CN109443109B - 一种舵舱及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种舵舱及其制作方法，该舵舱包括：环形舵舱上沿、环形舵舱壁壳、爆炸螺栓保护壳以及补偿块，环形舵舱壁壳包括前端焊接面、门型缺口以及门型缺口形成的门型面，前端焊接面与环形舵舱上沿焊接，爆炸螺栓保护壳与门型缺口边缘焊接后设置在舵舱内，补偿块安装于门型面内表面上，爆炸螺栓保护壳，用于安装爆炸螺栓，并且保护舵舱内设备不被分离后的爆炸螺栓部件损坏；补偿块，用于安装舵机。

Description

一种舵舱及其制作方法

技术领域

本申请涉及舵舱技术领域，主要涉及一种舵舱及其制作方法。

背景技术

目前部分带有助推发送机的火箭或导弹，尾部舵舱不仅需要安装舵机，而且还需要具有将火箭或导弹与助推发动机连接和分离的功能，现有的舵舱功能单一，通常只具备安装舵机的功能，功能较多的舵舱内部结构复杂，直接进行机械加工的难度非常大。

申请内容

本申请的目的在于提供一种舵舱及其制作方法，用于解决舵舱内部结构复杂导致的机械加工难度大的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案如下：

第一方面：本申请提供了一种舵舱，所述舵舱包括环形舵舱上沿、环形舵舱壁壳、爆炸螺栓保护壳以及补偿块，所述环形舵舱壁壳包括前端焊接面、门型缺口以及门型缺口形成的门型面，所述前端焊接面与所述舵舱上沿焊接，所述爆炸螺栓保护壳与所述门型缺口边缘焊接后设置在所述舵舱内，所述补偿块安装于所述门型面内表面上，

所述爆炸螺栓保护壳，用于安装爆炸螺栓，并且保护舵舱内设备不被分离后的爆炸螺栓部件损坏；

所述补偿块，用于安装舵机。

上述方案设计的舵舱，通过环形舵舱上沿、环形舵舱壁壳、爆炸螺栓保护壳以及补偿块的简单设计，具有连接分离功能的同时，结构紧凑、简单，解决了复杂舵舱直接机械加工困难的问题，极大的降低了机械加工的难度。

在第一方面的可选实施方式中，所述爆炸螺栓保护壳包括爆炸螺栓保护壳焊接面、第一爆炸螺栓盖板、第二爆炸螺栓盖板以及爆炸螺栓安装面，所述爆炸螺栓安装面水平设置于所述爆炸螺栓保护壳焊接面，所述爆炸螺栓安装面上设置爆炸螺栓安装孔，所述第一爆炸螺栓盖板与第二爆炸螺栓盖板正对，所述第一爆炸螺栓盖板与第二爆炸螺栓盖板垂直设置于所述爆炸螺栓安装面两端，所述爆炸螺栓保护壳焊接面与所述门型缺口边缘焊接。

上述方案设计的舵舱，爆炸螺栓保护壳的设计使得在实现分离功能时，爆炸螺栓爆炸后，保护舵舱内设备不被分离后的爆炸螺栓部件损坏。

在第一方面的可选实施方式中，所述补偿块以及补偿块对应的门型面上设置舵轴孔和多个螺钉孔，

所述舵轴孔，用于舵机轴通过；

所述多个螺钉孔，用于固定舵机。

在第一方面的可选实施方式中，所述环形舵舱上沿包括：上沿装配面，所述上沿装配面的一端与所述薄壁前端焊接面焊接，所述上沿装配面上设置多个装配孔，用于将所述舵舱与其余舱段进行连接。

在第一方面的可选实施方式中，所述舵舱还包括电缆孔，用于电缆穿过电缆孔进入舵舱内部。

在第一方面的可选实施方式中，所述补偿块通过点焊的方式安装于所述门型面的内表面上。

在第一方面的可选实施方式中，所述爆炸螺栓保护壳以及门型缺口的数量为4个。

第二方面：本申请提供了一种舵舱制作方法，所述方法包括：

将材料加工制成环形舵舱上沿；

将材料卷焊成环形舵舱壁壳，将所述环形舵舱壁壳一端与所述环形舵舱上沿一端焊接，所述环形舵舱壁壳圆周尺寸与所述环形舵舱上沿圆周尺寸对应，并在所述环形壁另一端切割门型缺口后形成门型面；

