【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体火箭发动机，具体涉及一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法及设备。
技术介绍
1、固体火箭发动机喷管主要由喷管壳体和喷管内衬(或尾管内衬)等部分组成。其粘接成型主要有两种方式一种是注胶法即壳体和内衬立式装配后，两者之间预留一定的间隙，从下端小口注胶完成后，再静置固化后成型；另一种是套接粘接法，把喷管壳体喷砂和尾管内衬机加后，进行粘接面涂胶，然后把尾管内衬旋转压入喷管壳体，内衬旋转压入主要为了胶层均匀和气体的排出，手工装配工装后，进行加压固化成型。注胶法是早期即20世纪80～90年代常采用的方法，工序复杂，适用于小直径(以下)、长度小于500mm的小型战术发动机长尾管(或长尾喷管)的注胶法粘接，并得到型号批产应用。
2、本世纪初由于固体火箭发动机的持续发展，固体火箭发动机的喷管直径不断增大，对于直径大于200mm，长度大约200mm～600mm的喷管结构件，由于采用注胶法阻尼作用的增大，引起注胶压力的增大，以至于无法使用注胶工艺实现尾管内衬和喷管壳体的成型，因此主要采用工艺简单的套接粘接法。随着固体火箭发动机技术的不断扩展，针对性地提供动力的固体火箭发动机喷管的长度不断增加，针对长度多达2000mm发动机长尾喷管和喷管壳体的粘接，由于喷管长度、重量和体积的庞大，传统的喷管内衬手工旋转压入的套接法和人工搬运方法不再适用，需要解决匹配的粘接装置和粘接工艺等技术问题，来保证胶层均匀、排气畅通、喷管内衬和喷管壳体的同轴度、粘接工艺可实施等技术问题。
技术实现思路>
1、要解决的技术问题：
2、为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提供一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法及设备，针对长度多达2000mm的固体火箭发动机大长径比长尾管的粘接成型，建立相应的一次粘接成型工艺，达到喷管内衬和喷管壳体的同轴度有保证、尾管内衬和喷管壳体之间的胶层排气畅通、超声探伤合格的目的。同时针对喷管长度、重量和体积的庞大，解决匹配喷管的粘接、装配、固化、探伤检测中遇到的旋转、翻转、升降、移动需要的粘接实施装置设计和工程化应用问题。
3、本专利技术的技术方案是：一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法，具体步骤如下：
4、对喷管壳体及尾管内衬、收敛段内衬进行装配前预处理，保证各部件达到装配要求；所述尾管内衬为三段式结构，相邻尾管内衬之间通过阶梯面搭接安装；
5、将尾管内衬、收敛段内衬按指定位置装入喷管壳体内，测量安装位置间隙判定是否适配合格，适配合格后对各部件分别进行超声探伤检测；
6、在尾管内衬的外周面上设置多个流线型石棉片，用以保证尾管内衬装入喷管壳体后的同轴度；
7、采用装配粘接工装将尾管内衬在喷管壳体内装配到位；
8、采用装配粘接工装将收敛段内衬在喷管壳体内装配到位，得到装配完成的喷管工件；
9、对喷管工件进行后处理，使各部件的涂胶均匀凝固；
10、对喷管工件进行固化前探伤检测；
11、对喷管工件进行固化，再进行固化后的探伤检测。
12、本专利技术的进一步技术方案是：所述装配前预处理步骤如下：
13、对喷管壳体的粘接面进行喷砂处理，喷砂后4小时内完成粘接或在密封干燥的烘箱内保存24h内完成粘接；
14、对尾管内衬、收敛段内衬进行清洗干燥处理；
15、配制环氧胶粘剂备用。
16、本专利技术的进一步技术方案是：所述将尾管内衬在喷管壳体内装配到位的方法为：
17、分别在流线型石棉片的粘接面、尾管内衬的粘接面、喷管壳体的粘接面进行均匀涂胶，不得堆积、漏涂；
18、通过翻转装置将喷管壳体大径端朝上竖直放置，将三段式尾管内衬依次装入喷管壳体内，每段尾管内衬装配到位后对喷管壳体剩余粘接面进行补胶；
19、将未涂胶的收敛段内衬装入喷管壳体，通过装配粘接工装对装配于喷管壳体内的各部件进行到位压装；
20、将装配粘接工装拆除，收敛段内衬取出；
21、测量尾管内衬上端面与喷管壳体大径端端面之间的距离满足设计要求，则判断尾管内衬粘接到位。
22、本专利技术的进一步技术方案是：所述将收敛段内衬在喷管壳体内装配到位的方法为：
23、分别在收敛段内衬的粘接面、喷管壳体的粘接面进行均匀涂胶，不得堆积、漏涂；
24、将涂胶后的收敛段内衬压入喷管壳体，加压到位后保压5min，清理挤出的余胶；
25、通过装配粘接工装对装配于喷管壳体内的各部件进行到位压装，测量尾管内衬上端面与喷管壳体大径端端面之间的距离满足设计要求，则判断尾管内衬粘接到位；
26、在喷管壳体螺纹处及溢胶处涂适量硅脂，装配粘接工装与喷管工件接触处涂适量硅脂。
27、本专利技术的进一步技术方案是：所述对喷管工件进行后处理的方法为：将带装配粘接工装的喷管工件水平放置于旋转装置上，室温旋转4h，转速为35r/min±5r/min；4h后通过翻转装置将带装配粘接工装的喷管工件竖直放置，室温静置24h。
28、一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型设备，包括调整喷管壳体中心轴与水平面夹角的翻转装置、控制喷管壳体绕轴旋转的旋转装置及装配粘接工装；
29、通过翻转装置调整喷管壳体在尾管内衬装配时的不同角度需求；
30、通过旋转装置调整喷管壳体的中心轴位于水平面时，能够绕轴旋转；
31、通过装配粘接工装沿轴向从两端对喷管壳体内安装的尾管内衬和收敛段内衬进行压紧定位。
32、本专利技术的进一步技术方案是：所述翻转装置包括底座及铰接于其上的翻转台，所述翻转台的一端与底座铰接，另一端为自由端，其自由端通过液压缸与底座连接，通过液压缸控制翻转台相对底座的转角；翻转台的上表面设置有喷管壳体定位组件和绑带，能够将喷管壳体固定于翻转台上。
33、本专利技术的进一步技术方案是：所述旋转装置包括车体及安装于其上的主动支撑轮组、被动支撑轮组，所述主动支撑轮组、被动支撑轮组的中心轴平行设置，将喷管壳体置于两者之上，通过驱动主动支撑轮组转动，带动喷管壳体绕轴旋转，被动支撑轮组随动；
