CN218364499U - 一种固体火箭发动机装配工装 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种固体火箭发动机装配工装，该工装包括底座、压筒和压紧机构；底座上设置装药燃烧室，装药燃烧室垂直设置在底座上；装药燃烧室远离底座的一端对接有喷管；压紧机构底端固定连接在底座上，顶端与压筒连接；压筒压设在喷管与装药燃烧室对接端的外端面上，压紧机构推动压筒沿着喷管与装药燃烧室的相对移动方向挤压喷管。本申请能够用于楔环、键块以及挡圈连接形式的固体火箭发动机装配，提高固体火箭发动机的喷管和装药燃烧室的装配效率。

Description

一种固体火箭发动机装配工装

技术领域

本申请涉及固体火箭发动机技术领域，尤其涉及一种固体火箭发动机装配工装。

背景技术

固体火箭发动机内部结构包括喷管和装药燃烧室，装药燃烧室内部的装药燃烧后，产生高温高压燃气，喷管将装药燃烧室内产生的高温高压燃气喷出，为固体火箭发动机提供动力。喷管是固体火箭发动机的重要部件，直接影响固体火箭发动机的性能。喷管和装药燃烧室需要装配对接在一起，喷管和装药燃烧室的主要连接形式有楔环连接、键块连接、挡圈连接、法兰连接和螺纹连接。其中，装药燃烧室和/或喷管对接的位置设置有安装槽，楔环连接、键块连接或挡圈连接在装配过程中，需要将连接的装药燃烧室与喷管压紧到位后，将楔环、键块或挡圈放置在安装槽内，才能顺利完成楔环、键块或挡圈的安装。

现有技术中安装楔环、键块或挡圈时是通过手工操作将喷管和装药燃烧室对接，然后手动推动喷管，使得喷管与装药燃烧室相对移动，直至喷管和装药燃烧室对接到位，然后再进行楔环、键块或挡圈的安装。

由于喷管和装药燃烧室之间连接的配合面公差很小，并且喷管和装药燃烧室的配合面处设有密封圈，密封圈处于压缩状态，密封圈导致喷管和装药燃烧室之间装配阻力较大，因此，如果不采用工装，在手工操作的情况下将连接的装药燃烧室与喷管压紧到位难度较大，且效率低下。

另外，现有专利CN110280992B公开了一种用于卡环连接发动机的喷管与燃烧室装配的导向定位工装，通过燃烧室象限限位板和定位板进行定位，定位板的定位销嵌入该燃烧室象限限位板上的定位槽内并固定在发动机喷管的端面，实现喷管与燃烧室装配的导向定位。然而上述工装不适用于除卡环连接外其他连接形式的喷管与装药燃烧室的装配，通用性差，并且，上述工装仅起到导向定位作用，在导向定位后，仍然需要手动操作将喷管与燃烧室装配在一起，装配效率较低。

因此，目前亟需解决的技术问题是：如何提高固体火箭发动机的喷管和装药燃烧室的装配效率，以及提高工装的通用性。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种固体火箭发动机装配工装，能够用于楔环、键块以及挡圈连接形式的固体火箭发动机装配，提高工装的通用性，并且提高固体火箭发动机的喷管和装药燃烧室的装配效率。

为达到上述目的，本申请提供一种固体火箭发动机装配工装，包括底座、压筒和压紧机构；所述底座上设置有装药燃烧室，所述装药燃烧室垂直设置在所述底座上；所述装药燃烧室远离所述底座的一端对接有喷管；所述压紧机构底端固定连接在所述底座上，顶端与所述压筒连接；所述压筒压设在所述喷管与所述装药燃烧室对接端的外端面上，所述压紧机构推动所述压筒沿着所述喷管与所述装药燃烧室的相对移动方向挤压所述喷管。

