CN108927770A - 火箭安溢活门对中装配装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种火箭安溢活门对中装配装置及其安装方法，通过内壁一端与外壁嵌套，内卡弹簧，外壁两侧装销钉和挡圈限定其在内壁上的运动距离；内壁对接安溢活门口，通过外壁与内壁间的弹簧和滚珠固定二者的连接；内壁带活动杆一端穿过盖板与手轮相连，盖板开口限制活动杆的运动间隙，保证了装置的对中性，从而保证了安溢活门的对中性；筒体一端与盖板相连，另一端通过螺栓固定在安溢活门对应的箭体舱壁口上；该装置的运用取代了操作人员手动测距、再调整的过程，并明确了安溢活门安装方法，提高了生产效率，并避免了人为测量产生误差的可能，极大地提升了火箭安溢活门安装的对中性精度。

Description

火箭安溢活门对中装配装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种火箭安溢活门对中装配装置及其安装方法。

背景技术

运载火箭总装阶段安溢活门的安装精度直接影响发射场安溢活门与泻出连接器的对接质量、对接面的密封性，关系到箭体加注是否顺利以及工作人员的人身安全，因此要求较高的对中性精度。

现阶段，运载火箭进行安溢活门安装时，首先完成安溢活门与连接三通的对接，对接后暂不拧紧紧固件，然后操作人员通过直尺测量安溢活门排气口与舱壁开口边缘的距离，通过多个测量值来确定安溢活门排气口与舱体“安溢口”的对中性。总装对接过程中需要进行多次调整来确保安溢活门排气口与舱壁口对中性精度在±2mm之间，最后再拧紧紧固件并定力，完成整个安溢活门装配过程。

对接三通管在生产过程中容易受焊接应力影响出现轻微变形，导致安溢活门安装过程中，通过直尺测量并调整安溢活门排气口与舱壁口的距离在精度指标±2mm内这一过程变得困难，需要消耗大量人力与时间才能满足安装精度。因此，为取代操作人员手动使用直尺进行测量安溢活门排气口与舱壁开口之间的距离，提高生产效率，需要设计工艺装备，提高运载火箭安溢活门安装的对中性精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种火箭安溢活门对中装配装置及其安装方法，能够简化现今采用的边测边调的安装过程，保证安溢活门的安装质量，提高运载火箭安溢活门安装的对中性精度，进而达到提升生产效率的效果。

为解决上述问题，本发明提供一种火箭安溢活门对中装配装置，包括：

包括手轮、盖板、筒体、外壁、内壁、销钉、挡圈，其中，

内壁的一端嵌套在外壁中，外壁两端装有销钉和挡圈，用于限制外壁在内壁上的轴向位移；

盖板的中部具有通孔，用来使内壁一端的活动杆伸出，内壁与手轮固定连接；

内壁一端的活动杆穿过盖板与手轮相连，同时盖板通过螺栓、垫圈、螺母连接的方式与筒体相连；

筒体一端连接安溢活门对应的箭体舱壁口，另一端连接盖板，筒体开口。

进一步的，在上述装配装置中，所述外壁的中部具有把手。

进一步的，在上述装配装置中，所述筒体的右侧与舱体连接的端面开设有均匀布置的4个螺纹孔，所述筒体的右侧与舱体连接的端面的壁厚为左侧端面壁厚的1.55-1.85倍。

进一步的，在上述装配装置中，所述筒体的左侧端面的壁厚为盖板与所述筒体的左侧端面接触部位的壁厚的0.65-0.9倍。

进一步的，在上述装配装置中，所述内壁的外圆周呈三级台阶状，第一级台阶为凸缘，第二级台阶上加工有与所述销钉配合的销钉孔，第三级的右侧加工有沟槽，沟槽中具有滚珠，滚珠的直径大于沟槽深度，使滚珠退回时仍有部分球体突出内壁的内表面。