34、所述主动支撑轮组包括同轴设置的两个主动支撑轮，被动支撑轮组包括同轴设置的两个被动支撑轮；通过同步调整两个主动支撑轮之间的轴向距离和两个被动支撑轮之间的轴向距离，以适用于不同长度的喷管壳体装配；通过调整主动支撑轮组的中心轴和被动支撑轮组的中心轴之间的距离，以适用于不同直径的喷管壳体装配。
35、本专利技术的进一步技术方案是：所述装配粘接工装包括封装于喷管壳体两端的上盖盘和下盖盘、及贯穿上盖盘和下盖盘中心孔的芯轴，芯轴两端均开有外螺纹，通过两个分别旋拧于上盖盘和下盖盘外端的螺母将尾管内衬和收敛段内衬进行压紧定位。
36、本专利技术的进一步技术方案是：还包括立式可升降装置，所述立式可升降装置包括底座及通过丝杠安装于其上的升降台；升降台为u型操作平台，其u本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法，其特征在于具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法，其特征在于：所述装配前预处理步骤如下：
3.根据权利要求1所述一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法，其特征在于：所述将尾管内衬在喷管壳体内装配到位的方法为：
4.根据权利要求1所述一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法，其特征在于：所述将收敛段内衬在喷管壳体内装配到位的方法为：
5.根据权利要求1所述一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法，其特征在于：所述对喷管工件进行后处理的方法为：将带装配粘接工装的喷管工件水平放置于旋转装置上，室温旋转4h，转速为35r/min±5r/min；4h后通过翻转装置将带装配粘接工装的喷管工件竖直放置，室温静置24h。
6.一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型设备，用于实施权利要求1-5任一项所述固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法；其特征在于：包括调整喷管壳体中心轴与水平面夹角的翻转装置、控制喷管壳体绕轴旋转的旋转装置
7.根据权利要求6所述一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型设备，其特征在于：所述翻转装置包括底座及铰接于其上的翻转台，所述翻转台的一端与底座铰接，另一端为自由端，其自由端通过液压缸与底座连接，通过液压缸控制翻转台相对底座的转角；翻转台的上表面设置有喷管壳体定位组件和绑带，能够将喷管壳体固定于翻转台上。
8.根据权利要求6所述一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型设备，其特征在于：所述旋转装置包括车体及安装于其上的主动支撑轮组、被动支撑轮组，所述主动支撑轮组、被动支撑轮组的中心轴平行设置，将喷管壳体置于两者之上，通过驱动主动支撑轮组转动，带动喷管壳体绕轴旋转，被动支撑轮组随动；
9.根据权利要求6所述一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型设备，其特征在于：所述装配粘接工装包括封装于喷管壳体两端的上盖盘和下盖盘、及贯穿上盖盘和下盖盘中心孔的芯轴，芯轴两端均开有外螺纹，通过两个分别旋拧于上盖盘和下盖盘外端的螺母将尾管内衬和收敛段内衬进行压紧定位。
10.根据权利要求6所述一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型设备，其特征在于：还包括立式可升降装置，所述立式可升降装置包括底座及通过丝杠安装于其上的升降台；升降台为U型操作平台，其U型缺口位置用于放置竖直状态下的喷管壳体，便于操作人员对尾管内衬和收敛段内衬的安装。
...【技术特征摘要】
1.一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法，其特征在于具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法，其特征在于：所述装配前预处理步骤如下：
3.根据权利要求1所述一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法，其特征在于：所述将尾管内衬在喷管壳体内装配到位的方法为：
4.根据权利要求1所述一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法，其特征在于：所述将收敛段内衬在喷管壳体内装配到位的方法为：
5.根据权利要求1所述一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法，其特征在于：所述对喷管工件进行后处理的方法为：将带装配粘接工装的喷管工件水平放置于旋转装置上，室温旋转4h，转速为35r/min±5r/min；4h后通过翻转装置将带装配粘接工装的喷管工件竖直放置，室温静置24h。
6.一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型设备，用于实施权利要求1-5任一项所述固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型方法；其特征在于：包括调整喷管壳体中心轴与水平面夹角的翻转装置、控制喷管壳体绕轴旋转的旋转装置及装配粘接工装；
7.根据权利要求6所述一种固体火箭发动机大长径比长尾管粘接成型设备，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，张立京，鲁锋涛，王纪霞，包乐，刘宗旭，陈宏刚，余泰池，樊天赐，赵奎，王领，张海鹏，
申请(专利权)人：西安长峰机电研究所，
类型：发明
国别省市：
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