如上所述的固体火箭发动机装配工装，其中，所述压紧机构包括第一螺杆、第二螺杆、压板和调节螺母；所述第一螺杆和所述第二螺杆的底端垂直固定连接在所述底座上，所述第一螺杆和所述第二螺杆对称设置在所述装药燃烧室的两侧；所述压板平行于所述底座设置，所述压板的两端分别滑动连接在所述第一螺杆和所述第二螺杆的顶端，所述压板压设在所述压筒远离所述底座的端面上；所述第一螺杆和所述第二螺杆均螺纹连接有所述调节螺母，所述调节螺母位于所述压板远离所述底座的一侧。

如上所述的固体火箭发动机装配工装，其中，所述压筒内部为空腔，所述喷管远离所述装药燃烧室的一端伸入所述空腔内，所述压筒的长度大于所述喷管的长度。

如上所述的固体火箭发动机装配工装，其中，所述压筒的侧壁开设有用于避开喷管上安装座的开口槽。

如上所述的固体火箭发动机装配工装，其中，所述底座为圆形板状。

如上所述的固体火箭发动机装配工装，其中，所述底座中心开设有安装槽，所述装药燃烧室连接在所述安装槽内。

如上所述的固体火箭发动机装配工装，其中，所述安装槽的形状与所述装药燃烧室底端的外轮廓形状相同，所述装药燃烧室配合连接在所述安装槽内。

如上所述的固体火箭发动机装配工装，其中，所述底座上开设有第一螺纹孔和第二螺纹孔，所述第一螺杆和所述第二螺杆的底端分别螺纹连接在所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔内。

如上所述的固体火箭发动机装配工装，其中，所述第一螺杆和所述第二螺杆的底端均螺纹连接有螺母，所述螺母位于所述底座靠近所述装药燃烧室的一侧。

如上所述的固体火箭发动机装配工装，其中，所述压板沿其长度方向的两端分别开设有第一通孔和第二通孔，所述第一螺杆穿过所述第一通孔，所述第二螺杆穿过所述第二通孔。

本申请实现的有益效果如下：

(1)本申请的固体火箭发动机装配工装，适用于采用环连接、键块连接、挡圈连接等连接方式的固体火箭发动机，具有结构简单、适用范围广、装配简单的特点。

(2)本申请提高固体火箭发动机的喷管与装药燃烧室的装配效率。

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，下面将对实施例或现有技术描述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中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的一种固体火箭发动机装配工装的正视图。

图2为本申请实施例的一种固体火箭发动机装配工装的俯视图。

图3为本申请实施例的一种固体火箭发动机装配工装的部分剖视图。

图4为本申请实施例的压筒压喷管的结构示意图。

图5为本申请实施例的压筒的结构示意图。

图6为本申请实施例的压筒的剖视图。

图7为本申请一个实施例的喷管和装药燃烧室对接状态示意图。

图8为本申请一个实施例的喷管和装药燃烧室对接到位状态示意图。

图9为本申请实施例的喷管和装药燃烧室采用键块连接方式连接的剖视图1。

图10为本申请实施例的采用键块连接的喷管和装药燃烧室的剖视图2。

图11为本申请实施例的采用挡圈连接的喷管和装药燃烧室的剖视图。

图12为现有技术中楔环的结构示意图。

附图标记：1-底座；2-压紧机构；3-压筒；4-装药燃烧室；5-喷管；6-密封圈；7-楔环；8-键块；9-挡圈；11-安装槽；21-第一螺杆；22-第二螺杆；23-压板；24-调节螺母；31-开口槽；32-空腔；41-第二环槽；42-限位台阶；51-对接端的外端面；52-配合面；53-第一环槽；54-限位凸台；55-密封圈容纳槽；56-安装座；57-安装开口；71-缺口；81-盖板；82-连接块；83-螺钉。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1-4所示，本申请提供一种固体火箭发动机装配工装，包括底座1、压筒3和压紧机构2；底座1上设置装药燃烧室4，装药燃烧室4垂直设置在底座1上；装药燃烧室4远离底座1的一端对接有喷管5；压紧机构2底端固定连接在底座1上，顶端与压筒3连接；压筒3压设在喷管5与装药燃烧室4对接端的外端面51上，即压筒3压在喷管5的端部，压紧机构2推动压筒3沿着喷管5与装药燃烧室4的相对移动方向挤压喷管5，使得喷管5朝向装药燃烧室4移动，直至喷管5与装药燃烧室4对接到位。