将材料切割后加工制成爆炸螺栓保护壳，将所述爆炸螺栓保护壳与所述门型缺口边缘进行焊接，以使所述爆炸螺栓保护壳设置在所述环形舵舱壁壳内，所述爆炸螺栓保护壳的尺寸与所述门型缺口的尺寸对应；

将材料加工制成补偿板，将所述补偿板焊接于所述门型面内表面，形成舵舱。

上述方案设计的方法，通过环形舵舱上沿、环形舵舱壁壳、爆炸螺栓保护壳以及补偿块的简单设计，具有连接分离功能的同时，结构紧凑、简单，解决了复杂舵舱直接机械加工困难的问题，极大的降低了机械加工的难度。

在第二方面的可选实施方式中，所述加工制成爆炸螺栓保护壳，将所述爆炸螺栓保护壳与所述门型缺口边缘焊接，包括：

加工制成爆炸螺栓保护壳焊接面、第一爆炸螺栓盖板、第二爆炸螺栓盖板以及爆炸螺栓安装面，在所述爆炸螺栓安装面上设置爆炸螺栓安装孔，将所述爆炸螺栓安装面水平设置于所述爆炸螺栓保护壳焊接面，将所述第一爆炸螺栓盖板与第二爆炸螺栓盖板正对并垂直设置于所述爆炸螺栓安装面两端，形成爆炸螺栓保护壳，将所述爆炸螺栓保护壳焊接面与所述门型缺口边缘焊接，所述爆炸螺栓保护壳焊接面的尺寸与所述门型缺口的尺寸对应。

在第二方面的可选实施方式中，在所述加工形成环形舵舱上沿之后，所述方法还包括：在环形舵舱上沿的环形面上设置多个装配孔。

在第二方面的可选实施方式中，在将所述补偿板焊接于所述门型面内表面之后，所述方法还包括：在所述补偿板以及补偿板对应的门型面设置舵轴孔和多个螺钉孔。

在第二方面的可选实施方式中，在所述卷焊成环形壁后，所述方法还包括：在所述环形壁上设置电缆孔。

在第二方面的可选实施方式中，在形成舵舱之后，所述方法还包括：

对所述舵舱进行焊缝无损检测；

对所述舵舱进行调质处理，使所述舵舱能够达到设定的强度标准。

上述方案设计的方法，保证了舵舱的强度和加工精度，使得舵舱能够达到设定的标准。

本申请的有益效果包括：本申请通过环形舵舱上沿、环形舵舱壁壳、爆炸螺栓保护壳以及补偿块的简单设计，具有连接分离功能的同时，结构紧凑、简单，经济性好，解决了复杂舵舱直接机械加工困难的问题，极大的降低了机械加工的难度。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1是本申请第一实施例提供的舵机整体结构示意图；

图2是本申请第一实施例提供的环形舵舱壁壳结构示意图；

图3是本申请第一实施例提供的爆炸螺栓保护壳结构示意图；

图4是本申请第一实施例提供的环形舵舱上沿结构示意图；

图5是本申请第一实施例提供的舵舱孔类结构示意图；

图6是本申请第二实施例提供的舵舱制作方法第一流程图；

图7是本申请第二实施例提供的舵舱制作方法第二流程图。

图标：1-环形舵舱上沿；101-上沿装配面；102-上沿焊接端；2-环形舵舱壁壳；201-前端焊接面；202-门型面；203-门型缺口；3-爆炸螺栓保护壳；301-爆炸螺栓保护壳焊接面；302-爆炸螺栓盖板；303-爆炸螺栓安装面；4-补偿块；5-装配孔；6-电缆孔；7-舵机安装孔；8-爆炸螺栓安装孔。

