CN113251209A - 一种航天运载器管路取样方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种航天运载器管路取样方法，包括：将第一取样直管可活动地连接在贮箱箱底，将第二取样直管可活动地连接在发动机上；在第一取样直管上安装压缩工装；通过压缩工装的粗略调节，将取样弯管安装在第一取样直管和第二取样直管之间，确定第二取样直管的取样余量并切除；将第二定位工装安装在取样弯管和第二取样直管的连接处，通过压缩工装的精细调节至取样弯管和第一取样直管对接间隙贴合紧密；根据压缩工装的调节量确定第一取样直管的取样余量并切除；移除压缩工装，并将第一定位工装安装在取样弯管和第一取样直管的连接处，完成管路组件的取样修配和临时固定。该方法能够快速并精准地进行管路取样，提高了取样效率。

Description

一种航天运载器管路取样方法
技术领域
本发明涉及管路取样领域，具体涉及一种航天运载器管路取样方法。
背景技术
航天运载器中的增压输送系统管路是航天运载器的“血管”，起燃料输送、贮箱增压、气体排放等作用。传统的航天运载器的导管取样制造一般采用弯管或者弯头在航天运载器上现场取样，修配弯管或者弯头来适应管路两端的偏差。
传统的大直径管路取样方式取样需反复修配和试装，一根管路修配和试装多达上十多次，还存在修配过头，取样管路件报废的风险，严重影响了整个航天运载器的总装进度。同时取样操作需要一定的取样经验积累，对操作人员的技能和经验要求较高，国内航天运载器管路专业取样人员屈指可数，对人员的依赖程度较高。
鉴于此，亟需设计一种具有不依赖操作人员经验、操作简单且精准度高的航天运载器管路取样方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种航天运载器管路取样方法。
本发明提供一种航天运载器管路取样方法，包括：将第一取样直管可活动地连接在贮箱箱底，将第二取样直管可活动地连接在发动机上；在所述第一取样直管上安装压缩工装；通过所述压缩工装的粗略调节，将取样弯管安装在所述第一取样直管和所述第二取样直管之间，确定所述第二取样直管的取样余量并切除；将第二定位工装安装在所述取样弯管和所述第二取样直管的连接处，通过所述压缩工装的精细调节至所述取样弯管和所述第一取样直管对接间隙贴合紧密；根据压缩工装的调节量确定所述第一取样直管的取样余量并切除；移除所述压缩工装，并将第一定位工装安装在所述取样弯管和所述第一取样直管的连接处，完成管路组件的取样修配和临时固定。
根据本发明的一个实施例，所述在所述第一取样直管上安装压缩工装包括：所述压缩工装套装在所述第一取样直管的补偿器外侧。
根据本发明的一个实施例，所述通过所述压缩工装的粗略调节包括：调节所述压缩工装的压缩量，且所述压缩量不大于15mm。
根据本发明的一个实施例，所述通过所述压缩工装的精细调节包括：通过所述压缩工装外侧面设置的至少3根拉杆进行压缩量调节。
根据本发明的一个实施例，所述通过所述压缩工装的精细调节还包括：通过所述压缩工装的上端和下端周向各设置的至少两个螺母进行压缩量调节。
根据本发明的一个实施例，所述确定所述第一取样直管的取样余量并切除包括：通过所述压缩工装的至少3根拉杆调节的压缩量进行所述第一取样直管的取样余量换算。
根据本发明的一个实施例，所述将第二定位工装安装在所述取样弯管和所述第二取样直管的连接处包括：将所述第二定位工装安装在所述取样弯管和所述第二取样直管的连接处外侧，并安装第二导向芯棒在所述取样弯管和所述第二取样直管的连接处内侧，以限制管路组件间周向转动及轴向滑动。
根据本发明的一个实施例，所述将第一定位工装安装在所述取样弯管和所述第一取样直管的连接处包括：将所述第一定位工装安装在所述取样弯管和所述第一取样直管的连接处外侧，并安装第一导向芯棒在所述取样弯管和所述第一取样直管的连接处内侧，以限制管路组件间周向转动及轴向滑动。