作为本实用新型的具体实施例，底座1用于限位装药燃烧室4，装药燃烧室4和喷管5的配合面对接在一起，压紧机构2用于挤压压筒3，压筒3在压紧机构2的挤压作用下，对喷管5施加压力，该压力的方向朝向装药燃烧室4，喷管5与装药燃烧室4产生相对移动，从而使得装药燃烧室4与喷管5对接到位，当装药燃烧室4与喷管5对接到位后，即可进行装药燃烧室4与喷管5的连接，该连接的方式包括楔环连接、键块连接和挡圈连接等。

如图1所示，压紧机构2包括第一螺杆21、第二螺杆22、压板23和调节螺母24；第一螺杆21和第二螺杆22的底端垂直固定连接在底座1上，第一螺杆21和第二螺杆22对称设置在装药燃烧室4的两侧；压板23平行于底座1设置，压板23的两端分别滑动连接在第一螺杆21和第二螺杆22的顶端，压板23压设在压筒3远离底座1的端面上；第一螺杆21和第二螺杆22均螺纹连接有调节螺母24，调节螺母24位于压板23远离底座1的一侧。

作为本实用新型的具体实施例，旋动调节螺母24，使得调节螺母24沿着第一螺杆21和第二螺杆22的方向朝向装药燃烧室4的方向移动，调节螺母24沿着第一螺杆21和第二螺杆22的方向移动后，带动压板23朝向装药燃烧室4的方向移动，从而挤压压筒3朝向装药燃烧室4的方向移动，压筒3挤压喷管5，使得喷管5朝向装药燃烧室4的方向移动。

如图3-6所示，压筒3内部为空腔32，喷管5远离装药燃烧室4的一端伸入空腔32内，压筒3的长度大于喷管5的长度，确保工装使用过程中压筒3能有效地保护喷管5。

如图1、5和6所示，压筒3的侧壁开设有用于避开喷管5上安装座56的开口槽31，防止压筒3挤压喷管5的过程中，喷管5上安装座56对压筒3产生干涉。

作为本实用新型的具体实施例，喷管5上安装座56包括喷管5上的点火装置安装座和测压接口安装座。可以理解的是，喷管5上的点火装置安装座和测压接口安装座沿着喷管5的外壁从开口槽31处伸出在压筒3的外部。

如图3所示，底座1为圆形板状。底座1中心开设有安装槽11，装药燃烧室4连接在安装槽11内。使用时，固体火箭发动机的装药燃烧室4放置于安装槽11内，安装槽11用于对装药燃烧室4产生限位作用。

作为本实用新型的具体实施例，安装槽11的形状与装药燃烧室4底端的外轮廓形状相同，装药燃烧室4配合连接在安装槽11内。

作为本实用新型的具体实施例，安装槽11的直径与固体火箭发动机装药燃烧室4的外径形成配合关系，便于安装装药燃烧室4。

作为本实用新型的具体实施例，底座1上开设有两个贯通的螺纹孔，分别为第一螺纹孔和第二螺纹孔，第一螺杆21和第二螺杆22的底端分别螺纹连接在第一螺纹孔和第二螺纹孔内。第一螺杆21和第二螺杆22的底端螺纹连接有螺母，螺母位于底座1靠近装药燃烧室4的一侧。

作为本实用新型的具体实施例，压板23为长条状；压板23沿其长度方向的两端分别开设有第一通孔和第二通孔，第一螺杆21穿过第一通孔，第二螺杆22穿过第二通孔。压板23上的两个通孔分别与底座1上分布的两个螺纹孔同轴。

