CN105234531A - 一种运载火箭球形燃料分流器装焊装置及其装焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运载火箭球形燃料分流器装焊装置，包括半球底盘、定位架、定位块、法兰定位盘、压紧块、压紧抱箍以及装配抱箍，其中，所述定位架的一端和定位块分别安装在半球底盘上，所述法兰定位盘的中心处设有方孔结构，所述定位架的另一端为方形结构，并与方孔结构适配连接，并通过压紧块固定；所述压紧抱箍设置于半球底盘的外部，并与半球底盘之间收紧连接；所述装配抱箍上设有焊接定位点预留位置槽。同时提供了上述装焊装置的装焊方法。本发明结构简单，装配效率、定位精度高，配合通用环缝自动焊设备能够实施自动化焊接，提高了产品的焊接质量和尺寸精度。

Description

一种运载火箭球形燃料分流器装焊装置及其装焊方法

技术领域

本发明涉及运载火箭动力系统结构件制造工艺装备技术领域，特别涉及一种运载火箭球形燃料分流器装焊工艺装置及其装焊方法。

背景技术

运载火箭动力系统运载火箭推进器一般采用多发动机形式，其燃料进入发动机前需进行燃料分流，燃料分流器一般采用球形结构，其主要作用是进行燃料加注以及将推进剂分流输送至发动机。燃料输出口由于与发动机燃料管路连接，其对接法兰位置分布在不同的空间区域，由于法兰位置限制，半球对接环缝采用斜分界面结构。燃料分流器一般由上半球壳、下半球壳、连接弯管、法兰等组成。上、下半球壳为钣金成形，其上开翻边孔，翻边孔直接与法兰对接或采用连接弯管与法兰连接，最后上、下半球进行装配焊接，生产完成燃料分流器。

由上所述，火箭动力系统燃料分流器为非对称空间结构，主体球形件为钣金结构，组件对接位置为钣金翻边孔。现有生产方式是，按照装焊要求对零件进行修配，修配后按基准划线和法兰高度位置进行装焊，焊接方式采用手工氩弧焊。由于采用手工焊接方式且没有相应的装焊工艺装备，使得焊接接后各法兰的形位尺寸精度较差，焊接效率低，劳动强度大，焊接质量稳定性较差，其生产精度较差。

经对国内外现有技术的检索，目前没发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的产品形位尺寸一致性差、生产效率低、不能进行自动化焊接等问题，提供了一种实现运载火箭球形燃料分流器装焊定位及自动化焊接工艺的运载火箭球形燃料分流器装焊装置及其装焊方法，利用本发明，焊接前能够准确保证各零部件的装配位置，装配后，根据不同的法兰角度分别连接旋转轴，保证法兰环缝焊接时旋转轴中心与环焊缝轴线同心，实施自动化焊接，极大的提高了零件装配的精度，并提高了焊接质量的稳定性和装焊生产效率。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的一个方面，提供了一种运载火箭球形燃料分流器装焊装置，包括半球底盘、定位架、定位块、法兰定位盘、压紧块、压紧抱箍以及装配抱箍，其中，所述定位架的一端和定位块分别安装在半球底盘上，所述法兰定位盘的中心处设有方孔结构，所述定位架的另一端为方形结构，所述方形结构与方孔结构适配连接，并通过压紧块固定；所述压紧抱箍设置于半球底盘的外部，并与半球底盘之间收紧连接；所述装配抱箍上设有焊接定位点预留位置槽。

优选地，所述半球底盘包括下半球底盘和半球对接定位底盘，所述下半球底盘与下半球的预对接端适配连接；所述半球对接定位底盘与上半球的入口法兰适配连接。

优选地，所述定位架包括下半球定位架和半球对接定位架，所述下半球定位架和半球对接定位架与半球底盘连接的一端均为横杆结构；其中，下半球定位架的横杆结构I与下半球底盘固定连接，且横杆结构I的支撑面与下半球的内型面一致；半球对接定位架的横杆结构II与半球对接定位底盘固定连接，且横杆结构II的支撑面与入口法兰的内型面一致；所述下半球定位架和半球对接定位架与法兰定位盘连接的一端端部上均设有螺纹，所述压紧块通过螺纹固定。