根据本发明的一个实施例，所述将第一定位工装安装在所述取样弯管和所述第一取样直管的连接处之后包括：整体地取出所述第一取样直管、所述取样弯管和所述第二取样直管构成的管路组件；分别在所述第一定位工装和所述第二定位工装的镂空结构中对所述第一取样直管和所述取样弯管、所述第二取样直管和所述取样弯管进行点焊；以及拆除所述第一定位工装和所述第二定位工装，获得管路组件。
根据本发明的一个实施例，所述第一取样直管和所述第二取样直管的尺寸均比理论值留有5-10mm的取样余量，所述取样弯管的尺寸与理论值一致。
本发明的航天运载器管路取样方法通过增加压缩工装、第一定位工装和第二定位工装，配合第一取样直管、第二取样直管和取样弯管能够快速并精准地将贮箱箱底和发动机连接起来，由于操作简单提高了取样效率并降低对取样人员取样经验的依赖，增加了管路取样的准确性，为解决管路取样提供了一种新的方法。
应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。
附图说明
下面的附图是本发明的说明书的一部分，其绘示了本发明的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明发明的原理。
图1是本发明一个实施例的航天运载器管路取样方法的示意图；
图2是本发明另一个实施例的航天运载器管路取样套件的示意图；
图3是本发明再一个实施例的航天运载器管路取样套件的立体图；
图4是本发明再一个实施例的航天运载器管路取样套件的剖视图；
图5是本发明一个实施例的航天运载器管路取样套件中压缩工装的示意图；
图6是本发明一个实施例的航天运载器管路取样套件中定位工装的示意图；
图7是本发明一个实施例的航天运载器管路取样套件安装后的示意图。
附图标记：
201-第一取样直管，2011-补偿器，202-第二取样直管，203-取样弯管，204-压缩工装，2041-拉杆，205-第一定位工装，206-第二定位工装，207-第一导向芯棒，208-第二导向芯棒。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，用于示例性的说明本发明的原理，并不被配置为限定本发明。另外，附图中的机构件不一定是按照比例绘制的。例如，可能对于其他结构件或区域而放大了附图中的一些结构件或区域的尺寸，以帮助对本发明实施例的理解。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明实施例的具体结构进行限定。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外术语“包括”、“包含”“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素结构件或组件不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出或固有的属于结构件、组件上的其他机构件。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
诸如“下面”、“下方”、“在…下”、“低”、“上方”、“在…上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。
对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
图1是本发明一个实施例的航天运载器管路取样方法的示意图；图2是本发明另一个实施例的航天运载器管路取样套件的示意图；图3是本发明再一个实施例的航天运载器管路取样套件的立体图；图4是本发明再一个实施例的航天运载器管路取样套件的剖视图；图5是本发明一个实施例的航天运载器管路取样套件中压缩工装的示意图；图6是本发明一个实施例的航天运载器管路取样套件中定位工装的示意图；图7是本发明一个实施例的航天运载器管路取样套件安装后的示意图。
如图1所示，本发明提供一种航天运载器管路取样方法，包括：
S101，将第一取样直管201可活动地连接在贮箱箱底Z，将第二取样直管202可活动地连接在发动机F上；
S102，在第一取样直管201上安装压缩工装204；