具体实施方式

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

第一实施例

如图1以及图2所示，本申请提供一种舵舱，该舵舱包括：环形舵舱上沿1、环形舵舱壁壳2、爆炸螺栓保护壳3以及补偿块4，舵舱壁壳包括前端焊接面201、门型缺口203以及门型缺口形成的门型面202，前面焊接面201与舵舱上沿1焊接，爆炸螺栓保护壳3与门型缺口203边缘焊接后设置在舵舱内，补偿块4安装于门型面202内表面上，

爆炸螺栓保护壳3，用于安装爆炸螺栓，并且保护舵舱内设备不被分离后的爆炸螺栓部件损坏；

补偿块4，用于安装舵机。

其中，这里需要说明的是，本申请中的门型缺口203、门型缺口203形成的门型面202、爆炸螺栓保护壳3以及补偿块4的数量都可为多个。

另外，舵舱所有部分均选用30CrMnSi或者其他焊接性能较好的高强度金属材料。其中舵舱上沿1、爆炸螺栓保护壳3选用棒料或者厚度足够的板料，舵舱薄壁壳2和补偿块4选用1-4mm厚的金属板材。

上述方案设计的舵舱，通过环形舵舱上沿1、环形舵舱壁壳2、爆炸螺栓保护壳3以及补偿块4的简单设计，具有连接分离功能的同时，结构紧凑、简单，解决了复杂舵舱直接机械加工困难的问题，极大的降低了机械加工的难度。

在第一实施例的可选实施方式中，如图3所示，爆炸螺栓保护壳3包括爆炸螺栓保护壳焊接面301、爆炸螺栓盖板302以及爆炸螺栓安装面303，爆炸螺栓盖板302包括两个盖板，即第一爆炸螺栓盖板和第二爆炸螺栓盖板(图中未标出)，爆炸螺栓安装面303水平设置于爆炸螺栓保护壳焊接面301，爆炸螺栓安装面303上设置爆炸螺栓安装孔8，第一爆炸螺栓盖板与第二爆炸螺栓盖板正对，第一爆炸螺栓盖板与第二爆炸螺栓盖板垂直设置于爆炸螺栓安装面303两端，爆炸螺栓保护壳焊接面301与门型缺口203边缘焊接。

由图中还可以看出，两块爆炸螺栓盖板302与爆炸螺栓保护壳焊接面301之间形成一个相对独立的空间，爆炸螺栓爆炸分离后，其螺栓头也被限制在该空间内。

另外，两块爆炸螺栓盖板302垂直紧贴于爆炸螺栓保护壳焊接面301，可通过螺钉方式或者焊接方式进行固定。

可选地，舵舱根据实际需要，如爆炸螺栓的数量，可以设置多个爆炸螺栓保护壳3，本申请中爆炸螺栓保护壳3数量为四个，对应门型缺口203的数量也与爆炸螺栓保护壳的数量一致。

上述方案设计的舵舱，爆炸螺栓保护壳的设计使得在实现分离功能时，爆炸螺栓爆炸后，保护舵舱内设备不被分离后的爆炸螺栓部件损坏。

在第一实施例的可选实施方式中，补偿块4以及补偿块对应的门型面202上设置舵机安装孔7，舵机安装孔包括舵轴孔和多个螺钉孔(图中未标出)。

如图1所示，其中，补偿块4形状符合舵机形状，舵轴可穿过舵轴孔进入舵舱内部，舵轴孔为直径较大的圆孔。螺钉孔用于固定舵机，沿舵轴孔分布或根据舵机形状分布。

上述方案设计的舵舱，使得舵机的固定更加牢靠，增强了舵舱功能的稳定性。

在第一实施例的可选实施方式中，如图4以及图5所示，环形舵舱上沿1包括：上沿装配面101，上沿装配面101的一端与前端焊接面201焊接，上沿装配面上设置多个装配孔5，用于将所述舵舱与其余舱段进行连接。

