CN110748709B - 火箭发动机管路的制备方法、火箭发动机管路及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种火箭发动机管路的制备方法、火箭发动机管路和发动机。制备方法包括：管路和管路连接件；将所述管路连接件在所述管路的端部固定，获得连接管路，其中所述连接管路的总长度与弯制后的火箭发动机管路的总长度一致；检验所述连接管路的质量，并进行压力试验；在质量及压力试验合格后，按照预设形状对所述连接管路进行一体化弯曲，获得火箭发动机管路。本发明的火箭发动机管路的制备方法、火箭发动机管路及发动机，通过改变管路和管路连接件的加工工艺，降低了工艺难度，提高了生产效率，且可以改善火箭发动机管路产品的质量。

Description

火箭发动机管路的制备方法、火箭发动机管路及发动机

技术领域

本发明涉及发动机管路技术领域，尤其涉及一种火箭发动机管路的制备方法、火箭发动机管路及发动机。

背景技术

管路在火箭发动机中作为气体、液体等工作介质的输送装置，是火箭发动机中不可或缺的部件。通常情况下，为了确保火箭发动机管路更好的应用于火箭发动机，要求其具有轻量化、易加工、低成本等特点。

在一些现役的火箭发动机中，火箭发动机管路由管路和管路连接件构成。管路连接件是与发动机对应位置连接的结构，管路提供供液体介质、气体介质输送的通道。在现有管路的生产工艺中，首先对管路进行弯曲处理，再将管路连接件与管路固定连接，其工艺复杂、生产周期长，严重影响了管路产品的生产进度。

亟需设计一种工艺简单、产品可靠，生产周期短的管路制备方法，从而进一步提高管路生产效率，降低管路生产成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种火箭发动机管路的制备方法、火箭发动机管路及发动机，从而提高管路生产效率，降低生产成本。

本发明的一个方面提供了一种火箭发动机管路的制备方法，包括：提供管路和管路连接件；将所述管路连接件在所述管路的端部固定，获得连接管路，其中所述连接管路的总长度与弯制后的火箭发动机管路的总长度一致；检验所述连接管路的质量，并进行压力试验；在质量及压力试验合格后，按照预设形状对所述连接管路进行一体化弯曲，获得火箭发动机管路。

在一个实施例中，将所述管路连接件在所述管路的端部固定具体为：将管路连接件焊接连接在所述管路的两端。

在一个实施例中，将管路连接件焊接连接在所述管路的两端包括：分别夹持管路连接件和管路，并使二者的待焊接端部彼此紧贴；将焊接装置的焊头在靠近所述待焊接端部的位置固定，以及使所述管路连接件和管路同步旋转，并启动所述焊接装置，以完成由所述焊接装置对所述待焊接端部的焊接。

在一个实施例中，所述检验所述连接管路的质量包括：对所述连接管路进行通球检验，以验证其介质流通能力；以及对所述连接管路进行X射线检验，确保产品内部无损伤。

在一个实施例中，在检验所述连接管路的质量和进行压力试验之间还包括：对所述连接管路进行酸洗和钝化处理。

在一个实施例中，所述在质量及压力试验合格后，按照预设形状对所述连接管路进行一体化弯曲，获得火箭发动机管路包括：根据火箭发动机管路各个部分的折弯半径R、直线段长度Y、折弯角度B和扭转角度C对所述连接管路进行一体化弯折处理，得到最终的火箭发动机管路。

在一个实施例中，火箭发动机管路的制备方法还包括：对所述连接管路进行多次弯折处理，且在每一次对所述连接管路进行弯折处理后，检验弯折后的连接管路尺寸是否合格，直至满足最终火箭发动机管路的尺寸要求。

在一个实施例中，所述在质量及压力试验合格后，按照预设结构对所述连接管路进行一体化弯曲，获得火箭发动机管路之后包括：对获得的火箭发动机管路进行抛光、清洗和烘干处理。

本发明的另一个方面提供了一种火箭发动机管路，采用如上所述的火箭发动机管路的制备方法制备。

本发明的再一个方面提供了一种发动机，包括上所述的火箭发动机管路。

本发明的火箭发动机管路的制备方法、火箭发动机管路及发动机，通过改变管路和管路连接件的加工工艺，降低了工艺难度，提高了生产效率，并降低了管路生产成本，从而提升了相关产品在商业航天市场中的竞争力。

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本发明的原理。

图1为本发明实施例的火箭发动机管路的制备方法流程图。

图2为本发明实施例的火箭发动机管路的自动焊接过程流程图。

图3为本发明实施例的火箭发动机管路在直管状态下与管路焊接后的结构示意图。

图4为本发明实施例的火箭发动机管路弯制后的机构示意图。

图5、6为本发明实施例的管路连接件的结构示意图。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

例如，在制备火箭发动机管路的流程中，需要首先对管路进行弯制。弯制时管路的两端留有挫修余量，然后进行修配、定位，最后通过焊接使管路和管路连接件形成一个整体，完成管路制造。

