CN107420223B - 一种固体火箭发动机用修复装置及其修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体火箭发动机用修复装置及其修复方法,该修复装置包括储料罐,其出料口通过软管连接金属导管;软管靠金属导管处还安装有振动电机,储料罐还连接有氮气气源。本装置采用振动、加压模式,可以有利于灌浆料的流动以及顺利灌入脱粘处,通过排气孔排气,更有利于灌浆料的流动,避免气体的影响,从而达到灌密实的目的;通过定量控制,有利于提高灌浆的准确度和效率;还可通过远程控制和防爆电机,可提高安全性。该装置彻底解决了深度脱粘缺陷修复的难题,实现了远程、定向、定量灌封的目的。
Description
技术领域
本发明属于固体火箭发动机制造技术领域,具体涉及一种固体火箭发动机用修复装置及其修复方法。
背景技术
固体火箭发动机装药燃烧室的粘接界面结构分别为壳体与绝热层、绝热层与衬层、衬层与药柱,第三界面为衬层与药柱之间。实践表明,第三界面脱粘会导致推进剂燃面瞬间增大,工作压力剧增,严重时发生爆炸,导致试验失败。国内外均开展了灌浆修复技术研究。一般采用直接涂抹或使用注射器注射等方法,主要针对表面缺陷或人手能够活动到缺陷的修复处理,无法实现远程、定向、定量灌封的需求。
发明内容
本发明提供一种固体火箭发动机用修复装置及其修复方法,解决内部脱粘,实现远程、定向、定量灌封的目的。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种固体火箭发动机用修复装置,包括储料罐,其出料口通过软管连接金属导管;软管靠金属导管处还安装有振动电机,储料罐还连接有氮气气源或者惰性气体气源。
进一步地,所述氮气气源或者惰性气体气源包括气瓶,气瓶与储料罐之间还设有进气阀和压力表。
进一步地,所述软管上还设有出料阀和液体流量计。
进一步地,所述振动电机为防爆电机。
本发明还涉及采用所述的装置进行修复的方法,包括以下步骤:
1)进行无损检测,确定第三界面脱粘位置与面积;
2)在脱粘处钻孔两处,一处为浇注孔,一处为排气孔,孔钻到第三界面脱粘处,与缺陷贯通;
3)将灌浆料装入储料罐内,并向储料罐充气,至所需压力值;然后进行试运行放料,确保金属导管处有灌浆料顺利流出,排出软管通道内的气体;
4)将金属导管插入浇注孔,启动振动电机,带动软管和金属导管产生振动,然后向浇注孔内进行灌浆料,灌浆完成后,用真空泵连接真空管,安装在排气孔上,抽空排出缺陷处气体;最后检测评判灌实情况,若未灌实,则重新设置用量,直到灌实为止。
进一步地,所述浇注孔和排气孔的直径为25mm。
进一步地,步骤4)中检测时,采用内窥镜观察或通过射线检测灌实情况。
进一步地,所述步骤3)中,充气至罐内压力为0~4MPa。
本装置采用振动、加压模式,可以有利于灌浆料的流动以及顺利灌入脱粘处,通过排气孔排气,更有利于灌浆料的流动,避免气体的影响,从而达到灌密实的目的;通过定量控制,有利于提高灌浆的准确度和效率;还可通过远程控制和防爆电机,可提高安全性。灌浆料定量控制精度可达到(1±0.1)g。该装置彻底解决了深度脱粘缺陷修复的难题,实现了远程、定向、定量灌封的目的。
附图说明
图1为本发明提供装置的结构示意图。
图2为修复过程中药柱与衬层的结构示意图。
图中,1气瓶, 2进气阀 ,3压力表,4储料罐,5出料阀,6液体流量计, 7软管, 8金属导管,9振动电机,10灌浆料,11药柱,12衬层,13浇注孔,14排气孔,15真空泵。
具体实施方式
以下结合实施例及附图来进一步说明本发明,但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
实施例1:一种固体火箭发动机用修复装置,包括储料罐4,其出料口通过软管7连接金属导管8;软管靠金属导管处还安装有振动电机9,储料罐还连接有氮气气源或者惰性气体气源。
优选的方案中,所述氮气气源或者惰性气体气源包括气瓶1,气瓶与储料罐之间还设有进气阀 2和压力表3。
进一步地,所述软管上还设有出料阀5和液体流量计6。便于控制流量及灌浆精度。