进一步的，在上述装配装置中，所述外壁的右侧环内周设置有凸台，所述凸台的厚度为所述内壁上的沟槽厚度的2-2.55倍，所述外壁的左侧壁厚为所述沟槽厚度的1.25-1.35倍，外壁的左侧与内壁的第二级台阶接触，所述外壁的右侧环内周的凸台部分与所述内壁的沟槽处接触，所述外壁与内壁通过销钉和挡圈固定。

进一步的，在上述装配装置中，所述外壁与内壁之间设置有中空部分，所述中空部分内设置有弹簧，用以在装配操作时为内壁和外壁施加预紧力，内壁与外壁互相配合固定安溢活门口，在套设好活门的状态下，滚珠从沟槽中部分突出，恰好将安溢活门相对应的沟槽卡住，以连接固定对中装配装置与安溢活门。

进一步的，在上述装配装置中，所述盖板中部的通孔用于限制内壁的活动杆的纵向方向运动间隙为单边0.05mm，横向运动间隙为0.1mm。

进一步的，在上述装配装置中，所述手轮上具有刻度线，与火箭舱体的刻度线相对应。

进一步的，在上述装配装置中，，所述手轮5的中心设置有螺纹孔，用来与所述内壁1的活动杆相连接。

根据本发明的另一面，提供一种上述火箭安溢活门对中装配装置的安装方法，包括：

步骤S1：测定安装现场的环境温度；

步骤S2：通过手柄向左侧推外壁，使外壁的最右端越过内壁的沟槽；

步骤S3：将安溢活门缓慢地推入内壁中，推入的速度设定为：推安溢活门的前二分之一段时为1cm/秒，推安溢活门的后二分之一段时的速度为0.5cm/秒，从而保证配合的直线度和安溢活门不被损坏；确保安溢活门推入内壁后，松开外壁，使滚珠卡住安溢活门；

步骤S4：将安溢活门进行预对中，装有安溢活门的整个装置缓慢移动至火箭舱体的活门安装孔前，在安溢活门距离活门安装孔1cm处停止，确认安溢活门的边缘位于安装孔的范围之内；

步骤S5：将装有安溢活门的整个装置继续向活门安装孔推进1cm，安溢边缘接触到安装孔后，旋紧套筒右侧的四个螺栓；旋紧的步骤为：先将四个螺栓依次旋半圈，再依次旋一圈，然后静止30分钟，用以消除由于螺栓压力给火箭舱体突然施加的应力导致的变形，最后以扭矩扳手以 T的定扭矩做最后的旋紧，旋紧后，静止1小时，用以使旋紧区域达到应力平衡；再以1.5cm/秒的速度将安溢活门嵌入活门安装孔中；其中，E为安装现场温度，X1为筒体右端面厚度，X2为筒体左端面厚度，Y1为外壁左侧厚度，Y2为外壁右侧凸台厚度，T＝20-25N.M；

步骤S6：连接安溢活门与箭体接口，确认安溢活门安装稳定后，松开与火箭舱体连接的螺栓，向左推外壁，压缩弹簧，此时滚珠回退，从而安溢活门与装配装置分离。

与现有技术相比，本发明的技术有益效果是：

1、通过选择合适的安装步骤，合理的壁厚，推入速度，螺栓旋紧方式，扭矩，在保证装配装置安装活门的对中性精度的基础上，又能将对火箭舱体变形的影响减小，从而将火箭发射高速运行中因舱体外壳变形而造成的扰动气流控制在可控的范围内。

2、火箭安溢活门对中装配装置取代操作人员手动测量安溢活门排气口与舱壁开口之间的距离并多次调整的过程，达到提高生产效率、保证装配尺寸精度的效果，相对于现有技术具有装卸简单、成本较低、精度较高的特点。

附图说明

图1是本发明一实施例的火箭安溢活门对中装配装置示意图；

图2是本发明一实施例的内壁活动杆运动间隙示意图；

图3是本发明一实施例的筒体开口示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～3所示，本发明提供一种火箭安溢活门对中装配装置，包括手轮5、盖板4、筒体3、外壁2、内壁1、销钉6、密封圈8、挡圈11，其中，