管路和管路连接件焊接后还需要进行X射线照相检验、酸洗钝化、液压气压试验等工作。由于火箭发动机管路空间走向复杂，管路制造完成后受空间结构的限制，会给X射线照相检验、酸洗钝化、液压气压试验等工作带来不便，同时焊接及液压气压试验可能会使管路发生变形，影响装配精度，需多次进行管路外形校正，生产效率低。

本发明的一个方面提供了一种火箭发动机管路的制备方法。参见图1，制备方法包括：

S1提供管路和管路连接件。

其中管路是供液体介质或气体介质流通的通道，管路连接件设置在管路的端部，用于与发动机的对应部位连接。由于火箭发动机管路在设置于发动机上时需要避让相关结构，因此，管路通常设置有3个以上弯折。

S2将所述管路连接件在所述管路的端部固定，获得连接管路，其中所述连接管路的总长度与弯制后的火箭发动机管路的总长度一致。

例如，管路的两端可以分别机械连接或者焊接管路连接件，两个管路连接件可以插接至发动机***的对应部分。

在该步骤中，管路在弯制前即与管路连接件焊接连接，可以容易地实现管路与管路连接件的自动焊接。例如，管路与管路连接件的一种自动焊接可以按如下步骤实现：

S21：分别夹持管路连接件和管路，并使二者的待焊接端部彼此紧贴；

S22：将焊接装置的焊头在靠近所述待焊接端部的位置固定，以及使所述管路连接件和管路同步旋转，并启动所述焊接装置，以完成由所述焊接装置对所述待焊接端部的焊接。图3示意了管路1在直管状态下焊接后的火箭发动机管路结构，其中管路1与管路连接件2通过焊接部位3彼此焊接。其中图中L为焊接后火箭发动机管路的总长度，弯制后的火箭发动机管路的总长度与此相等。

需要说明的是，如果首先进行管路弯制，则很难通过夹持管路连接件和管路，并以同步旋转的方式实现二者的焊接，因为弯折后的管路旋转过程中的波及范围太大，对焊接操作空间及旋转设备的要求很高。

此外，也可以是将管路连接件和管路的待焊接部位彼此靠近，通过匀速旋转焊接头，实现二者焊接部位的焊接。

S3检验所述连接管路的质量，并进行压力试验。

例如，检验所述连接管路的质量可以包括：对所述连接管路进行通球检验，以验证其介质流通能力；以及对所述连接管路进行X射线检验，确保产品内部无损伤。

本发明实施例的制备方法，通过在管路弯制前进行通球检验和压力测试，极大地降低了通球检验的操作复杂程度，且可以避免压力测试造成管路的变形，改善最终产品的质量。

例如，在检验所述连接管路的质量和进行压力试验之间还可以包括：对所述连接管路进行酸洗和钝化处理。

S4在质量及压力试验合格后，按照预设形状对所述连接管路进行一体化弯曲，获得火箭发动机管路。

例如，在质量及压力试验合格后，按照预设形状对所述连接管路进行一体化弯曲，获得火箭发动机管路包括：根据火箭发动机管路各个部分的折弯半径R、直线段长度Y、折弯角度B和扭转角度C对所述连接管路进行一体化弯折处理，得到最终的火箭发动机管路。例如，火箭发动机管路的最终产品有1、2、3、4┄等多个弯制部，可以根据每个弯制部的工艺参数依次弯折。

例如，可以根据最终产品的弯折半径、折弯角度和扭转角度的大小安排各个弯制部的弯制顺序，其中，弯折半径作为第一优先级，折弯角度作为第二优先级，扭转角度作为第三优先级，与相邻弯制部的距离作为第四优先级。首先比较各个弯折部的第一优先级的大小，弯折角度越大，越优先弯制。如果第一优先级差别较小，例如，差别在5％的以内，则考虑第二优先级的折弯角度，折弯角度越大，则越优先进行弯折处理。其它优先级的参数依次类推。通过以不同工艺参数代表的优先级区别弯折顺序，可以避免弯折过程中的空间干扰，优化了管路的弯制流程，并给与管路充分的恢复和适应时间，改善最终产品的弯折效果。

本发明实施例地火箭发动机管路制备方法，通过首先将管路和管路连接件连接，并在检验合格后，对管路进行一体化弯曲处理，至少具有如下好处：一、可以方便管路与管路连接件的连接。二、相比与现有步骤，可以方便火箭发动机管路的质量检验及压力测试。三、可以降低管路前期工艺要求，且可以避免先弯折情况下，后期检验及测试对管路造成的变形情况。

