CN217813707U - 一种固体火箭发动机壳体的连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明一种固体火箭发动机壳体的连接结构，属于固体火箭发动机领域；包括连接件、紧固件和密封件；所述连接件用于相邻两段壳体的同轴拼接，所述紧固件将拼接后的两段壳体进行一体化连接；所述密封件用于连接处的密封，保证壳体的整体密封性；所述连接件为圆筒形结构，其两侧端面上沿周向开有环形凹槽，所述环形凹槽的内槽壁与壳体内径一致，外槽壁与壳体外径一致；相邻两段壳体分别同轴插装于连接件两侧的环形凹槽内，实现同轴拼接。本发明可将大尺寸的壳体分解成多个独立的小段，再进行连接，解决了固体火箭发动机壳体结构上的技术缺陷，为更大尺寸固体火箭发动机的研制提供了保证。

Description

一种固体火箭发动机壳体的连接结构

技术领域

本发明属于固体火箭发动机领域，具体涉及一种固体火箭发动机壳体的连接结构。

背景技术

固体火箭发动机结构简单、可靠性高、机动性好、易实现大推力，是满足各型运载火箭飞行需求的重要途径之一，特别是大型、重型运载火箭的发展都将固体火箭发动机作为助推级的首选动力。

目前国内固体火箭发动机壳体采用整体成型，无论其壳体长度的长短，均采用整体成型技术，但壳体一般为薄壁结构，部分壳体壁厚仅有2～3mm，随着壳体结构尺寸的增加，其圆度、同轴度等形位公差难以保证，废品率高；或在其尺寸形位公差要求不变的条件下，随着壳体结构尺寸的增加，对工装和加工设备的要求均相应的提高，最终造成产品加工困难、加工周期长、废品率高；壳体尺寸较长还会造成存储、运输、组装不便等缺点。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提供一种固体火箭发动机壳体的连接结构，采用连接见和安装销、螺栓将分段成型的固体火箭发动机壳体连接为一体结构，便于加工和安装，并通过密封圈对连接处进行了密封，保证不影响固体火箭发动机壳体的整体密封性；能够用于固体火箭发动机壳体的研制。

本发明的技术方案是：一种固体火箭发动机壳体的连接结构，包括连接件、紧固件和密封件；所述连接件用于相邻两段壳体的同轴拼接，所述紧固件将拼接后的两段壳体进行一体化连接；所述密封件用于连接处的密封，保证壳体的整体密封性；

所述连接件为圆筒形结构，其两侧端面上沿周向开有环形凹槽，所述环形凹槽的内槽壁与壳体内径一致，外槽壁与壳体外径一致；相邻两段壳体分别同轴插装于连接件两侧的环形凹槽内，实现同轴拼接。

本发明的进一步技术方案是：所述环形凹槽的槽截面为U型。

本发明的进一步技术方案是：所述环形凹槽的内、外槽壁和槽底垂直，与壳体端面处的形状相配合，安装时便于定位。

本发明的进一步技术方案是：所述连接件的两侧靠近端面的外周面上均沿周向开有多个安装孔，安装孔贯穿环形凹槽的内、外槽壁，安装孔贯穿内槽壁部分为六角形孔，贯穿外槽壁部分为为锥形孔；

所述壳体靠近边缘处沿周向开有多个安装孔，与连接件上安装孔一一对应设置。

本发明的进一步技术方案是：所述紧固件包括安装销和螺栓；

所述安装销插装于连接件和壳体的安装孔内，其头部为六角形，与连接件的六角形孔配合安装；另一端为带有锥度的圆柱体，与连接件的锥形孔配合安装；通过锥面配合限制安装销的轴向位移，达到定位安装销的目的；

所述安装销另一端的端面上开有螺纹孔，用于安装螺栓；所述螺栓从外侧插入连接件的安装孔，拧入安装销实现紧固。

本发明的进一步技术方案是：所述螺栓的头部顶面开有内六角孔，便于拧紧螺栓时工具的定位。

本发明的进一步技术方案是：所述螺栓的头部底面沿周向开有密封槽，用来安装螺栓密封圈，与所述安装销装配后形成密封结构。

本发明的进一步技术方案是：所述密封件包括三个密封圈，所述环形凹槽内槽壁和槽底面均沿周向设置有密封槽；其中内槽壁上设置有两道密封槽，分别位于安装孔的两侧，槽底设置有一道密封槽，分别用于安装三个密封圈，实现壳体连接的整体密封性。