内壁1的一端嵌套在外壁2中，外壁2两端装有销钉6和挡圈11，用于限制外壁2在内壁1上的轴向位移；在此，外壁两侧装销钉和挡圈限定外壁在内壁上的运动距离；

盖板4的中部具有通孔，用来使内壁一端的活动杆伸出，内壁与手轮固定连接；在此，盖板开口限制活动杆的运动间隙，保证了装置的对中性，从而保证了安溢活门的对中性；

内壁1一端的活动杆穿过盖板4与手轮5相连，同时盖板4通过螺栓13、垫圈14、螺母15连接的方式与筒体3相连；

筒体3一端连接安溢活门对应的箭体舱壁口，另一端连接盖板4，筒体3开口。

本发明的装置的运用取代了操作人员手动测距、再调整的过程，并明确了安溢活门安装方法，提高了生产效率，并避免了人为测量产生误差的可能，极大地提升了火箭安溢活门安装的对中性精度。

本发明的火箭安溢活门对中装配装置一实施例中，所述外壁2的中部具有把手，用于在对中操作中把持。

本发明的火箭安溢活门对中装配装置一实施例中，所述筒体3的右侧与舱体连接的端面开设有均匀布置的4个螺纹孔，所述筒体3的右侧与舱体连接的端面的壁厚为左侧端面壁厚的1.55-1.85倍，以保证在通过螺栓在所述4个螺纹孔中向舱体方向旋紧时减小筒体右端面的变形，减轻对火箭舱体变形的影响。

本发明的火箭安溢活门对中装配装置一实施例中，所述筒体3的左侧端面的壁厚为盖板4与所述筒体3的左侧端面接触部位的壁厚的0.65-0.9倍。

本发明的火箭安溢活门对中装配装置一实施例中，所述内壁1的外圆周呈三级台阶状，第一级台阶为凸缘，第二级台阶上加工有与所述销钉6配合的销钉孔，第三级的右侧加工有沟槽，沟槽中具有滚珠9，滚珠9的直径大于沟槽深度，使滚珠退回时仍有部分球体突出内壁的内表面。

本发明的火箭安溢活门对中装配装置一实施例中，所述外壁2的右侧环内周设置有凸台，所述凸台的厚度为所述内壁上的沟槽厚度的2-2.55倍，所述外壁的左侧壁厚为所述沟槽厚度的1.25-1.35倍，外壁的左侧与内壁的第二级台阶接触，所述外壁的右侧环内周的凸台部分与所述内壁的沟槽处接触，所述外壁与内壁通过销钉6和挡圈11固定。

本发明的火箭安溢活门对中装配装置一实施例中，所述外壁与内壁之间设置有中空部分，所述中空部分内设置有弹簧7，用以在装配操作时为内壁1和外壁2施加预紧力，内壁1与外壁2互相配合固定安溢活门口，在套设好活门的状态下，滚珠9从沟槽中部分突出，恰好将安溢活门相对应的沟槽卡住，以连接固定对中装配装置与安溢活门。

在此，内壁对接安溢活门口，通过外壁与内壁间的弹簧和滚珠固定二者的连接。

所述内壁1与外壁2之间所装配的弹簧7与滚珠9是用来，前后滑动，通过滚珠的伸出和退回以及弹簧的预紧力，实现安溢活门口的装入与固定。

本发明的火箭安溢活门对中装配装置一实施例中，所述盖板4中部的通孔用于限制内壁的活动杆的纵向方向运动间隙为单边0.05mm，横向运动间隙为0.1mm，以提高安溢活门对中精度。

本发明的火箭安溢活门对中装配装置一实施例中，所述手轮5上具有刻度线，与火箭舱体的刻度线相对应，保证手工安装时不会出现偏差。

本发明的火箭安溢活门对中装配装置一实施例中，所述手轮5的中心设置有螺纹孔，用来与所述内壁1的活动杆相连接。

以下结合附图1、附图2、附图3及具体实施例对本发明专利提出的一种火箭安溢活门对中装配装置作进一步详细说明。

安溢活门装配前，将外壁2向销钉6方向拉，滚珠9向后退入外壁2沟槽，安溢活门口即可装入内壁1内；松手后弹簧7使外壁2复位，滚珠9向前卡主安溢活门口的沟槽，使安溢活门与装置紧密连接固定，不会出现相对移动；随后通过手轮5提起整个装置，通过螺栓16连接，将筒体3与箭体舱壁口的螺纹口相连，使装置固定在箭体舱壁口上，限制装置与箭体舱壁口的相对位置，从而保证了安溢活门与箭体舱壁口的对中性。