优选地，所述法兰定位盘包括出口法兰定位盘、入口法兰定位盘和加注法兰定位盘，其中，所述出口法兰定位盘、入口法兰定位盘和加注法兰定位盘分别与下半球的出口法兰、上半球的入口法兰和上半球的加注法兰内孔相适配；所述出口法兰定位盘、入口法兰定位盘和加注法兰定位盘分别为内凹形结构，所述内凹形结构的内凹面分别与相对应的法兰齐平。

优选地，所述出口法兰定位盘、入口法兰定位盘和加注法兰定位盘上分别设有腰型连接孔，且通过腰型连接孔分别与相对应的法兰可同轴旋转连接。

优选地，所述定位块包括下半球定位块、入口法兰定位块和加注法兰定位块，其中，所述下半球定位块安装在下半球底盘上，下半球定位块的支撑面与下半球的内型面一致；所述入口法兰定位块安装在半球对接定位底盘上，入口法兰定位块的支撑面与上半球的入口法兰内型面一致；所述加注法兰定位块的两端分别固定于加注法兰和半球对接定位底盘上，所述加注法兰定位块与半球对接定位底盘的基准位置上分别设有对应的基准线，所述加注法兰定位块上设有用于与加注法兰进行位置定位的定位卡槽。

优选地，所述定位架采用铝合金板线切割一体成形结构；定位架与法兰定位盘连接端的中心线与法兰中心线重合。

优选地，还包括旋转轴，所述旋转轴采用方形杆结构，旋转轴的连接端与法兰定位盘的方孔结构相适配，且与法兰定位盘之间可拆卸连接，所述旋转轴的夹持端安装有旋转轴套；所述旋转轴套为圆形结构。

根据本发明的另一个方面，提供了一种上述运载火箭球形燃料分流器装焊装置的装焊方法，包括如下步骤：

-装配定位下半球；

-装配定位上半球；

-下半球与上半球对接定位装焊；

其中，

所述装配定位下半球包括如下步骤：

步骤1.1，将下半球壳体的预对接部位固定于下半球底盘上，并通过压紧抱箍收紧；

步骤1.2，将出口法兰定位盘安装于出口法兰内，使出口法兰定位盘的内凹面与出口法兰的法兰面齐平，并调整出口法兰的周向装配位置；

步骤1.3，将下半球定位架的连接端与法兰定位盘上的方孔结构配合连接，使下半球定位架的连接端端面与法兰定位盘的内凹面完全齐平，并通过压紧块压紧法兰，完成下半球的装配定位，对出口法兰与下半球壳体之间的环缝进行焊接；

步骤1.4，将焊接后的下半球从下半球底盘上取下，拆除下半球定位架；

所述装配定位上半球包括如下步骤：

步骤2.1，将上半球壳体的入口法兰部位固定于半球对接定位底盘上，并通过压紧抱箍收紧；

步骤2.2，调整上半球壳体的周向装配位置，通过定位卡槽对加注法兰定位块和加注法兰进行位置定位；

步骤2.3，调整基准线，旋转上半球壳体使加注法兰定位块上的基准线与半球对接定位底盘上的基准线对齐，将加注法兰定位块固定在半球对接定位底盘上，完成上半球的装配定位，对加注法兰与上半球壳体之间的环缝进行焊接；

所述下半球与上半球对接定位装焊包括如下步骤：

步骤3.1，装配抱箍安装于完成焊接的上半球和下半球的预对接位置，利用装配抱箍对上半球和下半球进行位置定位，在装配抱箍内调整下半球方向，使法兰定位盘的方孔结构与半球对接定位架连接端的端部匹配；

