一种大口径长跨度输送管用补偿器制造技术

本发明专利技术涉及一种大口径长跨度输送管用补偿器，该补偿器包括在输送管两端的波纹管上对称分布的拉杆限位装置，拉杆限位装置包括卡块、垫块和拉杆，其中卡块通过凹槽与波纹管一侧的突起物配合进行固定，并且对称分布的两个卡块夹持在输送管上并通过第一光孔进行固定；垫块为近三角形结构，三个角上各有一个光孔，其中两个第四光孔与波纹管另一侧对接法兰上的两个螺栓孔相对应进行固定；拉杆的两端分别穿过卡块的第二光孔、垫块上的第三光孔借助锥面垫圈、球面垫圈、弹垫和螺母与卡块、垫块固定，本发明专利技术通过增加拉杆结构，实现了装配位移补偿，避免了输送管上发动机端波纹管飞行时疲劳破坏，并简化了结构设计，增强了可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于运载火箭
，涉及一种运载火箭输送管路大口径的补偿器，特别是涉及一种运载火箭大口径长跨度输送管用补偿器。
技术介绍
载人航天运载火箭输送管长度增加后，全长约5. 8m，质量增大，该段输送管前后各有一个波纹管，中间并没有固定支撑，在随机振动条件下的下端波纹管疲劳性能下降可能出现疲劳破坏，该波纹管在装配时需满足轴向、径向补偿要求，在飞行时还需要补偿发动机工作引起的机架变形，若重新设计波纹管，需要一定的研制周期并且要试验验证考核；若对现有贮箱结构提出增加输送管固定结构，一个是贮箱设计难度大，另一个是研制周期长，需试验验证。因此一种运载火箭大口径长跨度输送管用的补偿器结构的研制成为迫切的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种大口径长跨度输送管用补偿器，该补偿器通过增加拉杆结构，实现了装配位移补偿，避免了输送管上发动机端波纹管飞行时疲劳破坏，并简化了结构设计，增强了可靠性。本专利技术的上述目的是通过如下技术方案予以实现的一种大口径长跨度输送管用补偿器，其特征在于包括在输送管两端的波纹管上对称分布的拉杆限位装置，所述拉杆限位装置包括卡块、垫块和拉杆，其中卡块为带凹槽的半圆形结构，在半圆形结构两端向外延伸的两个耳部上各开有第一光孔、中部向外延伸的耳部上开有第二光孔，卡块通过凹槽与波纹管一侧的突起物配合进行固定，并且对称分布的两个卡块夹持在输送管上并通过第一光孔进行固定；垫块为近三角形结构，三个角上各有一个光孔，其中两个第四光孔与波纹管另一侧法兰上的两个螺栓孔相对应进行固定；拉杆的一端穿过卡块的第二光孔与卡块固定，拉杆的另一端穿过垫块上的第三光孔与垫块固定。在上述大口径长跨度输送管用补偿器中，螺栓分别穿过两个卡块的第一光孔，并通过平垫圈、弹垫和螺母将两个卡块固定在一起。在上述大口径长跨度输送管用补偿器中，拉杆的两端均为螺纹结构，且两端螺纹的长度均不小于拉杆长度的1/3。在上述大口径长跨度输送管用补偿器中，拉杆中间的圆柱体车成四面体，以便于装配时扳手固定。在上述大口径长跨度输送管用补偿器中，拉杆的一端穿过卡块的第二光孔，并在第二光孔的两侧分别依次借助锥面垫圈、球面垫圈、弹垫和螺母与卡块固定连接；拉杆的另一端穿过垫块的第三光孔，并在第三光孔的两侧分别依次借助锥面垫圈、球面垫圈、弹垫和螺母与垫块固定连接。 在上述大口径长跨度输送管用补偿器中，卡块、垫块和拉杆的材料均为不锈钢材料，不锈钢材料为lCrl8Ni9Ti。 在上述大口径长跨度输送管用补偿器中，近三角形垫块的三处边角进行了圆滑处理，且与输送管接近的部位做成弧形，避免了结构间的干涉磕碰。在上述大口径长跨度输送管用补偿器中，垫块的厚度不小于15mm。在上述大口径长跨度输送管用补偿器中，卡块的厚度不小于30mm。