进一步地,所述振动电机9为防爆电机。更为安全。
本发明还涉及所述的装置进行修复的方法,包括以下步骤:
采用该装置修复固体火箭发动机燃烧室第三界面脱粘过程如下:
1)进行无损检测,确定第三界面脱粘位置与面积;第三界面为衬层12与药柱11之间;
2)在脱粘处钻孔2处,一处为浇注孔13,一处为排气孔14,直径为25mm,孔钻到第三界面脱粘处,与缺陷贯通;
3)将装置各组成部件装配连接,各接头部位确保密封;将配制好的灌浆料10装入储料罐内,密封装配好;
4)打开进气阀,由氮气瓶向储料罐内充气,观察压力表到所需压力值时,关闭进气阀;
5)先进行试运行检查,打开出料阀,观察金属导管终端应有灌浆料顺利流出,以便排除管路通道内的气体;观察液体流量计应有流量显示,并清零;检查各接头部位确保密封无漏料;观察压力表,当压力下降一定值时,及时补充压力;
6)布置软管、金属导管,以及振动电机,将金属导管定向插入浇注孔,启动振动电机,带动软管和金属导管产生振动;
7)控制液体流量计,设置所需灌浆料用量值,流量计通过测量灌浆料密度和体积,并计算流出的灌浆料用量,当达到设定的用量后,立即关闭出料阀;
8)用真空泵15连接真空管,安装在排气孔上,抽空排出缺陷处气体;
9)通过内窥镜观察或射线检测评判灌实情况,若未灌实,则重新设置用量,直到灌实为止。
进一步地,所述浇注孔和排气孔的直径为25mm。
进一步地,充气至罐内压力为0~4MPa。
某两台发动机经射线照相和工业CT检测综合评判,发现在前过渡段部位第三界面均有脱粘现象,面积分别为666.4cm2和1555.02cm2,脱粘处的缝隙分别为5mm和6mm,灌浆料的密度为1.2g/cm3,经计算需要的灌浆料分别为399.8g和1119.6g;采用该装置对脱粘空间进行修复处理,再经射线照相和工业CT检测综合评判,脱粘空间均已灌实,缺陷修复满足使用要求,产品均通过了地面试验,取得了成功。
Claims (7)
1.一种固体火箭发动机用修复装置,其特征在于,包括储料罐(4),其出料口通过软管(7)连接金属导管(8);软管靠金属导管处还安装有振动电机(9),储料罐还连接有氮气气源或者惰性气体气源;
具体修复时,包括以下步骤:
1) 进行无损检测,确定第三界面脱粘位置与面积;
2) 在脱粘处钻孔两处,一处为浇注孔(13),一处为排气孔(14),孔钻到第三界面脱粘处,与缺陷贯通;
3) 将灌浆料装入储料罐内,并向储料罐充气,至所需压力值;然后进行试运行放料,确保金属导管处有灌浆料顺利流出,排出软管通道内的气体;
4)将金属导管插入浇注孔,启动振动电机,带动软管和金属导管产生振动,然后向浇注孔内进行灌浆料,灌浆完成后,用真空泵连接真空管,安装在排气孔上,抽空排出缺陷处气体;最后检测评判灌实情况,若未灌实,则重新设置用量,直到灌实为止。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述氮气气源或者惰性气体气源包括气瓶(1),气瓶与储料罐之间还设有进气阀 (2)和压力表(3)。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述软管上还设有出料阀(5)和液体流量计(6)。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述振动电机(9)为防爆电机。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述浇注孔和排气孔的直径为25mm。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:步骤4)中检测时,采用内窥镜观察或通过射线检测灌实情况。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述步骤3)中,充气至罐内压力为0~4MPa。
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