步骤3.2，对装配抱箍进行收紧，通过装配抱箍上的焊接定位点预留位置槽，对上半球与下半球之间的对接环缝进行定位焊。

优选地，还包括如下步骤：

拆除装配抱箍，在对接环缝处进行正面对接环缝自动焊。

本发明提供的运载火箭球形燃料分流器装焊装置及其装焊方法，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明采用内支撑定位的方式，定位架、定位块对半球工件进行内部位置定位，装配后与焊接位置互不干涉。

2、定位架为方形结构，为一体加工成形结构，能够同时对半球及法兰进行定位，与法兰定位盘连接一端的中心线与法兰中心线重合。

3、旋转轴为可拆卸式，结构为方形，连接固定部分与轴体为一体成形，旋转轴连接后与对应装焊法兰同心，夹持部位安装圆形旋转轴套。

4、本发明实现了半球工件装配定位和自动焊接一体化装配，并能够实现环缝的自动化焊接；从零部件装配尺寸，到总对接装配进行全过程的尺寸控制，内部定位架采用方形结构，采用线切割即可精密加工成形，能够防止零件装配后的转动，对装配各零部件按空间位置进行精确定位，能够在装配固定状态下进行定位焊，能够保证定位形位尺寸精度。

5、装配定位后，能够保证定位架、定位块与焊接位置互无干涉，直接安装旋转轴和旋转轴套，使得在工件自动焊接旋转时，始终采用工艺装备固定，确保了焊接质量和位置尺寸精度。

6、本发明解决了现有情况下，运载火箭燃料分流器装配精度差，不鞥实施自动化焊接，焊接质量稳定性差、生产效率低等问题；具有结构简单，装配效率、定位精度高的特点，配合通用环缝自动焊设备能够实施自动化焊接，提高了产品的焊接质量和尺寸精度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是运载火箭燃料分流器的结构示意图；

图2是半球法兰装焊工艺装备结构示意图，其中，(a)为侧视图，(b)为俯视图；

图3是运载火箭燃料分流器上半球和下半球总对接工艺装备示意图，其中，(a)为俯视图，(b)为侧视图。

图4是自动焊接旋转轴安装位置示意图。

图中：1为下半球底盘，2为压紧抱箍，3为出口法兰定位盘，4为压紧块，5为下半球定位架，6为下半球定位块，7为下半球，8为半球对接定位底盘，9为加注法兰定位块，10为装配抱箍，11为半球对接定位架，12为入口法兰定位块，13为旋转轴，14为旋转轴套，15为入口法兰，16为加注法兰，17为上半球，18为下半球，19为出口法兰I，20为出口法兰II。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

本实施例提供了一种运载火箭球形燃料分流器装焊装置，包括半球底盘、定位架、定位块、法兰定位盘、压紧块、压紧抱箍以及装配抱箍，其中，所述定位架的一端和定位块分别安装在半球底盘上，所述法兰定位盘的中心处设有方孔结构，所述定位架的另一端为方形结构，所述方形结构与方孔结构适配连接，并通过压紧块压紧固定；所述压紧抱箍设置于半球底盘的外部，并与半球底盘之间收紧连接；所述装配抱箍上设有焊接定位点预留位置槽。

进一步地，所述半球底盘包括下半球底盘和半球对接定位底盘，所述下半球底盘与下半球的预对接端适配连接；所述半球对接定位底盘与上半球的入口法兰适配连接。

进一步地，所述定位架包括下半球定位架和半球对接定位架，所述下半球定位架和半球对接定位架与半球底盘连接的一端均为横杆结构，其中，下半球定位架的横杆结构I与下半球底盘固定连接，且横杆结构I的支撑面与下半球的内型面一致；半球对接定位架的横杆结构II与半球对接定位底盘固定连接，且横杆结构II的支撑面与入口法兰的内型面一致；所述下半球定位架和半球对接定位架与法兰定位盘连接的一端端部上均设有螺纹，所述压紧块通过螺纹固定。