在上述大口径长跨度输送管用补偿器中，垫块的两个第四光孔与波纹管另一侧法兰上的两个螺栓孔通过螺栓、平垫圈和螺母安装固定。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果(1)本专利技术输送管用补偿器增加对称分布的拉杆结构不影响原波纹管总装时轴向、径向位移补偿，波纹管地面装配补偿轴向要求时可通过拉杆上的螺母进行调节，当波纹管地面装配补偿径向要求时可通过拉杆上的锥面垫圈、球面垫圈进行调节，飞行时的结构载荷由拉杆结构承受，避免了输送管上发动机端波纹管飞行时疲劳破坏；(2)本专利技术输送管用补偿器利用原输送管连接环上的突起物，设计卡块结构进行相应配合，垫块结构设计则充分利用原输送管法兰连接处的2个螺栓孔结构位置及尺寸， 仅更换加长螺栓即可使用，简化了结构设计，并避免了贮箱结构的改动及由此引起的试验、 分析工作；(3)本专利技术输送管用补偿器中的卡块、垫块和拉杆均为不锈钢材料制成，优选 lCrl8M9Ti，且对垫块与卡块的厚度进行了优选，使得整个拉杆结构具有较好的结构强度、 刚度；(4)本专利技术输送管用补偿器中垫块外形为三角形，对3处边角进行了圆滑处理，与输送管接近部位做成了弧形，既避免了结构间的干涉磕碰，同时也减少了结构件质量，此外拉杆的质量也较小，对全箭质量影响很小；(5)本专利技术输送管用补偿器中拉杆的两端螺纹有效长度不小于拉杆总长度的 1/3，可保证波纹管进行大范围调节；此外拉杆中间的圆柱体车成四面体，便于装配时扳手固定；(6)本专利技术输送管用补偿器通过地面鉴定量级振动试验，表明增加的拉杆结构完好未破坏，增加的拉杆结构对助推器结构总装装配工序无影响，增加的拉杆结构对助推器输送管路POGO无影响；(7)本专利技术输送管用补偿器中增加的拉杆结构简单，操作方便，可靠性强。 附图说明图1为本专利技术输送管用补偿器结构外形图；图2为本专利技术输送管用补偿器二维主视图；图3为本专利技术输送管用补偿器二维局部A放大图；图4为本专利技术输送管用补偿器二维俯视图；图5为本专利技术输送管用补偿器结构剖面图；图6为本专利技术输送管用补偿器中卡块结构示意图；图7为本专利技术输送管用补偿器中卡块结构剖面4图8为本专利技术输送管用补偿器中垫块结构示意图；图9为本专利技术输送管用补偿器中垫块侧视图；图10为本专利技术实施例中卡块尺寸图1 ；图11为本专利技术实施例中卡块尺寸图2 ；图12为本专利技术实施例中垫块尺寸图1 ；图13为本专利技术实施例中垫块尺寸图2。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的描述助推氧输送管轴向长约5800mm，径向长约470mm，输送管1前后各有1个波纹管 20，如图1所示为本专利技术输送管用补偿器结构外形图，其中补偿器为波纹管20上对称分布的拉杆限位装置，如图1所示，拉杆限位装置包括卡块6、垫块7和拉杆8。如图6所示为本专利技术输送管用补偿器中卡块结构示意图，图7为本专利技术输送管用补偿器中卡块结构剖面图，卡块6为带凹槽30的半圆形结构，在半圆形结构两端向外延伸的耳部各开有一个第一光孔25、中部向外延伸的耳部开有第二光孔24。如图2所示为本专利技术输送管用补偿器二维主视图，图5所示为本专利技术输送管用补偿器结构剖面图，利用原输送管1的波纹管20左端连接环上的突起物23，使卡块6通过凹槽30与之过渡配合，对卡块6的配合尺寸及公差提出较高要求，对称分布的两个卡块6夹持在输送管1上并通过第一光孔25进行固定，第一光孔25的尺寸为cp11mm，螺栓9分别穿过两个卡块6的第一光孔25，并通过平垫圈13、弹垫4和MIO螺母11将两个卡块6固定在一起，尺寸为φ17mm 的第二光孔M用于卡块6与拉杆8的连接。