在上述实施例中，火箭发动机管路的制备方法还包括：对所述连接管路进行多次弯折处理，且在每一次对所述连接管路进行弯折处理后，检验弯折后的连接管路尺寸是否合格，直至满足最终火箭发动机管路的尺寸要求。进一步地，对于多个弯制部，可以分别弯折，且在某个带弯制备部一次弯折后，尺寸未到预设尺寸的情况下，可以首先弯折距离该弯制部较远的弯制部，以确保该弯制部有充分的时间适应弯制后的形变，从而在不影响弯制效率的情况下，改善火箭发动机管路的质量。

在质量及压力试验合格后，按照预设结构对所述连接管路进行一体化弯曲，获得火箭发动机管路之后还包括：对获得的火箭发动机管路进行抛光、清洗和烘干处理。

以上实施例可以彼此组合，且具有相应的技术效果。

本发明的另一个方面提供了一种火箭发动机管路，采用如上所述的火箭发动机管路的制备方法制备。如图4-6所示，火箭发动机管路包括供液体或气体介质通过的管路1和位于管路1的两个端部的管路连接件21，22。在本实施例中，两个管路连接件21，22的形状不同，管路连接件21为直管连接件，管路连接件22为弯管。

本发明的再一个方面提供了一种发动机，包括上所述的火箭发动机管路。

本发明的火箭发动机管路的制备方法、火箭发动机管路及发动机，通过改变管路和管路连接件的加工工艺，降低了工艺难度，提高了生产效率，并降低了管路生产成本，从而提升了相关产品在商业航天市场中的竞争力。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，在不脱离本发明的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种火箭发动机管路的制备方法，其特征在于，包括：

提供管路和管路连接件；

将所述管路连接件在所述管路的端部固定，获得连接管路，其中所述连接管路的总长度与弯制后的火箭发动机管路的总长度一致；

检验所述连接管路的质量，并进行压力试验；

在质量及压力试验合格后，按照预设形状对所述连接管路进行一体化弯曲，获得火箭发动机管路；

根据最终管路产品的弯折半径、折弯角度大小、扭转角度大小以及与相邻弯制部的距离安排各个弯制部的弯制顺序，其中，以所述弯折半径作为第一优先级，以所述折弯角度作为第二优先级，以所述扭转角度作为第三优先级，以与相邻弯制部的距离作为第四优先级，各个弯制部的顺序按照高优先级到低优先级的排序依次进行。

2.根据权利要求1所述的火箭发动机管路的制备方法，其特征在于，将所述管路连接件在所述管路的端部固定具体为：将管路连接件焊接连接在所述管路的两端。

3.根据权利要求2所述的火箭发动机管路的制备方法，其特征在于，将管路连接件焊接连接在所述管路的两端包括：分别夹持管路连接件和管路，并使二者的待焊接端部彼此紧贴；

将焊接装置的焊头在靠近所述待焊接端部的位置固定，以及

使所述管路连接件和管路同步旋转，并启动所述焊接装置，以完成由所述焊接装置对所述待焊接端部的焊接。

4.根据权利要求1所述的火箭发动机管路的制备方法，其特征在于，所述检验所述连接管路的质量包括：

对所述连接管路进行通球检验，以验证其介质流通能力；以及

对所述连接管路进行X射线检验，确保产品内部无损伤。

5.根据权利要求1所述的火箭发动机管路的制备方法，其特征在于，在检验所述连接管路的质量和进行压力试验之间还包括：对所述连接管路进行酸洗和钝化处理。

6.根据权利要求1所述的火箭发动机管路的制备方法，其特征在于，所述在质量及压力试验合格后，按照预设形状对所述连接管路进行一体化弯曲，获得火箭发动机管路包括：

根据火箭发动机管路各个部分的折弯半径R、直线段长度Y、折弯角度B和扭转角度C对所述连接管路进行一体化弯折处理，得到最终的火箭发动机管路。

7.根据权利要求1所述的火箭发动机管路的制备方法，其特征在于，还包括：对所述连接管路进行多次弯折处理，且在每一次对所述连接管路进行弯折处理后，检验弯折后的连接管路尺寸是否合格，直至满足最终火箭发动机管路的尺寸要求。

8.根据权利要求1所述的火箭发动机管路的制备方法，其特征在于，所述在质量及压力试验合格后，按照预设结构对所述连接管路进行一体化弯曲，获得火箭发动机管路之后包括：

对获得的火箭发动机管路进行抛光、清洗和烘干处理。

9.一种火箭发动机管路，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的火箭发动机管路的制备方法制备。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求9所述的火箭发动机管路。

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