有益效果

本发明的有益效果在于：

1.本发明提供了一种新型连接结构，可将大尺寸的壳体分解成多个独立的小段，再进行连接，解决了固体火箭发动机壳体结构上的技术缺陷，为更大尺寸固体火箭发动机的研制提供了保证；

2.本发明的连接件采用双U型槽结构，其结构简单，强度高，设计了三道密封槽结构，密封性好，再加之螺栓上设计的密封槽，进一步提高的连接的密封性；

3.分段连接结构安全可靠，制造，安装、拆卸、存储方便，能够显著提高成品率和制造效率。

附图说明

图1是本发明的装配图；

图2是本发明的装配剖视图；

图3是连接件的结构剖视图；

图4是安装销的结构图；

图5是螺栓的结构图；

图6是螺栓的剖视图。

附图标记说明：1—连接件、2—安装销、3—螺栓、4—壳体、5—密封槽。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。

本实施例一种应用与固体火箭发动机壳体的连接结构，包括连接件1、紧固件和密封件；连接件1用于相邻两段壳体的同轴拼接，所述紧固件将拼接后的两段壳体进行一体化连接；所述密封件用于连接处的密封，保证壳体的整体密封性；连接件1为圆筒形结构，其两侧端面上沿周向开有环形凹槽，所述环形凹槽的内槽壁与壳体内径一致，外槽壁与壳体外径一致；相邻两段壳体分别同轴插装于连接件两侧的环形凹槽内，实现同轴拼接。连接件1的两侧靠近端面的外周面上均沿周向开有多个安装孔，安装孔贯穿环形凹槽的内、外槽壁，安装孔贯穿内槽壁部分为六角形孔，贯穿外槽壁部分为为锥形孔；所述壳体靠近边缘处沿周向开有多个安装孔，与连接件上安装孔一一对应设置。

所述紧固件包括安装销2和螺栓3；安装销2插装于连接件1和壳体的安装孔内，其头部为六角形，与连接件1的六角形孔配合安装；另一端为带有锥度的圆柱体，与连接件1的锥形孔配合安装；通过锥面配合限制安装销2的轴向位移，达到定位安装销的目的；安装销2另一端的端面上开有螺纹孔，用于安装螺栓3；螺栓3从外侧插入连接件1的安装孔，拧入安装销2实现紧固。

所述密封件包括三个密封圈，所述环形凹槽内槽壁和槽底面均沿周向设置有密封槽5；其中内槽壁上设置有两道密封槽5，分别位于安装孔的两侧，槽底设置有一道密封槽5，分别用于安装三个密封圈，实现壳体连接的整体密封性。

具体如图1、图2所示，本发明提供一种用于固体火箭发动机壳体连接的结构，由连接件1、安装销2、螺栓3、壳体4组成。

如图3所示，连接件1为圆筒结构，圆筒两端分别设有两个开口方向相反的U型结构槽，其作用主要为对壳体4进行连接、定位、密封和加固。壳体4插入U型槽中，并用安装销2和螺栓3紧固，以实现其连接和发动机壳体的整体加长；U型槽的底部用来定位壳体4，当两侧的壳体4装入U型槽，当壳体4的底面到达槽底时，壳体4上的安装孔与连接件1的安装孔的位置能够保持一致，这样能够顺利装配安装销2和螺栓3，即实现了壳体4连接的定位作用；每个U型槽的内壁和底部均设有三道周向密封槽5，内壁设置两道槽，底部设置一道槽，安装密封圈进行周向密封，防止燃气泄漏，提高密封性。U型槽的内外壁面均沿周向设有均布的通孔，开孔的位置和分布规律完全一致，用来装配安装销2。U型槽的内壁为六角形孔，同时安装销2的一端也为六角形，安装时放入U型槽的六角形孔内可对其进行限位，即当拧紧螺栓4时可以限制安装销2的转动。U型槽的外壁为圆锥孔，当安装销2安装到位时，通过锥面配合可限制其轴向的移动来达到定位安装销2的目的。