卡块6材料为不锈钢lCrl8Ni9Ti，厚度不小于 30mm，保证了结构件具有一定的强度和刚度。如图8所示为本专利技术输送管用补偿器中垫块结构示意图，图9所示为本专利技术输送管用补偿器中垫块侧视图，垫块7外形为近三角形(由于对三角形垫块7的三处边角进行了圆滑处理，且与输送管1接近的部位做成弧形，因此垫块7的外形用近三角形表示)，三个角上各有一个光孔，包括两个第四光孔27，尺寸为φ11 mm,与对接法兰22上的螺栓孔尺寸对应，通过增加原螺栓10长度，用MlO螺母11、平垫圈13安装固定，如图4所示为本专利技术输送管用补偿器二维俯视图，垫块7上的φ17mm的第三光孔沈用于安装拉杆8。垫块7 材料为不锈钢lCrl8Ni9Ti，厚度不小于15mm，保证了结构件具有一定的强度和刚度。垫块 7的3处边角进行了圆滑处理，与输送管1接近部位做本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种大口径长跨度输送管用补偿器，其特征在于包括在输送管（１）两端的波纹管（２０）上对称分布的拉杆限位装置，所述拉杆限位装置包括卡块（６）、垫块（７）和拉杆（８），其中卡块（６）为带凹槽（３０）的半圆形结构，在半圆形结构两端向外延伸的两个耳部上各开有第一光孔（２５）、中部向外延伸的耳部上开有第二光孔（２４），卡块（６）通过凹槽（３０）与波纹管（２０）一侧的突起物（２３）配合进行固定，并且对称分布的两个卡块（６）夹持在输送管（１）上并通过第一光孔（２５）进行固定；垫块（７）为近三角形结构，三个角上各有一个光孔，其中两个第四光孔（２７）与波纹管（２０）另一侧法兰（２２）上的两个螺栓孔相对应进行固定；拉杆（８）的一端穿过卡块（６）的第二光孔（２４）与卡块（６）固定，拉杆（８）的另一端穿过垫块（７）上的第三光孔（２６）与垫块（７）固定。

【技术特征摘要】
1.一种大口径长跨度输送管用补偿器，其特征在于包括在输送管(1)两端的波纹管 (20)上对称分布的拉杆限位装置，所述拉杆限位装置包括卡块(6)、垫块(7)和拉杆(8)， 其中卡块(6)为带凹槽(30)的半圆形结构，在半圆形结构两端向外延伸的两个耳部上各开有第一光孔(25)、中部向外延伸的耳部上开有第二光孔(M)，卡块(6)通过凹槽(30)与波纹管00) —侧的突起物配合进行固定，并且对称分布的两个卡块(6)夹持在输送管 (1)上并通过第一光孔05)进行固定；垫块(7)为近三角形结构，三个角上各有一个光孔， 其中两个第四光孔(XT)与波纹管OO)另一侧法兰0 上的两个螺栓孔相对应进行固定； 拉杆(8)的一端穿过卡块(6)的第二光孔04)与卡块(6)固定，拉杆(8)的另一端穿过垫块⑵上的第三光孔06)与垫块(7)固定。2.根据权利要求1所述的一种大口径长跨度输送管用补偿器，其特征在于所述螺栓 (9)分别穿过两个卡块(6)的第一光孔(25)，并通过平垫圈(13)、弹垫(4)和螺母(11)将两个卡块固定在一起。3.根据权利要求1所述的一种大口径长跨度输送管用补偿器，其特征在于所述拉杆 (8)的两端均为螺纹结构，且两端螺纹的长度均不小于拉杆(8)长度的1/3。4.根据权利要求1所述的一种大口径长跨度输送管用补偿器，其特征在于所述拉杆 (8)中间的圆柱体车成四面体0...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江，方红荣，王洪锐，徐铭，许光，修建生，司徒斌，王明哲，
申请(专利权)人：北京宇航系统工程研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：11