进一步地，所述法兰定位盘包括出口法兰定位盘、入口法兰定位盘和加注法兰定位盘，其中，所述出口法兰定位盘、入口法兰定位盘和加注法兰定位盘分别与下半球的出口法兰、上半球的入口法兰和上半球的加注法兰内孔相适配；所述出口法兰定位盘、入口法兰定位盘和加注法兰定位盘分别为内凹形结构，所述内凹形结构的内凹面分别与相对应的法兰齐平。

进一步地，所述出口法兰定位盘、入口法兰定位盘和加注法兰定位盘上分别设有腰型连接孔，且通过腰型连接孔分别与相对应的法兰可同轴旋转连接。

进一步地，所述定位块包括下半球定位块、入口法兰定位块和加注法兰定位块，其中，所述下半球定位块安装在下半球底盘上，下半球定位块的支撑面与下半球的内型面一致；所述入口法兰定位块安装在半球对接定位底盘上，入口法兰定位块的支撑面与上半球的入口法兰内型面一致；所述加注法兰定位块的两端分别固定于加注法兰和半球对接定位底盘上，所述加注法兰定位块与半球对接定位底盘的基准位置上分别设有对应的基准线，所述加注法兰定位块上设有用于与加注法兰进行位置定位的定位卡槽。

进一步地，所述定位架采用铝合金板线切割一体成形结构；定位架与法兰定位盘连接端的中心线与法兰中心线重合。

进一步地，还包括旋转轴，所述旋转轴采用方形杆结构，旋转轴的连接端与法兰定位盘的方孔结构相适配，且与法兰定位盘之间可拆卸连接，所述旋转轴的夹持端安装有旋转轴套；所述旋转轴套为圆形结构。

上述运载火箭球形燃料分流器装焊装置，半球底盘，其上表面连接定位架与定位块，用于定位工件内型面及底平面；定位架上端部与法兰定位盘匹配，用于定位工件法兰的空间位置；压紧块连接至定位架上端面螺纹孔，用于压紧固定法兰定位盘；压紧抱箍用于球体的外部压紧，与下半球底盘配合固定工件球体部分；旋转轴安装至半球底盘的下表面，其上连接有旋转轴套，用于焊接过程的旋转。

本实施例提供的运载火箭球形燃料分流器装焊装置，其装焊方法，包括如下步骤：

-装配定位下半球；

-装配定位上半球；

-下半球与上半球对接定位装焊；

其中，

所述装配定位下半球包括如下步骤：

步骤1.1，将下半球壳体的预对接部位固定于下半球底盘上，并通过压紧抱箍收紧；

步骤1.2，将出口法兰定位盘安装于出口法兰内，使出口法兰定位盘的内凹面与出口法兰的法兰面齐平，并调整出口法兰的周向装配位置；

步骤1.3，将下半球定位架的连接端与法兰定位盘上的方孔结构配合连接，使下半球定位架的连接端端面与法兰定位盘的内凹面完全齐平，并通过压紧块压紧法兰，完成下半球的装配定位，对出口法兰与下半球壳体之间的环缝进行焊接；

步骤1.4，将焊接后的下半球从下半球底盘上取下，拆除下半球定位架；

所述装配定位上半球包括如下步骤：

步骤2.1，将上半球壳体的入口法兰部位固定于半球对接定位底盘上，并通过压紧抱箍收紧；

步骤2.2，调整上半球壳体的周向装配位置，通过定位卡槽对加注法兰定位块和加注法兰进行位置定位；

步骤2.3，调整基准线，旋转上半球壳体使加注法兰定位块上的基准线与半球对接定位底盘上的基准线对齐，将加注法兰定位块固定在半球对接定位底盘上，完成上半球的装配定位，对加注法兰与上半球壳体之间的环缝进行焊接；

