CN102653043A - 火箭发动机喷管喉衬体过盈压配的方法 - Google Patents

火箭发动机喷管喉衬体过盈压配的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及火箭发动机喷管喉衬体过盈压配的方法，包括以下步骤：制作喷管组件(1)的喉颈部分形状相同的第一工件(11)；制作与喉衬体(2)的后部形状相同的第二工件(21)；对第一工件(11)与第二工件(21)进行组合校准；车加工喷管组件(1)的各台阶面，用第二工件(21)进行检测；车加工喉衬体(2)的各台阶面，用第一工件(11)进行检测；对喷管组件(1)的喉颈处预热至热装配过盈量满足工艺要求后压配喉衬体。由于本发明在压配前便能直接准确地控制待压配的喷管组件和喉衬体的加工尺寸，并通过对喉颈过盈处预热来控制装配过盈量，因此误差小，精度高。本发明操作简便且能有效保证压配质量。

Description

火箭发动机喷管喉衬体过盈压配的方法
技术领域
本发明涉及压配方法，具体而言是一种火箭发动机喷管喉衬体过盈压配的方法。
背景技术
火箭发动机是航天飞行器的动力装置，喷管是火箭发动机的重要零部件，燃气流经喷管时压力通常超过100个大气压、温度超过3000℃、速度接近音速。为使喷管在高温、高压和高速燃气的作用下有效工作，以确保火箭发动机可靠运行，喷管和喉衬体装配间隙至关重要，否则导致的事故将是灾难性的。
现有技术采用在压配前分别检测喷管和喉衬各间隙尺寸，经过尺寸链计算而得出配合锥面间隙，当该间隙满足设计要求后再进行压配。由于受检测误差和累积误差的影响，加上过盈压配难度大，于是产品质量合格率低。因此设计出一种操作简便且能有效保证压配质量的火箭发动机喷管喉衬体过盈压配的方法十分必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作简便且能有效保证压配质量的火箭发动机喷管喉衬体过盈压配的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种火箭发动机喷管喉衬体过盈压配的方法，包括以下步骤：
a.制作与喷管组件(1)的喉颈部分形状相同的第一工件(11)；
b.制作与喉衬体(2)的后部形状相同的第二工件(21)；
c.对第一工件(11)与第二工件(21)进行组合校准，使第一工件(11)的基准面(11.1)和第二工件(21)的基准面(21.1)贴合时，第一工件(11)的检测面(11.3)和第二工件(21)的检测面(21.3)之间的间隙δ不大于0.04mm；
d.车加工喷管组件(1)的各台阶面，用第二工件(21)进行检测，直至第二工件(21)的基准面(21.1)与喷管组件(1)的基准面(1.1)贴合时，第二工件(21)的检测面(21.3)与喷管组件(1)的锥面(1.3)之间的间隙δ1满足工艺要求；
e.车加工喉衬体(2)的各台阶面，用第一工件(11)进行检测，直至第一工件(11)的基准面(11.1)与喉衬体(2)的基准面(2.1)贴合时，第一工件(11)的检测面(11.3)与喉衬体(2)的锥面(2.3)之间的间隙δ2满足工艺要求；
f.对喷管组件(1)的喉颈处预热至热装配过盈量满足工艺要求后压配喉衬体(2)。
进一步地，所述步骤c中，第一工件(11)的检测面(11.3)和第二工件(21)的检测面(21.3)之间的间隙δ不大于0.02mm。
由于本发明在压配前便能直接准确地控制待压配的喷管组件和喉衬体的加工尺寸，并通过对喉颈过盈处预热来控制装配过盈量，因此误差小，精度高。本发明操作简便且能有效保证压配质量。
附图说明
图1是喷管组件结构示意图；
图2是喉衬体结构示意图；
图3是第一工件结构示意图；
图4是第二工件结构示意图；
图5是第一工件和第二工件组合校准状态示意图；
图6是用第二工件检测喷管组件状态示意图；
图7是用第一工件检测喉衬体状态示意图；
图8是喉衬体压配到位状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
实施例1
工艺条件：喷管组件喉颈直径尺寸为喉衬体后部同喷管组件喉颈过盈配合处双面过盈量为0.06mm～0.10mm，喷管组件锥面锥度半角α为32°，喉衬体后部锥面同喷管组件锥面的配合间隙为0.15mm～0.25mm。
压配步骤：
a.制作与喷管组件(1)的喉颈部分形状相同的第一工件(11)；
b.制作与喉衬体(2)的后部形状相同的第二工件(21)；
c.对第一工件(11)与第二工件(21)进行组合校准，使第一工件(11)的基准面(11.1)和第二工件(21)的基准面(21.1)贴合时，第一工件(11)的检测面(11.3)和第二工件(21)的检测面(21.3)之间的间隙δ不大于0.02mm；
d.车加工喷管组件(1)的各台阶面，用第二工件(21)进行检测，直至第二工件(21)的基准面(21.1)与喷管组件(1)的基准面(1.1)贴合时，第二工件(21)的检测面(21.3)与喷管组件(1)的锥面(1.3)之间的间隙δ1为0.08mm～0.11mm；
e.车加工喉衬体(2)的各台阶面，用第一工件(11)进行检测，直至第一工件(11)的基准面(11.1)与喉衬体(2)的基准面(2.1)贴合时，第一工件(11)的检测面(11.3)与喉衬体(2)的锥面(2.3)之间的间隙δ2为0.08mm～0.11mm；
f.对喷管组件(1)的喉颈处预热至热装配过盈量为0.03mm(双边)，用压力传感器监控装配压力，装配到位后保压10分钟。
实施例2：
工艺条件：喷管组件喉颈直径尺寸为
Figure BDA0000158674270000041
喉衬体后部同喷管组件喉颈过盈配合处双面过盈量为0.03mm～0.06mm，喷管组件锥面锥度半角α为30°，喉衬体后部锥面同喷管组件锥面的配合间隙为0.05mm～0.15mm。
压配步骤：
a.制作与喷管组件(1)的喉颈部分形状相同的第一工件(11)；
b.制作与喉衬体(2)的后部形状相同的第二工件(21)；
c.对第一工件(11)与第二工件(21)进行组合校准，使第一工件(11)的基准面(11.1)和第二工件(21)的基准面(21.1)贴合时，第一工件(11)的检测面(11.3)和第二工件(21)的检测面(21.3)之间的间隙δ不大于0.01mm；
d.车加工喷管组件(1)的各台阶面，用第二工件(21)进行检测，直至第二工件(21)的基准面(21.1)与喷管组件(1)的基准面(1.1)贴合时，第二工件(21)的检测面(21.3)与喷管组件(1)的锥面(1.3)之间的间隙为0.03mm～0.06mm；
e.车加工喉衬体(2)的各台阶面，用第一工件(11)进行检测，直至第一工件(11)的基准面(11.1)与喉衬体(2)的基准面(2.1)贴合时，第一工件(11)的检测面(11.3)与喉衬体(2)的锥面(2.3)之间的间隙δ2为0.03mm～0.06mm；
f.对喷管组件(1)的喉颈处预热至热装配过盈量为0.01mm(双边)，用压力传感器监控装配压力，装配到位后保压10分钟。
本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。

