CN109736967B - 一种变直径装药两端包覆装置 - Google Patents

一种变直径装药两端包覆装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变直径装药两端包覆装置，包括头部定位筒、头部螺柱、拉力计、微调螺母环、微调螺杆、拉力弹簧、尾部螺柱、尾部定位筒、定位杆；头部定位筒与头部螺柱采用螺纹连接；尾部定位筒与尾部螺柱采用螺纹连接；微调螺母环与微调螺杆采用螺纹连接；拉力计两端分别与头部螺柱、微调螺母环挂接；拉力弹簧两端分别与微调螺杆、尾部螺柱挂接；定位杆两端分别与头部定位筒、尾部定位筒在定位槽位置通过螺钉连接。本发明解决了变直径装药进行包覆时出现的两端包覆套偏心、包覆套与装药表面粘结力不一致的问题，本发明提供一种能使两端包覆套同轴性好，且包覆套与装药粘结力一致的装置。

Description

一种变直径装药两端包覆装置
技术领域
本发明涉及一种装药包覆装置，主要适用于固体推进剂装药领域。
技术背景
包覆层在固体火箭发动机工作过程中主要起装药阻燃和隔热作用，对于装药燃面变化精确控制及整个固体火箭发动机的可靠工作起至关重要的作用。随着武器动力系统的发展，固体火箭发动机装药结构也随之不断变化，因此对装药包覆层的结构多样化也提出了更高需求。针对装药两端为不同直径锥柱体，两端包覆套开口不一致，且两端包覆套为硬质材料。由于其结构及材料的特殊性，目前采用两端先后包覆，工装压装固化的工艺，该工艺对装药两端先后进行包覆固化，需要对装药倒一次方向进行包覆，易造成两端包覆套同轴性差，另包覆套为硬质材料，需与装药粘结面预留间隙填充粘结剂，因此在两端压装过程中包覆套易偏心，造成粘结面粘结厚度不一致，直接导致粘结力不一致。
发明内容
为解决现有技术存在的不足和缺陷，本发明提供一种能使两端包覆套同轴性好，且包覆套与装药粘结力一致的装置。
本发明的实现过程如下：
一种变直径装药两端包覆装置，包括：头部定位筒、3个头部螺柱、3个拉力计、3个微调螺母环、3个微调螺杆、3个拉力弹簧、3个尾部螺柱、尾部定位筒、定位杆；
所述头部定位筒为空心结构，与头部螺柱采用螺纹连接，头部定位筒材料为铝，内型面粗糙度为1.6，由包覆套固定型面及同轴定位型面组成，包覆套固定型面与头部包覆套外型面结构尺寸一致，同轴定位型面内径与装药头部直径一致，为提高头部定位筒与装药同轴度，同轴定位型面长度为装药头部直径1.2～2倍；
所述尾部定位筒为空心结构，与尾部螺柱采用螺纹连接，尾部定位筒材料为铝，内型面粗糙度为1.6，由包覆套固定型面及同轴定位型面组成，包覆套固定型面与尾部包覆套外型面结构尺寸一致，同轴定位型面内径与装药尾部直径一致，同轴定位型面长度为装药尾部直径1.2～2倍，尾部定位筒螺纹孔周向均布直径与头部定位筒螺纹孔周向均布直径一致，尾部定位筒外圆环侧面开定位槽，定位槽位置与头部定位筒定位槽位置一致。
所述微调螺母环为矩形环结构，与微调螺杆采用螺纹连接；
所述拉力计两端分别与头部螺柱、微调螺母环挂接，拉力计为双挂钩型，为防止拉力较大造成装药弯曲变形，在50N～150N拉力状态下进行装药同轴度测量，测量结果表明在小于100N拉力状态下装药同轴度满足使用要求。以此确定拉力计最大负荷为100N，精度为0.1N；
所述拉力弹簧两端分别与微调螺杆、尾部螺柱挂接，拉力弹簧为双挂钩型，材料为65Mn，为满足微调精度0.1N要求，选用拉力弹簧材料直径为1mm，弹簧中径为10mm，根据所需拉力值计算拉力弹簧有效圈数为160；
所述定位杆材料为45钢，两端分别与头部定位筒、尾部定位筒在定位槽位置通过螺钉连接，用以防止头部定位筒与尾部定位筒发生同轴转动，造成拉力弹簧扭曲。
本发明工作原理：头部定位筒、尾部定位筒分别对装药两端包覆套进行固定和同轴定位，通过拉力弹簧拉伸对两端包覆套施加承载力，承载力数值由拉力计定量显示，改变微调螺杆旋入微调螺母环的长度进行承载力调节，直至达到承载力规定数值，装药两端包覆套在该承载力状态下进行固化，完成包覆。
本发明具备以下优点：
1.本发明结构简单，操作方便，且具有可多次重复使用特点。
2.本发明采用拉力计对包覆套固化过程中承载力进行量化，保证了粘结力一致性。
2.本发明采用头部定位筒、尾部定位筒，解决了两端包覆套偏心问题，提高了同轴性。
附图说明
图1为变直径装药两端包覆装置结构示意图
图2为变直径装药两端包覆结构示意图
图3为变直径装药两端包覆装配关系图
图中：1-头部定位筒、2-头部螺柱、3-拉力计、4-微调螺母环、5-微调螺杆、6-拉力弹簧、7-尾部螺柱、8-尾部定位筒、9-定位杆、10-头部包覆套、11-头部粘结面、12-装药主体、13-尾部粘结面、14-尾部包覆套。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步解释说明。
本发明结构见图1，包括：头部定位筒1、头部螺柱2、拉力计3、微调螺母环4、微调螺杆5、拉力弹簧6、尾部螺柱7、尾部定位筒8、定位杆9。
如图2，装药包括：头部包覆套10、头部粘结面11、装药主体12、尾部粘结面13、尾部包覆套14，装药头部粘结面11、尾部粘结面13、头部包覆套10及尾部包覆套14内型面涂刷粘结剂，将头部包覆套10、尾部包覆套14对应套入装药头部粘结面11、尾部粘结面13；
如图3，将头部定位筒1和尾部定位筒8分别套入头部包覆套10和尾部包覆套14；
头部定位筒1为空心结构，与头部螺柱2采用螺纹连接，头部定位筒1材料为硬铝2A12，内型面粗糙度为1.6，由包覆套固定型面及同轴定位型面组成，包覆套固定型面与头部包覆套外型面结构尺寸一致，同轴定位型面内径与装药头部直径一致，同轴定位型面长度为装药头部直径1.5倍；
尾部定位筒8为空心结构，与尾部螺柱7采用螺纹连接，尾部定位筒8材料为硬铝2A12，内型面粗糙度为1.6，由包覆套固定型面及同轴定位型面组成，包覆套固定型面与尾部包覆套外型面结构尺寸一致，同轴定位型面内径与装药尾部直径一致，同轴定位型面长度为装药尾部直径1.5倍，尾部定位筒8螺纹孔周向均布直径与头部定位筒1螺纹孔周向均布直径一致，尾部定位筒8外圆环侧面开定位槽，定位槽位置与头部定位筒1定位槽位置一致。
微调螺母环4为矩形环结构，与微调螺杆5采用螺纹连接；
拉力计3两端分别与头部螺柱2、微调螺母环4挂接，拉力计为双挂钩型，最大负荷为100N，精度为0.1N；
拉力弹簧6两端分别与微调螺杆5、尾部螺柱7挂接，拉力弹簧6为双挂钩型，材料为65Mn，材料直径为1mm，弹簧中径为10mm，有效圈数为160；
定位杆9材料为45钢，两端分别与头部定位筒1、尾部定位筒8在定位槽位置通过螺钉连接，用以防止头部定位筒1与尾部定位筒8发生同轴转动，造成拉力弹簧6扭曲。
改变微调螺杆5旋入微调螺母环4的长度进行承载力调节，直至拉力计3显示数值为83.5N±0.1N，装药两端包覆套在该承载力状态下进行固化，完成包覆。
装药两端完成包覆后，测量两端包覆套同轴度范围为0.25mm～0.31mm；随机破坏装药取包覆样制作粘结件样品进行粘结剪切强度测试，样品粘结剪切强度值范围为0.62MPa～0.65MPa，结果表明：采用本发明进行变直径装药两端包覆，两端包覆套同轴性好，且包覆套与装药粘结力一致性高。