所述下半球与上半球对接定位装焊包括如下步骤：

步骤3.1，装配抱箍安装于完成焊接的上半球和下半球的预对接位置，利用装配抱箍对上半球和下半球进行位置定位，在装配抱箍内调整下半球方向，使法兰定位盘的方孔结构与半球对接定位架连接端的端部匹配，；

步骤3.2，对装配抱箍进行收紧，通过装配抱箍上的焊接定位点预留位置槽，对上半球与下半球之间的对接环缝进行定位焊。

进一步地，还包括如下步骤：

拆除装配抱箍，在对接环缝处进行正面对接环缝自动焊。

本实施例具体为：

为保证能够实施自动焊，必须让开环缝焊接位置，因此采用了内部装配定位的方式。以下半球为例，下半球壳体与出口法兰装配采用的方式是，以下半球底盘及下半球内型面为基准，在下半球底盘上安装下半球定位块，对下半球壳体进行准确定位，采用压紧抱箍对下半球壳体进行固定；出口法兰工件与出口法兰定位盘连接，出口法兰定位盘中心孔为方形，出口法兰定位盘与法兰固定的孔为腰型孔，因此，出口法兰与出口法兰定位盘可进行周向位置调整，出口法兰定位盘采用内凹结构，与出口法兰安装后，内凹结构的内凹面与出口法兰的法兰面刚好齐平。下半球底盘上安装下半球定位架，下半球定位架的支撑杆为方形结构，下半球定位架的上端面为与出口法兰定位盘连接的连接端，上端面尺寸与出口法兰定位盘上的方孔结构进行匹配，高度和角度分别与法兰面等同。在装配时，出口法兰定位盘能够沿下半球定位架的上端与出口法兰连接部分进行轴向移动，由于出口法兰定位盘的内凹面与出口法兰齐平，因此移动至出口法兰定位盘与下半球定位架上端面齐平时，即达到装配要求位置。

上半球的装配方式与下半球同理。

上、下半球对接，采用法兰定位的方式。半球对接定位底盘上安装有加注法兰定位块、入口法兰定位块、半球对接定位架。加注法兰定位块通过法兰外径定位加注法兰，数量为1块，入口法兰定位块通过法兰内径定位入口法兰，入口法兰定位块数量可为4～8块，入口法兰定位块的外径与入口法兰内径配合，入口法兰可沿法兰中心轴进行周向旋转；使加注法兰位置固定在加注法兰定位块上，使上半球位置得到固定。下半球与上半球对接，采用装配抱箍进行位置定位，装配抱箍内型面为球面，下半球可在装配抱箍内进行旋转调整方向。出口法兰安装出口法兰定位盘，出口法兰定位盘和半球对接定位架匹配后，即可保证上、下半球的位置，采用螺钉对装配抱箍进行收紧，装配抱箍中间设有焊接定位点预留位置槽，对接环缝进行定位焊后，拆除装配抱箍，即可实施正面环缝自动焊。

工件装配后，在环缝同心位置安装旋转轴，不同的环缝对应有不同的旋转轴及相应的安装位置，安装位置在半球底盘及对接定位底板上标识，旋转轴和安装位置确定后，采用螺钉将旋转轴固定在底板上，旋转轴的夹持部分为方形，其上固定旋转轴套，旋转轴套可沿旋转轴夹持部分滑动，至合适装夹位置后，采用紧固螺钉进行锁紧。装配至通用环缝焊接设备上即可进行环缝焊接。

下面结合附图对本实施例作进一步描述：

运载火箭燃料分流器的结构如图1所示，燃料分流器一般由2个半球、及其多个法兰组装焊接而成。半球为钣金成形，并在上面开翻边孔，零件成形精度低，采用手工修配焊接后，各出口法兰形位尺寸一致性较差，难以达到设计技术指标要求。由于对接环缝为空间位置，采用一般的工艺装备，难以实现各法兰的准确定位以及旋转轴中心与对接环缝中心同轴，无法实施自动化焊接。本实施例的目的在于提供一种运载火箭球形燃料分流器装焊装置及其装焊方法，实现装焊的一体化，既能保证装配尺寸精度，又能使旋转轴轴心与对接环缝的中心重合，实施自动化焊接。