如图2所示，盖板4上的开口尺寸限制了内壁1一端活动杆的相对位移，使活动杆的纵向运动间隙为单边0.05mm，从而保证了安溢活门与舱壁口对中性精度。

本发明还提供一种上述火箭安溢活门对中装配装置的安装方法，包括：

步骤S1：测定安装现场的环境温度；

步骤S2：通过手柄向左侧推外壁，使外壁的最右端越过内壁的沟槽；

步骤S3：将安溢活门缓慢地推入内壁中，推入的速度设定为：推安溢活门的前二分之一段时为1cm/秒，推活门的后二分之一段时的速度为0.5cm/秒，从而保证配合的直线度和安溢活门不被损坏；确保活门推入内壁后，松开外壁，使滚珠卡住活门；

步骤S4：将安溢活门进行预对中，装有安溢活门的整个装置缓慢移动至火箭舱体的活门安装孔前，在安溢活门距离活门安装孔1cm处停止，确认安溢活门的边缘位于安装孔的范围之内；

步骤S5：将装有安溢活门的整个装置继续向活门安装孔推进1cm，安溢边缘接触到安装孔后，旋紧套筒右侧的四个螺栓；旋紧的步骤为：先将四个螺栓依次旋半圈，再依次旋一圈，然后静止30分钟，用以消除由于螺栓压力给火箭舱体突然施加的应力导致的变形，最后以扭矩扳手以 T的定扭矩做最后的旋紧，旋紧后，静止1小时，用以使旋紧区域达到应力平衡；再以1.5cm/秒的速度将安溢活门嵌入活门安装孔中；其中，E为安装现场温度，X1为筒体右端面厚度，X2为筒体左端面厚度，Y1为外壁左侧厚度，Y2为外壁右侧凸台厚度，T＝20-25N.M；

步骤S6：连接安溢活门与箭体接口，确认安溢活门安装稳定后，松开与火箭舱体连接的螺栓，向左推外壁，压缩弹簧，此时滚珠回退，从而安溢活门与装配装置分离，安装完毕，对中精度高。

与现有技术相比，本发明的技术有益效果是：

1、通过选择合适的安装步骤，合理的壁厚，推入速度，螺栓旋紧方式，扭矩，在保证装配装置安装活门的对中性精度的基础上，又能将对火箭舱体变形的影响减小，从而将火箭发射高速运行中因舱体外壳变形而造成的扰动气流控制在可控的范围内。

2、火箭安溢活门对中装配装置取代操作人员手动测量安溢活门排气口与舱壁开口之间的距离并多次调整的过程，达到提高生产效率、保证装配尺寸精度的效果，相对于现有技术具有装卸简单、成本较低、精度较高的特点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种火箭安溢活门对中装配装置，其特征在于，包括手轮、盖板、筒体、外壁、内壁、销钉、挡圈，其中，

内壁的一端嵌套在外壁中，外壁两端装有销钉和挡圈，用于限制外壁在内壁上的轴向位移；

盖板的中部具有通孔，用来使内壁一端的活动杆伸出，内壁与手轮固定连接；

内壁一端的活动杆穿过盖板与手轮相连，同时盖板通过螺栓、垫圈、螺母连接的方式与筒体相连；

筒体一端连接安溢活门对应的箭体舱壁口，另一端连接盖板，筒体开口。

2.如权利要求1所述的火箭安溢活门对中装配装置，其特征在于，所述外壁的中部具有把手。

3.如权利要求1所述的火箭安溢活门对中装配装置，其特征在于，所述筒体的右侧与舱体连接的端面开设有均匀布置的4个螺纹孔，所述筒体的右侧与舱体连接的端面的壁厚为左侧端面壁厚的1.55-1.85倍。

