CN109623000B - 一种回转顶尖安全隔离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固体推进剂装药车削加工用回转顶尖安全隔离装置。固体推进剂装药车削加工用回转顶尖隔离装置包括：导向锥、隔离体、防护涂层；导向锥采用铍青铜制作，与隔离体采用环氧树脂粘接；隔离体采用高硅氧层压布棒制作；防护涂层材料为环氧树脂，采用喷涂方式涂覆隔离体外表面。本发明解决了采用车床进行固体推进剂装药车削加工时钢制车刀与钢制回转顶尖误碰撞而引发火灾等安全问题，适用于固体推进剂装药车削加工。

Description

一种回转顶尖安全隔离装置

技术领域

本发明涉及一种固体推进剂装药车削加工用装置，主要适用于固体推进剂装药加工。

技术背景

固体推进剂装药是火箭发动机的核心，是固体推进技术发展的关键技术。经过五十余年的发展，我国固体推进剂已经发展了双基、改性双基、复合、NEPE等多种类型、不同用途的推进剂。根据装填方式，推进剂装药一般分为壳体粘接式和自由装填式，自由装填式固体推进剂装药是目前国内装备数量最大的发动机装药方式。根据发动机使命的不同，固体推进剂装药需要被制备成不同的结构形状。在众多的加工方式中，采用机床进行回转体车削是最常用的加工方式。回转体加工时，装药左端采用机床卡盘进行夹持进行旋转。由于固体推进剂强度较小，为保证装药在加工过程中的直线度，需要采用机床回转顶尖对装药右端进行中心定位。车削加工过程中时，装药右端一般会被作为加工基准而进行端面平整、球形端面加工以及倒角、倒圆等形状的加工，大量的粉末状推进剂会附着在回转顶尖上。此时回转顶尖与刀具距离较近，如果程序有误或人为操作失误，极易造成刀具与钢制回转顶尖的直接碰撞。刀具与回转顶尖碰撞产生的火花可以引起固体推进剂粉末燃烧而导致严重火灾事故。同时回转顶尖头部椎体处于高速旋转状态，车削过程中产生的推进剂药粉容易进入回转顶尖的旋转间隙，成为燃烧或爆炸隐患。

发明内容

为解决现有技术存在的不足和缺陷，本发明提供一种固体推进剂装药车削加工用回转顶尖安全隔离装置。

本发明的实现过程如下：

一种固体推进剂装药车削加工用回转顶尖安全隔离装置，包括：导向锥、隔离体、防护涂层。

所述导向锥采用导电性好、强度高的铍青铜加工，铍青铜耐磨损，不起静电。内部空心，加工为柱形+锥形空间，与回转顶尖紧配合，导向锥内部锥孔角度60°，锥尖加工有通孔，避免与回转顶尖尖头产生位置干涉；导向锥内表面粗糙度1.6～3.2，保证内表面与回转顶尖紧密贴合，外表面粗糙度6.3～12.5，保证外表面与隔离体粘接牢固。

所述隔离体采用高硅氧层压布棒加工，与导向锥采用环氧胶粘接结合，隔离体锥形外侧面母线夹角60°；

所述防护涂层采用环氧树脂胶，喷涂于隔离体外表面，待固化后进行打磨处理，涂层厚度约0.25mm。

本发明工作原理为：固体推进剂装药车削时，采用机床卡盘固定装药左端，本发明安装于机床回转顶尖形成安全隔离装置对推进剂装药右端进行中心定位、轴向固定。在进行装药右端车削时，如程序错误或人为失误，车刀与隔离装置误接触则不会产生火花。同时隔离装置可以避免推进剂粉末进入回转顶尖旋转轴承内部而产生危险。

本发明具备以下优点：

1.本发明结构简单，装配快速、维护方便特点。

2.本发明采用低密度复合材料，与金属接触不产生火花，具有轻便安全特点。

附图说明

图1为固体推进剂装药车削加工用回转顶尖安全隔离装置，1-导向锥、2-隔离体、3-防护涂层。

具体实施方式

下面通过具体实施例和附图对本发明做进一步解释说明。

如图1，本固体推进剂装药车削加工用回转顶尖安全隔离装置中，导向锥1采用强度高、耐磨性好的铍青铜加工而成，内表面柱形孔公差带设计为H7，保证与回转顶尖旋转头紧密配合，具有安装固定、导向作用。内表面锥形孔设计母线夹角为60°。导向锥1内表面经打磨后粗糙度1.6～3.2，保证与回转顶尖锥形旋转头紧密结合并实现锥孔定位。锥形孔右端加工小孔Φ5.0mm，避免回转顶尖旋转头与锥形孔位置干涉。导向锥1外侧面左端设计为台阶柱形结构用于粘接时胶料的溢出，右端设计为锥形台结构，母线夹角60°。导向锥1外表面粗糙度6.3～12.5，保证与隔离体2的粘接强度。导向锥1加工完成后，采用乙酸乙酯对外表面进行清洁处理，然后在外表面均匀涂覆环氧树脂胶。隔离体2由高硅氧层压布棒制备，内部左段加工为柱形孔，中段设计为柱形孔结构，右段设计外圆台结构，圆台母线夹角60°。与锥形台接触未加工部分加工孔Φ1.0mm用于安装排气。隔离体2内表面加工完成后，采用乙酸乙酯对内部表面进行清洁处理，然后在内表面进行环氧胶涂覆处理。将完成半成品加工的隔离体2与导向锥1进行粘接，常温条件下加压固化48小时，清理导向锥1、隔离体2内部表面溢出的环氧胶。然后加工隔离体2外部形状，隔离体2外部左段加工外圆柱状结构，右段加工为圆台状结构，圆台母线夹角60°。隔离体2外表面完成后，采用喷涂设备将环氧树脂喷涂在外表面上，常温固化24小时，然后对外表面锥形体进行打磨处理、清理并检测。

本固体推进剂装药车削加工用回转顶尖安全隔离装置完成后，安装在机床回转顶尖上。配合机床卡盘对固体推进剂装药进行固定，在车削加工过程中，钢制车刀在回转顶尖附近进行球头、平面、车断、倒角、倒圆等结构加工时，如程序有误或人工操作失误，车刀与回转顶尖安全隔离装置接触时则不会产生火花。同时保护套可防止固体推进剂粉末进入回转顶尖旋转间隙。

Claims (3)

1.一种固体推进剂装药车削加工用回转顶尖安全隔离装置，其特征在于：包括导向锥(1)、隔离体(2)、防护涂层(3)；所述导向锥(1)采用铍青铜加工，内部空心，与回转顶尖紧密配合，锥尖处加工有通孔；隔离体(2)采用高硅氧层压布棒加工，与导向锥(1)采用环氧树脂粘接，包住导向锥及整个锥体顶尖；防护涂层(3)为环氧树脂材料，采用喷涂方式涂覆于隔离体(2)外表面。

2.根据权利要求1所述的固体推进剂装药车削加工用回转顶尖安全隔离装置，其特征在于：所述导向锥(1)内、外表面粗糙度分别为1.6～3.2、6.3～12.5。

3.根据权利要求1所述的固体推进剂装药车削加工用回转顶尖安全隔离装置，其特征在于：所述隔离体(2)锥尖加工排气孔，排气孔直径Φ1.0mm。

Images