如图4所示，为一种喷管的结构示意图，喷管具有对接端的外端面51、配合面52、第一环槽53、限位凸台54和密封圈容纳槽55；压筒3挤压在对接端的外端面51上。配合面52用于使喷管5与装药燃烧室4配合对接。第一环槽53为沿着喷管5的外周壁方向开设，第一环槽53用于放入楔环7。限位凸台54用于在喷管5和装药燃烧室4对接到位后起到限位作用。密封圈容纳槽55为沿着喷管5的外周壁方向开设。密封圈容纳槽55内部置入有密封圈6，密封圈6为环状。密封圈6为现有的橡胶密封圈，为橡胶材质。

如图7所示，为喷管5和装药燃烧室4对接状态示意图，喷管5的配合面52与装药燃烧室4的配合面对接在一起。装药燃烧室4具有限位台阶42和第二环槽41。在压筒3的挤压作用下，喷管5和装药燃烧室4产生相对移动，喷管5向靠近装药燃烧室4的方向移动，直至限位凸台54限位在限位台阶42上，第一环槽53和第二环槽41对准，第一环槽53和第二环槽41内置入楔环，以限制装药燃烧室4和喷管5的相对移动，从而使得装药燃烧室4和喷管5固定连接在一起。

如图8所示，为喷管5和装药燃烧室4对接到位的结构示意图。喷管5和装药燃烧室4对接到位后，在第一环槽53和第二环槽41内置入楔环，用于限制喷管5和装药燃烧室4的相对移动。

如图9所示，为采用键块方式实现喷管5与装药燃烧室4连接的结构示意图。喷管5的连接端套设在装药燃烧室4的外侧。

如图10所示，为采用键块方式连接喷管5与装药燃烧室4的截面示意图。喷管5上开设安装开口57，安装开口57与喷管5与装药燃烧室4置入键块8的环槽连通，通过安装开口57向喷管5与装药燃烧室4的环槽内置入键块8，待键块8填满环槽后，使用封闭装置将安装开口57封闭。封闭装置包括盖板81、连接块82和螺钉83，盖板81盖设在安装开口57处，盖板81的两端通过螺钉83固定连接在连接块82上，连接块82限位在环槽内。安装封闭装置时，首先在环槽内卡入连接块82，然后盖设盖板81，最后用螺钉83固定连接盖板81和连接块82。

如图11所示，为采用挡圈连接方式连接喷管5与装药燃烧室4的截面示意图。喷管5连接在装药燃烧室4内侧，喷管5在压筒3的挤压作用下，挤压力的方向为喷管5与装药燃烧室4的相对移动方向，喷管5与装药燃烧室4对接到位后，在装药燃烧室4的环槽内卡入挡圈9，挡圈9用于挡住喷管5，防止喷管5与装药燃烧室4产生相对移动。挡圈9与楔环7类似，也具有缺口，从而具有一定的弹性，卡入挡圈9时，先对挡圈9施压，使得挡圈9直径变小，当对准到装药燃烧室4的环槽位置处，停止对挡圈9施加外力，使得挡圈9在自身弹力的作用下恢复原来的直径，进而卡入装药燃烧室4的环槽内。

作为本实用新型的具体实施例，对于采用如图8所示的楔环7连接方式的喷管5和装药燃烧室4，在装药燃烧室4的外壁开设安装开口57，安装开口57与喷管5的第一环槽53和装药燃烧室4的第二环槽41连通，将楔环7从安装开口57置入第一环槽53和第二环槽41内后，采用如图10中所示的封闭装置将安装开口57封闭。

如图12所示，为楔环的结构示意图，本实用新型采用的楔环7为现有技术中的楔环，楔环7具有缺口71。楔环7为弹簧钢或不锈钢材质，在具有缺口71的条件下，处于自由状态，在安装楔环7时，将楔环7的一端伸入第一环槽53和第二环槽41内，然后逐渐将楔环7整体伸入第一环槽53和第二环槽41内，最后将如图10中所示的封闭装置封闭在安装开口57处。