4.如权利要求1所述的火箭安溢活门对中装配装置，其特征在于，所述筒体的左侧端面的壁厚为盖板与所述筒体的左侧端面接触部位的壁厚的0.65-0.9倍。

5.如权利要求1所述的火箭安溢活门对中装配装置，其特征在于，所述内壁的外圆周呈三级台阶状，第一级台阶为凸缘，第二级台阶上加工有与所述销钉配合的销钉孔，第三级的右侧加工有沟槽，沟槽中具有滚珠，滚珠的直径大于沟槽深度，使滚珠退回时仍有部分球体突出内壁的内表面。

6.如权利要求5所述的火箭安溢活门对中装配装置，其特征在于，所述外壁的右侧环内周设置有凸台，所述凸台的厚度为所述内壁上的沟槽厚度的2-2.55倍，所述外壁的左侧壁厚为所述沟槽厚度的1.25-1.35倍，外壁的左侧与内壁的第二级台阶接触，所述外壁的右侧环内周的凸台部分与所述内壁的沟槽处接触，所述外壁与内壁通过销钉和挡圈固定。

7.如权利要求6所述的火箭安溢活门对中装配装置，其特征在于，所述外壁与内壁之间设置有中空部分，所述中空部分内设置有弹簧，用以在装配操作时为内壁和外壁施加预紧力，内壁与外壁互相配合固定安溢活门口，在套设好活门的状态下，滚珠从沟槽中部分突出，恰好将安溢活门相对应的沟槽卡住，以连接固定对中装配装置与安溢活门。

8.如权利要求1所述的火箭安溢活门对中装配装置，其特征在于，所述盖板中部的通孔用于限制内壁的活动杆的纵向方向运动间隙为单边0.05mm，横向运动间隙为0.1mm。

9.如权利要求1所述的火箭安溢活门对中装配装置，其特征在于，所述手轮上具有刻度线，与火箭舱体的刻度线相对应。

10.如权利要求1所述的火箭安溢活门对中装配装置，其特征在于，所述手轮5的中心设置有螺纹孔，用来与所述内壁1的活动杆相连接。

11.一种权利要求1～10任一项所述的火箭安溢活门对中装配装置的安装方法，其特征在于，包括：

步骤S1：测定安装现场的环境温度；

步骤S2：通过手柄向左侧推外壁，使外壁的最右端越过内壁的沟槽；

步骤S3：将安溢活门缓慢地推入内壁中，推入的速度设定为：推安溢活门的前二分之一段时为1cm/秒，推安溢活门的后二分之一段时的速度为0.5cm/秒，从而保证配合的直线度和安溢活门不被损坏；确保安溢活门推入内壁后，松开外壁，使滚珠卡住安溢活门；

步骤S4：将安溢活门进行预对中，装有安溢活门的整个装置缓慢移动至火箭舱体的活门安装孔前，在安溢活门距离活门安装孔1cm处停止，确认安溢活门的边缘位于安装孔的范围之内；

步骤S5：将装有安溢活门的整个装置继续向活门安装孔推进1cm，安溢边缘接触到安装孔后，旋紧套筒右侧的四个螺栓；旋紧的步骤为：先将四个螺栓依次旋半圈，再依次旋一圈，然后静止30分钟，用以消除由于螺栓压力给火箭舱体突然施加的应力导致的变形，最后以扭矩扳手以 的定扭矩做最后的旋紧，旋紧后，静止1小时，用以使旋紧区域达到应力平衡；再以1.5cm/秒的速度将安溢活门嵌入活门安装孔中；其中，E为安装现场温度，X1为筒体右端面厚度，X2为筒体左端面厚度，Y1为外壁左侧厚度，Y2为外壁右侧凸台厚度，T＝20-25N.M；

步骤S6：连接安溢活门与箭体接口，确认安溢活门安装稳定后，松开与火箭舱体连接的螺栓，向左推外壁，压缩弹簧，此时滚珠回退，从而安溢活门与装配装置分离。