其中，上沿装配面101的一端与前端焊接面201焊接，其具体为：上沿装配面101的后端为上沿焊接端102，上沿焊接端102与前端焊接面201进行焊接，上沿装配面101和上沿焊接端102的厚度不同，上沿焊接端102的厚度与前端焊接面201的厚度相同。

可选的，装配孔5可为但不限于沿舵舱半径方向的沉头孔，沉头孔沿舵舱周向分布。

在第一实施例的可选实施方式中，舵舱还包括电缆孔6，用于电缆穿过电缆孔进入舵舱内部。

其中，舵舱的电缆孔6的数量一般设置为两个。

可选的，电缆孔6的周围还可以设置螺纹孔，用于安装电缆保护罩等保护电缆的结构。

上述方案设计的舵舱，使得电缆等附加硬件的保障更加牢靠。

在第一实施例的可选实施方式中，补偿块4通过点焊的方式安装于门型面202的内表面上。

第二实施例

本申请还提供一种舵舱制作方法，该方法包括：

步骤101：将材料加工制成环形舵舱上沿，转到步骤102。

步骤102：将材料卷焊成环形舵舱壁壳，将环形舵舱壁壳一端与环形舵舱上沿一端焊接，环形舵舱壁壳圆周尺寸与环形舵舱上沿圆周尺寸对应，并在环形壁壳另一端切割门型缺口后形成门型面，转到步骤103。

步骤103：将材料切割后加工制成爆炸螺栓保护壳，将爆炸螺栓保护壳与门型缺口边缘进行焊接，以使爆炸螺栓保护壳设置在环形舵舱壁壳内，爆炸螺栓保护壳的尺寸与门型缺口的尺寸对应，转到步骤104。

步骤104：将材料加工制成补偿板，将补偿板焊接于门型面内表面，形成舵舱。

对于步骤101，需要说明的是，选取的材料为30CrMnSi棒料和厚度足够的板料加工成环形舵舱上沿，舵舱上沿包括舵舱上沿装配面以及焊接端，在舵舱上沿装配面上设置多个装配孔。

对于步骤102，需要说明的是，选取的材料为1-2mm厚高强度金属板材，在环形工装辅助下，卷焊成环形舵舱壁壳，其直径大小与舵舱上沿直径大小相同，其厚度也与舵舱上沿相同。

可选的，对于步骤103中的加工制成爆炸螺栓保护壳，将爆炸螺栓保护壳与门型缺口边缘焊接，包括：

加工制成爆炸螺栓保护壳焊接面、第一爆炸螺栓盖板、第二爆炸螺栓盖板以及爆炸螺栓安装面，在爆炸螺栓安装面上设置爆炸螺栓安装孔，将爆炸螺栓安装面水平设置于爆炸螺栓保护壳焊接面，将第一爆炸螺栓盖板与第二爆炸螺栓盖板正对并垂直设置于爆炸螺栓安装面两端，形成爆炸螺栓保护壳，将爆炸螺栓保护壳焊接面与门型缺口边缘焊接，爆炸螺栓保护壳焊接面的尺寸与门型缺口的尺寸对应。

可选的，在步骤104形成舵舱之后，该方法还包括：

步骤105：进行焊缝无损检测，转到步骤106。

步骤106：将舵舱进行调质处理，转到步骤107。

步骤107：对舵舱进行精加工，转到步骤108。

步骤108：在环形舵舱壁壳上加工电缆孔，在补偿块以及对应的门型面上加工舵机安装孔。

对于步骤106，这里需要说明的是，对舵舱进行调质处理主要是对在加工舵舱是进行焊接的所有器件进行调质处理，调质到HRC32-35，并且在调质过程中使用加工装固定内外型面，防止过大变形。

对于步骤107，这里需要说明的是，对舵舱进行精加工主要是去除舵舱前后端面产生的余量，使舵舱上沿装配面达到装配尺寸要求。

对于步骤108，这里需要说明的是，加工的电缆孔以及舵机安装孔都需要保证孔的位置的正确性和尺寸的正确性。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种舵舱，其特征在于，所述舵舱包括环形舵舱上沿、环形舵舱壁壳、爆炸螺栓保护壳以及补偿块，所述环形舵舱壁壳包括前端焊接面、门型缺口以及门型缺口形成的门型面，所述前端焊接面与所述环形舵舱上沿焊接，所述爆炸螺栓保护壳与所述门型缺口边缘焊接后设置在所述舵舱内，所述补偿块安装于所述门型面内表面上，