S103，通过压缩工装204的粗略调节，将取样弯管203安装在第一取样直管201和第二取样直管202之间，确定第二取样直管202的取样余量并切除；
S104，将第二定位工装206安装在取样弯管203和第二取样直管202的连接处，通过压缩工装204的精细调节至取样弯管203和第一取样直管201对接间隙贴合紧密，根据压缩工装204的调节量确定第一取样直管201的取样余量并切除；
S105，移除压缩工装204，并将第一定位工装205安装在取样弯管203和第一取样直管201的连接处，完成管路组件的取样修配和临时固定。
如图4所示，根据本发明的一个实施例，在第一取样直管201上安装压缩工装204包括：压缩工装204套装在第一取样直管201的补偿器2011外侧。
如图2和图3所示，具体地，在S101步骤中，由于第一取样直管201和第二取样直管202为航天运载器上的部件，为了协调整体管路的实际生产偏差，第一取样直管201和第二取样直管202的尺寸均比理论值留有一定的取样余量。将第一取样直管201可活动地连接在贮箱箱底Z，将第二取样直管202可活动地连接在发动机F上，先进行两个取样直管的试装。
在步骤S102中，在第一取样直管201上安装压缩工装204。压缩工装204直接套装在第一取样直管201的补偿器2011外侧，保证补偿器2011处于初始自由长度状态。压缩工装204能够带动补偿器2011进行第一取样直管201的长度调节。
在步骤103中，将取样弯管203安装在第一取样直管201和第二取样直管202之间进行试安装，初步确定两个取样直管在航天运载器上的周向位置。通过压缩工装204的粗略调节，调整压缩工装204的压缩量，直到取样弯管203安置于第一取样直管201和第二取样直管202之间，然后确定第二取样直管202的取样余量并进行切除。
在步骤S104中，为了让取样弯管203按照合适的角度固定到第二取样直管202上，将第二定位工装206安装在取样弯管203和第二取样直管202的连接处，以限制取样弯管203和第二取样直管202彼此的周向转动。通过压缩工装204进行补偿器2011的压缩长度精细调节，直至取样弯管203和第一取样直管201对接间隙贴合紧密。根据压缩工装204调节的压缩长度的调节量，确定第一取样直管201的取样余量并切除。
在步骤S105中，移除压缩工装204，为了让取样弯管203按照合适的角度固定到第一取样直管201上，将第一定位工装205安装在取样弯管203和第一取样直管201的连接处，以限制取样弯管203和第一取样直管201彼此的周向转动，完成整体管路组件的取样修配和临时固定。
如图7所示，其中，本实施例中的航天运载器管路取样方法通过增加压缩工装204、第一定位工装205和第二定位工装206，配合第一取样直管201、第二取样直管202和取样弯管203能够快速并精准地将贮箱箱底Z和发动机F连接起来，提高了取样效率并降低对取样人员取样经验的依赖，增加了管路取样的准确性，为解决管路取样提供了一种新的方法。
根据本发明的一个实施例，通过压缩工装204的粗略调节包括：调节压缩工装204的压缩量，且压缩量不大于15mm。
具体地，压缩工装204的压缩量根据实际情况进行调节，在本实施例中压缩量应不大于15mm，避免第一取样直管201和第二取样直管202的调节量超过其自身的取样余量。
根据本发明的一个实施例，通过压缩工装204的精细调节包括：如图5所示，通过压缩工装204外侧面设置的至少3根拉杆2041进行压缩量调节。
具体地，在步骤S103中，压缩工装204的精细调节是通过压缩工装204上外侧面的周向均匀分布至少3根拉杆2041进行调节。作为其中一种实施例，压缩工装204外侧面可以设置周向均匀分布的4根拉杆2041进行调节，在每个拉杆2041两端设置可调节拉杆2041长度的结构，例如螺母螺杆的调节方式。
根据本发明的一个实施例，通过压缩工装204的精细调节还包括：通过压缩工装204的上端和下端周向各设置的至少两个螺母进行压缩量调节。