Claims (5)

1.一种变直径装药两端包覆装置，其特征在于包括：头部定位筒(1)、尾部定位筒(8)、定位杆(9)、三个头部螺柱(2)、三个双挂钩型拉力计(3)、三个微调螺母环(4)、三个微调螺杆(5)、三个双挂钩型拉力弹簧(6)、三个尾部螺柱(7)；所述头部定位筒(1)为空心结构，与三个头部螺柱(2)采用螺纹连接，头部螺柱另一端分别与双挂钩型拉力计(3)挂接，双挂钩型拉力计(3)再与微调螺母环(4)挂接；所述微调螺母环(4)为矩形环结构，与微调螺杆(5)螺纹连接；微调螺杆(5)与双挂钩型拉力弹簧(6)挂接，双挂钩型拉力弹簧(6)与尾部螺柱(7)挂接，最后尾部螺柱(7)与所述尾部定位筒(8)螺纹连接；所述定位杆(9)两端分别通过定位槽与头部定位筒(1)、尾部定位筒(8)螺钉连接，用以防止头部定位筒(1)与尾部定位筒(8)发生同轴转动，造成双挂钩型拉力弹簧(6)扭曲。
2.根据权利1所述的变直径装药两端包覆装置，其特征在于所述头部定位筒(1)材料为硬铝，由包覆套固定型面及同轴定位型面组成，包覆套固定型面与头部包覆套外型面结构尺寸一致，同轴定位型面内径与装药头部直径一致，同轴定位型面长度为装药头部直径1.2～2倍。
3.根据权利1所述的变直径装药两端包覆装置，其特征在于所述双挂钩型拉力计(3)最大负荷为100N。
4.根据权利1所述的变直径装药两端包覆装置，其特征在于所述拉力弹簧(6)材料直径1mm，弹簧中径10mm，有效圈数160。
5.根据权利1所述的变直径装药两端包覆装置，其特征在于所述尾部定位筒(8)材料为铝，由包覆套固定型面及同轴定位型面组成，包覆套固定型面与尾部包覆套外型面结构尺寸一致，同轴定位型面内径与装药尾部直径一致，同轴定位型面长度为装药尾部直径1.2～2倍，尾部定位筒(8)螺纹孔周向均布直径与头部定位筒(1)螺纹孔周向均布直径一致，尾部定位筒(8 )外圆环侧面开定位槽，定位槽位置与头部定位筒(1)定位槽位置一致。
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