图1是新型运载火箭助推四通燃料分流器，结构形式由上、下两半球拼焊成球形，球体直径为φ460mm，材料为5A06铝合金，入口法兰直径为φ320mm，出口法兰直径为φ220mm，加注法兰直径为φ100mm。如图2(a)和图2(b)所示，为本实施例运载火箭半球法兰装焊工艺装备结构示意图。该装置包括：

下半球底盘1，其上平面安装下半球定位架5及下半球定位块6，下半球定位架5为铝合金板线切割一体成形结构，其截面为方形，下半球定位架5下横杆与下半球底盘1精确定位后采用螺钉固定，下半球定位架5下横杆及定位块6外支撑面为球面，与工件7内型面一致，下半球装配后通过支撑架5下横杆及定位块6进行准确定位，下半球能够沿下半球底盘中心进行周向旋转，调整周向装配位置。出口法兰定位盘3与出口法兰内孔配合定位，出口法兰与出口法兰定位盘3能沿出口法兰的轴心旋转，出口法兰定位盘3中心为方孔，出口法兰螺钉孔连接位置为腰型孔。装配时旋转下半球及出口法兰，使出口法兰定位盘3中心方孔与下半球支撑架5上端部方杆配合，方形杆的上端面与出口法兰定位盘3内凹面完全齐平，即可保证装配位置的准确性。方形杆端面有螺纹孔，通过压紧块4压紧法兰。压紧抱箍2为两半式，通过螺钉连接为一体，其内型面与半球中心偏上20mm的外型面一致，压紧抱箍2其上有均布螺钉孔，与下半球底盘螺钉孔对应，采用螺钉收紧固定下半球。工件装配位置固定后即可进行环缝的定位焊及自动化焊接。

如图3(a)和图3(b)所示，为本实施例运载火箭燃料分流器上、下半球总对接工艺装备示意图。该装置包括：

对接定位底板8，其上安装半球对接定位架11，半球对接定位架11下横杆及定位块6支撑面为圆柱面，与入口法兰内型面一致，上半球中心位置能够通过半球定位架11及定位块6进行准确定位，上半球能够沿对接定位底板8中心进行周向旋转，调整周向装配位置。加注法兰定位块9有定位卡槽与加注法兰进行位置定位，加注法兰定位块9及半球对接定位底盘8基准位置刻有基准线，旋转上半球组件使基准线对齐，之后通过螺钉将加注法兰定位块9固定在半球对接定位底盘8上。上半球组件位置固定后，进行下半球与上半球对接，采用装配抱箍10进行上、下半球位置定位，装配抱箍内型面为球面，下半球可在装配抱箍10内进行旋转调整方向。出口法兰安装出口法兰定位盘3，出口法兰定位盘3中心为方孔，旋转下半球，使出口法兰定位盘3方形孔与半球对接定位架11端部方形杆匹配，方形杆的上端面与出口法兰定位盘3内凹面完全齐平时，即可保证上、下半球的位置。通过压紧块4压紧下半球组件。采用螺钉对装配抱箍10进行收紧，装配抱箍10中间有焊接定位点预留位置槽，对接环缝进行定位焊后，可拆除装配抱箍10，实施正面环缝自动焊。

如图4所示，为本实施例运载火箭燃料分流器自动焊接旋转轴安装位置示意图。该装置包括：

工件装配后，旋转轴13安装至下半球底盘1或半球对接定位底盘8下底面相应位置，不同的环缝对应有不同的旋转轴及相应的安装位置，旋转轴在安装位置确定后，采用螺钉将旋转轴固定在底板上。旋转轴13的夹持部分为方形，其上固定旋转轴套14，旋转轴套14可沿旋转轴13夹持部分滑动，至合适装夹位置后，采用紧固螺钉进行锁紧。装配至通用环缝焊接设备上即可进行环缝焊接。