Claims (2)

1.一种火箭发动机喷管喉衬体过盈压配的方法，包括以下步骤：
a.制作与喷管组件(1)的喉颈部分形状相同的第一工件(11)；
b.制作与喉衬体(2)的后部形状相同的第二工件(21)；
c.对第一工件(11)与第二工件(21)进行组合校准，使第一工件(11)的基准面(11.1)和第二工件(21)的基准面(21.1)贴合时，第一工件(11)的检测面(11.3)和第二工件(21)的检测面(21.3)之间的间隙δ不大于0.04mm；
d.车加工喷管组件(1)的各台阶面，用第二工件(21)进行检测，直至第二工件(21)的基准面(21.1)与喷管组件(1)的基准面(1.1)贴合时，第二工件(21)的检测面(21.3)与喷管组件(1)的锥面(1.3)之间的间隙δ1满足工艺要求；
e.车加工喉衬体(2)的各台阶面，用第一工件(11)进行检测，直至第一工件(11)的基准面(11.1)与喉衬体(2)的基准面(2.1)贴合时，第一工件(11)的检测面(11.3)与喉衬体(2)的锥面(2.3)之间的间隙δ2满足工艺要求；
f.对喷管组件(1)的喉颈处预热至热装配过盈量满足工艺要求后压配喉衬体(2)。
2.根据权利要求1所述的火箭发动机喷管喉衬体过盈压配的方法，其特征在于：所述步骤c中，第一工件(11)的检测面(11.3)和第二工件(21)的检测面(21.3)之间的间隙δ不大于0.02mm。
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