特征在于，包括：用于承载固体火箭发动机喷管的定位底座，沿固体火箭发动机喷管轴线依次同轴布置第一压环、第二压环和第三压环；所述第一压环通过拉杆组件与所述定位底座相连接，用于固定固体火箭发动机喷管的扩散段绝热层；所述第二压环通过螺杆与第一压环相连接，所述第二压环端面与固体火箭发动机喷管的金属壳体预留工艺夹头贴合，用于金属壳体与扩散段绝热层的加压粘接；所述第三压环通过顶撑组件与所述定位底座连接，所述第三压环底面承载于火箭发动机喷管的收敛段绝热层顶部，用于对收敛段绝热层与金属壳体加压粘接。2.根据权利要求1所述的用于固体火箭发动机喷管精确粘接的复合夹紧装置，其特征在于：所述复合夹紧装置还包括位于定位底板旁的旋转平台，所述旋转平台的旋转端设有用于测量金属壳体和收敛段绝热层端面圆跳动值的千分表测量装置。3.根据权利要求1所述的用于固体火箭发动机喷管精确粘接的复合夹紧装置，其特征在于：所述定位底座上设有定位槽，所述定位槽直径与扩散段绝热层底部外径适配；所述定位底座上还对称设有多个花瓣孔。4.根据权利要求1所述的用于固体火箭发动机喷管精确粘接的复合夹紧装置，其特征在于：所述第一压环内壁为与扩散段绝热层外壁适配的锥面。5.根据权利要求1所述的用于固体火箭发动机喷管精确粘接的复合夹紧装置，其特征在于：所述底座周向间隔均布多个拉杆组件；所述拉杆组件包括中空光杆，所述中空光杆两端均焊接有转接螺母...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛虹霖，田丰华，赵攀，李俊，龙小裕，
申请(专利权)人：湖北三江航天江北机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：