具体地，压缩工装204的上端面设置一个圆环用于固定拉杆2041的上端，压缩工装204的下端面设置一个圆环用于固定拉杆2041的下端，每个圆环周向均匀分布至少两个螺母进行固定，也便于进行压缩量调节。为了便于安装螺母，在圆环连接处两端均向外延伸一部分，将螺母安装在两端的延伸部分，拧紧螺母则压缩圆环的周长，拧松螺母则扩大圆环的周长。作为其中一种实施例，每个圆环设置两个螺母进行固定，同时能够进行压缩量进行调节，圆环由两个半卡环对接构成。
根据本发明的一个实施例，确定第一取样直管201的取样余量并切除包括：通过压缩工装204的至少3根拉杆2041调节的压缩量进行第一取样直管201的取样余量换算。
具体地，在进行压缩量长度确定时，通过测量至少3根拉杆2041调节的压缩长度，或者通过4根拉杆2041调节的压缩长度，通过不同的转换计算方式，计算出第一取样直管201的取样余量，一次性地去除第一取样直管201的取样余量。
根据本发明的一个实施例，将第二定位工装206安装在取样弯管203和第二取样直管202的连接处包括：将第二定位工装206安装在取样弯管203和第二取样直管202的连接处外侧，并安装第二导向芯棒208在取样弯管203和第二取样直管202的连接处内侧，以限制管路组件间周向转动及轴向滑动。
具体地，第二定位工装206安装在取样弯管203和第二取样直管202的连接处外侧能够限制管路组件之间的周向转动，安装第二导向芯棒208在取样弯管203和第二取样直管202的连接处内侧能够限制管路组件之间的轴向滑动，第二导向芯棒208由适应管路内壁大小的柱体构成。
如图4所示，根据本发明的一个实施例，将第一定位工装205安装在取样弯管203和第一取样直管201的连接处包括：将第一定位工装205安装在取样弯管203和第一取样直管201的连接处外侧，并安装第一导向芯棒207在取样弯管203和第一取样直管201的连接处内侧，以限制管路组件间周向转动及轴向滑动。
具体地，第一定位工装205安装在取样弯管203和第一取样直管201的连接处外侧能够限制管路组件之间的周向转动，安装第一导向芯棒207在取样弯管203和第一取样直管201的连接处内侧能够限制管路组件之间的轴向滑动，第一导向芯棒207由适应管路内壁大小的柱体构成。
如图6所示，根据本发明的一个实施例，第一定位工装205和第二定位工装206均由两个半圆环构成，两个半圆环用于通过螺母彼此对接成一个圆环，两个半圆环部分镂空，便于在连接处通过镂空进行点焊。
具体地，第一定位工装205和第二定位工装206均由两个半圆环构成，便于安装在取样弯管203和第二取样直管202的连接处，以限制取样弯管203和第二取样直管202彼此的周向转动，安装在取样弯管203和第一取样直管201的连接处，以限制取样弯管203和第一取样直管201彼此的周向转动。两个半圆环通过螺母彼此对接成一个圆环，圆环的直径与管路组件的直径相适应，通过螺母能够调整第一定位工装205和第二定位工装206的松紧度。
根据本发明的一个实施例，将第一定位工装205安装在取样弯管203和第一取样直管201的连接处之后包括：整体地取出第一取样直管201、取样弯管203和第二取样直管202构成的管路组件；分别在第一定位工装205和第二定位工装206的镂空结构中对第一取样直管201和取样弯管203的连接处、第二取样直管202和取样弯管203的连接处进行点焊；以及拆除第一定位工装205和第二定位工装206，获得管路组件。
具体地，在步骤S105之后，在第一定位工装205和第二定位工装206均安装好后，第一取样直管201、取样弯管203和第二取样直管202便构成了整体的管路组件。首先整体取出组装好的管路组件，分别在第一定位工装205和第二定位工装206的镂空结构中对第一取样直管201和取样弯管203连接处、第二取样直管202和取样弯管203连接处进行点焊，进行管路组件的定位点焊，最后拆除第一定位工装205和第二定位工装206，获得可以安装到航天运载器上的管路组件，完成管路组件取样点焊的任务。
根据本发明的一个实施例，第一取样直管201和第二取样直管202的尺寸均比理论值留有5-10mm的取样余量，取样弯管203的尺寸与理论值一致。