所述爆炸螺栓保护壳，用于安装爆炸螺栓，并且保护舵舱内设备不被分离后的爆炸螺栓部件损坏；

所述补偿块，用于安装舵机。

2.根据权利要求1所述舵舱，其特征在于，所述爆炸螺栓保护壳包括爆炸螺栓保护壳焊接面、第一爆炸螺栓盖板、第二爆炸螺栓盖板以及爆炸螺栓安装面，所述爆炸螺栓安装面水平设置于所述爆炸螺栓保护壳焊接面，所述爆炸螺栓安装面上设置爆炸螺栓安装孔，所述第一爆炸螺栓盖板与第二爆炸螺栓盖板正对，所述第一爆炸螺栓盖板与第二爆炸螺栓盖板垂直设置于所述爆炸螺栓安装面两端，所述爆炸螺栓保护壳焊接面与所述门型缺口边缘焊接。

3.根据权利要求1所述舵舱，其特征在于，所述补偿块以及补偿块对应的门型面上设置舵轴孔和多个螺钉孔，

所述舵轴孔，用于舵机轴通过；

所述多个螺钉孔，用于固定舵机。

4.根据权利要求1所述舵舱，其特征在于，所述环形舵舱上沿包括：上沿装配面，所述上沿装配面的一端与所述前端焊接面焊接，所述上沿装配面上设置多个装配孔，用于将所述舵舱与其余舱段进行连接。

5.根据权利要求1所述舵舱，其特征在于，所述舵舱还包括电缆孔，用于电缆穿过电缆孔进入舵舱内部。

6.根据权利要求1所述舵舱，其特征在于，所述补偿块通过点焊的方式安装于所述门型面的内表面上。

7.根据权利要求1所述舵舱，其特征在于，所述爆炸螺栓保护壳以及门型缺口的数量为4个。

8.一种舵舱加工方法，其特征在于，所述方法包括：

将材料加工制成环形舵舱上沿；

将材料卷焊成环形舵舱壁壳，将所述环形舵舱壁壳一端与所述环形舵舱上沿一端焊接，所述环形舵舱壁壳圆周尺寸与所述环形舵舱上沿圆周尺寸对应，并在所述环形舵舱壁壳另一端切割门型缺口后形成门型面；

将材料切割后加工制成爆炸螺栓保护壳，将所述爆炸螺栓保护壳与所述门型缺口边缘进行焊接，以使所述爆炸螺栓保护壳设置在所述环形舵舱壁壳内，所述爆炸螺栓保护壳的尺寸与所述门型缺口的尺寸对应；

将材料加工制成补偿板，将所述补偿板焊接于所述门型面内表面，形成舵舱。

9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述加工制成爆炸螺栓保护壳，将所述爆炸螺栓保护壳与所述门型缺口边缘焊接，包括：

加工制成爆炸螺栓保护壳焊接面、第一爆炸螺栓盖板、第二爆炸螺栓盖板以及爆炸螺栓安装面，在所述爆炸螺栓安装面上设置爆炸螺栓安装孔，将所述爆炸螺栓安装面水平设置于所述爆炸螺栓保护壳焊接面，将所述第一爆炸螺栓盖板与第二爆炸螺栓盖板正对并垂直设置于所述爆炸螺栓安装面两端，形成爆炸螺栓保护壳，将所述爆炸螺栓保护壳焊接面与所述门型缺口边缘焊接，所述爆炸螺栓保护壳焊接面的尺寸与所述门型缺口的尺寸对应。

10.根据权利要求9所述方法，其特征在于，在形成舵舱之后，所述方法还包括：

对所述舵舱进行焊缝无损检测；

对所述舵舱进行调质处理，使所述舵舱能够达到设定的强度标准。

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