作为本实用新型的装配原理如下：

首先，将固体火箭发动机的装药燃烧室4放置于底座1的安装槽11内，并将螺杆与底座1固定连接；然后，将喷管5(带密封圈状态)与装药燃烧室4进行装配对接；接着，将压筒3置于喷管5上，再将压板23置于压筒3上，并使压板23穿套在螺杆上；然后，将调节螺母24连接在螺杆上，通过扳手转动调节螺母24，螺杆不动，调节螺母24相对于螺杆朝向喷管5的方向移动，进而使得调节螺母24对压板23进行施压，通过压筒3将压紧作用力传递到喷管5上，从而将喷管5与装药燃烧室4压紧对接到位；对接到位后，进行楔环、键块或者挡圈的安装。

本申请实现的有益效果如下：

(1)本申请的固体火箭发动机装配工装，适用于采用环连接、键块连接、挡圈连接等连接方式的固体火箭发动机，具有结构简单、适用范围广、装配简单的特点。

(2)本申请提高固体火箭发动机的喷管与装药燃烧室的装配效率。

以上所述仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种固体火箭发动机装配工装，其特征在于，包括底座、压筒和压紧机构；

所述底座上设置装药燃烧室，所述装药燃烧室垂直设置在所述底座上；所述装药燃烧室远离所述底座的一端对接有喷管；

所述压紧机构底端固定连接在所述底座上，顶端与所述压筒连接；

所述压筒压设在所述喷管与所述装药燃烧室对接端的外端面上，所述压紧机构推动所述压筒沿着所述喷管与所述装药燃烧室的相对移动方向挤压所述喷管。

2.根据权利要求1所述的固体火箭发动机装配工装，其特征在于，所述压紧机构包括第一螺杆、第二螺杆、压板和调节螺母；

所述第一螺杆和所述第二螺杆的底端垂直固定连接在所述底座上，所述第一螺杆和所述第二螺杆对称设置在所述装药燃烧室的两侧；

所述压板平行于所述底座设置，所述压板的两端分别滑动连接在所述第一螺杆和所述第二螺杆的顶端，所述压板压设在所述压筒远离所述底座的端面上；

所述第一螺杆和所述第二螺杆均螺纹连接有所述调节螺母，所述调节螺母位于所述压板远离所述底座的一侧。

3.根据权利要求1所述的固体火箭发动机装配工装，其特征在于，所述压筒内部为空腔，所述喷管远离所述装药燃烧室的一端伸入所述空腔内，所述压筒的长度大于所述喷管的长度。

4.根据权利要求3所述的固体火箭发动机装配工装，其特征在于，所述压筒的侧壁开设有用于避开喷管上安装座的开口槽。

5.根据权利要求1所述的固体火箭发动机装配工装，其特征在于，所述底座为圆形板状。

6.根据权利要求1或5所述的固体火箭发动机装配工装，其特征在于，所述底座中心开设有安装槽，所述装药燃烧室连接在所述安装槽内。

7.根据权利要求6所述的固体火箭发动机装配工装，其特征在于，所述安装槽的形状与所述装药燃烧室底端的外轮廓形状相同，所述装药燃烧室配合连接在所述安装槽内。

8.根据权利要求2所述的固体火箭发动机装配工装，其特征在于，所述底座上开设有第一螺纹孔和第二螺纹孔，所述第一螺杆和所述第二螺杆的底端分别螺纹连接在所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔内。

9.根据权利要求8所述的固体火箭发动机装配工装，其特征在于，所述第一螺杆和所述第二螺杆的底端均螺纹连接有螺母，所述螺母位于所述底座靠近所述装药燃烧室的一侧。

10.根据权利要求2所述的固体火箭发动机装配工装，其特征在于，所述压板沿其长度方向的两端分别开设有第一通孔和第二通孔，所述第一螺杆穿过所述第一通孔，所述第二螺杆穿过所述第二通孔。

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