在本实施例中：

半球底盘与定位架、定位块对应装配位置有配合槽，定位架与定位块与半球工件接触定位面为球形面，各部件通用螺钉连接；定位架为主体截面为方形，其上端中心与对应法兰中心重合，高度与角度与法兰面等同；法兰定位盘为内凹结构，连接法兰后内凹面与法兰面一致，内孔为方形，与定位架方形尺寸配合；法兰定位盘与法兰连接孔为腰型孔，压紧块与定位架端部连接压紧法兰；半球底盘底面连接旋转轴，旋转轴与对应装焊法兰同心，旋转轴的夹持部分为方形，其上安装旋转轴套。

采用内支撑定位的方式，定位架、定位块对半球工件进行内部位置定位，装配后与焊接位置互不干涉。

定位架]为方形，为一体加工成形结构，能够对半球及法兰均进行定位，上端部分中心与法兰中心重合。

法兰定位盘为内凹形，内凹面与法兰齐平，与法兰连接孔为腰型孔。

法兰定位盘、定位架定位配合为方形结构。

旋转轴为可拆卸式，结构为方形，连接固定部分与轴体为一体成形，旋转轴连接后与对应装焊法兰同心，夹持部位安装圆形旋转轴套。

本实施例装焊一体化工艺装备，该装备采用内部定位方式，避免了对外部焊接过程的干涉，工艺装备均能够采用机械加工的方式加工完成，保证了工艺装配的精度要求。装焊装备实现了燃料分流器的装配定位，大幅度的提高了装配精度及装焊生产效率，并能够实现所有环缝的自动化焊接。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种运载火箭球形燃料分流器装焊装置，其特征在于，包括半球底盘、定位架、定位块、法兰定位盘、压紧块、压紧抱箍以及装配抱箍，其中，所述定位架的一端和定位块分别安装在半球底盘上，所述法兰定位盘的中心处设有方孔结构，所述定位架的另一端为方形结构，所述方形结构与方孔结构适配连接，并通过压紧块压紧固定；所述压紧抱箍设置于半球底盘的外部，并与半球底盘之间收紧连接；所述装配抱箍上设有焊接定位点预留位置槽。

2.根据权利要求1所述的运载火箭球形燃料分流器装焊装置，其特征在于，所述半球底盘包括下半球底盘和半球对接定位底盘，所述下半球底盘与下半球的预对接端适配连接；所述半球对接定位底盘与上半球的入口法兰适配连接。

3.根据权利要求2所述的运载火箭球形燃料分流器装焊装置，其特征在于，所述定位架包括下半球定位架和半球对接定位架，所述下半球定位架和半球对接定位架与半球底盘连接的一端均为横杆结构；其中，下半球定位架的横杆结构I与下半球底盘固定连接，且横杆结构I的支撑面与下半球的内型面一致；半球对接定位架的横杆结构II与半球对接定位底盘固定连接，且横杆结构II的支撑面与入口法兰的内型面一致；所述下半球定位架和半球对接定位架与法兰定位盘连接的一端端部上均设有螺纹，所述压紧块通过螺纹固定。

4.根据权利要求1所述的运载火箭球形燃料分流器装焊装置，其特征在于，所述法兰定位盘包括出口法兰定位盘、入口法兰定位盘和加注法兰定位盘，其中，所述出口法兰定位盘、入口法兰定位盘和加注法兰定位盘分别与下半球的出口法兰、上半球的入口法兰和上半球的加注法兰内孔相适配；所述出口法兰定位盘、入口法兰定位盘和加注法兰定位盘分别为内凹形结构，所述内凹形结构的内凹面分别与相对应的法兰齐平。