如图4所示，安装销2的一端为六角形，安装在连接件1的六角形孔内，另一端为圆锥形，与连接件1外壁的圆锥孔形成配合并进行定位，在圆锥底端设有螺纹孔，用于安装螺栓3。

如图5、图6所示，螺栓3的头部中间为内六角孔，可用工具来拧紧螺栓3，螺栓头下部设有周向密封槽，用来安装密封圈，与安装销2装配后形成密封结构，进一步提高密封性。

壳体4为圆柱筒状壳体，壳体4两端沿周向设有均布的圆锥形孔，锥度、位置和分布规律与连接件1外壁上的开孔完全一致，用于安装螺栓3和安装销2。

装配时，先将密封圈装入连接件1的三个密封槽中，再将壳体4装入连接件两侧的U型槽中，待壳体4到达U型槽的底部时，将安装销2从连接件1内壁装入其安装孔中，待安装销2的锥面与连接件1外壁的锥面装配到位时，将密封圈安装在螺栓上，从壳体外部拧入安装销2的螺纹孔中并拧紧，即可完成壳体4的装配。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种固体火箭发动机壳体的连接结构，其特征在于：包括连接件、紧固件和密封件；所述连接件用于相邻两段壳体的同轴拼接，所述紧固件将拼接后的两段壳体进行一体化连接；所述密封件用于连接处的密封，保证壳体的整体密封性；

所述连接件为圆筒形结构，其两侧端面上沿周向开有环形凹槽，所述环形凹槽的内槽壁与壳体内径一致，外槽壁与壳体外径一致；相邻两段壳体分别同轴插装于连接件两侧的环形凹槽内，实现同轴拼接。

2.根据权利要求1所述固体火箭发动机壳体的连接结构，其特征在于：所述环形凹槽的槽截面为U型。

3.根据权利要求1所述固体火箭发动机壳体的连接结构，其特征在于：所述环形凹槽的内、外槽壁和槽底垂直，与壳体端面处的形状相配合，安装时便于定位。

4.根据权利要求1所述固体火箭发动机壳体的连接结构，其特征在于：所述连接件的两侧靠近端面的外周面上均沿周向开有多个安装孔，安装孔贯穿环形凹槽的内、外槽壁，安装孔贯穿内槽壁部分为六角形孔，贯穿外槽壁部分为为锥形孔；

所述壳体靠近边缘处沿周向开有多个安装孔，与连接件上安装孔一一对应设置。

5.根据权利要求4所述固体火箭发动机壳体的连接结构，其特征在于：所述紧固件包括安装销和螺栓；

所述安装销插装于连接件和壳体的安装孔内，其头部为六角形，与连接件的六角形孔配合安装；另一端为带有锥度的圆柱体，与连接件的锥形孔配合安装；通过锥面配合限制安装销的轴向位移，达到定位安装销的目的；

所述安装销另一端的端面上开有螺纹孔，用于安装螺栓；所述螺栓从外侧插入连接件的安装孔，拧入安装销实现紧固。

6.根据权利要求5所述固体火箭发动机壳体的连接结构，其特征在于：所述螺栓的头部顶面开有内六角孔，便于拧紧螺栓时工具的定位。

7.根据权利要求5所述固体火箭发动机壳体的连接结构，其特征在于：所述螺栓的头部底面沿周向开有密封槽，用来安装螺栓密封圈，与所述安装销装配后形成密封结构。

8.根据权利要求4-7任一项所述固体火箭发动机壳体的连接结构，其特征在于：所述密封件包括三个密封圈，所述环形凹槽内槽壁和槽底面均沿周向设置有密封槽；其中内槽壁上设置有两道密封槽，分别位于安装孔的两侧，槽底设置有一道密封槽，分别用于安装三个密封圈，实现壳体连接的整体密封性。

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