如图7所示，具体地，在航天运载器初步设计时，连接贮箱箱底Z和发动机F的管路均有理论值。贮箱箱底Z是由多个瓜瓣拼焊组成，受焊接变形影响贮箱箱底Z尺寸会有一定的偏差。发动机F接口因安装偏差累计，相对发动机F的机架与箭体安装面，存在一定的偏差，导致安装期间管路无法参照理论模型生产。在本实施例中，第一取样直管201和第二取样直管202的尺寸均比理论值留有5-10mm的取样余量，取样弯管203的尺寸与理论值一致。
本发明提供的航天运载器管路取样方法，采用压缩工装预压缩管路，两个定位工装和导向芯棒能够固定取样管路的焊缝，管路对中性好，可在固定状态下进行管路点焊，提高了取样效率，降低了对取样人员取样经验的依赖，提高了管路取样效率和准确性。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航天运载器管路取样方法，其特征在于，包括：
将第一取样直管可活动地连接在贮箱箱底，将第二取样直管可活动地连接在发动机上；
在所述第一取样直管上安装压缩工装；
通过所述压缩工装的粗略调节，将取样弯管安装在所述第一取样直管和所述第二取样直管之间，确定所述第二取样直管的取样余量并切除；
将第二定位工装安装在所述取样弯管和所述第二取样直管的连接处，通过所述压缩工装的精细调节至所述取样弯管和所述第一取样直管对接间隙贴合紧密，根据压缩工装的调节量确定所述第一取样直管的取样余量并切除；
移除所述压缩工装，并将第一定位工装安装在所述取样弯管和所述第一取样直管的连接处，完成管路组件的取样修配和临时固定。
2.根据权利要求1所述的航天运载器管路取样方法，其特征在于，所述在所述第一取样直管上安装压缩工装包括：
所述压缩工装套装在所述第一取样直管的补偿器外侧。
3.根据权利要求2所述的航天运载器管路取样方法，其特征在于，所述通过所述压缩工装的粗略调节包括：
调节所述压缩工装的压缩量，且所述压缩量不大于15mm。
4.根据权利要求3所述的航天运载器管路取样方法，其特征在于，所述通过所述压缩工装的精细调节包括：
通过所述压缩工装外侧面设置的至少3根拉杆进行压缩量调节。
5.根据权利要求4所述的航天运载器管路取样方法，其特征在于，所述通过所述压缩工装的精细调节还包括：
通过所述压缩工装的上端和下端周向各设置的至少两个螺母进行压缩量调节。
6.根据权利要求5所述的航天运载器管路取样方法，其特征在于，所述确定所述第一取样直管的取样余量并切除包括：
通过所述压缩工装的至少3根拉杆调节的压缩量进行所述第一取样直管的取样余量换算。
7.根据权利要求1所述的航天运载器管路取样方法，其特征在于，所述将第二定位工装安装在所述取样弯管和所述第二取样直管的连接处包括：
将所述第二定位工装安装在所述取样弯管和所述第二取样直管的连接处外侧，并安装第二导向芯棒在所述取样弯管和所述第二取样直管的连接处内侧，以限制管路组件间周向转动及轴向滑动。
8.根据权利要求1所述的航天运载器管路取样方法，其特征在于，所述将第一定位工装安装在所述取样弯管和所述第一取样直管的连接处包括：
将所述第一定位工装安装在所述取样弯管和所述第一取样直管的连接处外侧，并安装第一导向芯棒在所述取样弯管和所述第一取样直管的连接处内侧，以限制管路组件间周向转动及轴向滑动。
9.根据权利要求1所述的航天运载器管路取样方法，其特征在于，所述将第一定位工装安装在所述取样弯管和所述第一取样直管的连接处之后包括：
整体地取出所述第一取样直管、所述取样弯管和所述第二取样直管构成的管路组件；
分别在所述第一定位工装和所述第二定位工装的镂空结构中对所述第一取样直管和所述取样弯管、所述第二取样直管和所述取样弯管进行点焊；以及
拆除所述第一定位工装和所述第二定位工装，获得管路组件。
10.根据权利要求1所述的航天运载器管路取样方法，其特征在于，所述第一取样直管和所述第二取样直管的尺寸均比理论值留有5-10mm的取样余量，所述取样弯管的尺寸与理论值一致。
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