5.根据权利要求4所述的运载火箭球形燃料分流器装焊装置，其特征在于，所述出口法兰定位盘、入口法兰定位盘和加注法兰定位盘上分别设有腰型连接孔，且通过腰型连接孔分别与相对应的法兰可同轴旋转连接。

6.根据权利要求2所述的运载火箭球形燃料分流器装焊装置，其特征在于，所述定位块包括下半球定位块、入口法兰定位块和加注法兰定位块，其中，所述下半球定位块安装在下半球底盘上，下半球定位块的支撑面与下半球的内型面一致；所述入口法兰定位块安装在半球对接定位底盘上，入口法兰定位块的支撑面与上半球的入口法兰内型面一致；所述加注法兰定位块的两端分别固定于加注法兰和半球对接定位底盘上，所述加注法兰定位块与半球对接定位底盘的基准位置上分别设有对应的基准线，所述加注法兰定位块上设有用于与加注法兰进行位置定位的定位卡槽。

7.根据权利要求1所述的运载火箭球形燃料分流器装焊装置，其特征在于，所述定位架采用铝合金板线切割一体成形结构；定位架与法兰定位盘连接端的中心线与法兰中心线重合。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的运载火箭球形燃料分流器装焊装置，其特征在于，还包括旋转轴，所述旋转轴采用方形杆结构，旋转轴的连接端与法兰定位盘的方孔结构相适配，且与法兰定位盘之间可拆卸连接，所述旋转轴的夹持端安装有旋转轴套；所述旋转轴套为圆形结构。

9.一种权利要求1至8中任一项所述的运载火箭球形燃料分流器装焊装置的装焊方法，其特征在于，包括如下步骤：

-装配定位下半球；

-装配定位上半球；

-下半球与上半球对接定位装焊；

其中，

所述装配定位下半球包括如下步骤：

步骤1.1，将下半球壳体的预对接部位固定于下半球底盘上，并通过压紧抱箍收紧；

步骤1.2，将出口法兰定位盘安装于出口法兰内，使出口法兰定位盘的内凹面与出口法兰的法兰面齐平，并调整出口法兰的周向装配位置；

步骤1.3，将下半球定位架的另一端与法兰定位盘上的方孔结构配合连接，使下半球定位架的另一端端面与法兰定位盘的内凹面完全齐平，并通过压紧块压紧法兰，完成下半球的装配定位，对出口法兰与下半球壳体之间的环缝进行焊接；

步骤1.4，将焊接后的下半球从下半球底盘上取下，拆除下半球定位架；

所述装配定位上半球包括如下步骤：

步骤2.1，将上半球壳体的入口法兰部位固定于半球对接定位底盘上，并通过压紧抱箍收紧；

步骤2.2，调整上半球壳体的周向装配位置，通过定位卡槽对加注法兰定位块和加注法兰进行位置定位；

步骤2.3，调整基准线，旋转上半球壳体使加注法兰定位块上的基准线与半球对接定位底盘上的基准线对齐，将加注法兰定位块固定在半球对接定位底盘上，完成上半球的装配定位，对加注法兰与上半球壳体之间的环缝进行焊接；

所述下半球与上半球对接定位装焊包括如下步骤：

步骤3.1，装配抱箍安装于完成焊接的上半球和下半球的预对接位置，利用装配抱箍对上半球和下半球进行位置定位，在装配抱箍内调整下半球方向，使法兰定位盘的方孔结构与半球对接定位架另一端的端部匹配；

步骤3.2，对装配抱箍进行收紧，通过装配抱箍上的焊接定位点预留位置槽，对上半球与下半球之间的对接环缝进行定位焊。

10.根据权利要求9所述的运载火箭球形燃料分流器装焊装置的装焊方法，其特征在于，还包括如下步骤：

拆除装配抱箍，在对接环缝处进行正面对接环缝自动焊。