[實用新型]軸承球窩擺動噴管殼體組合銑加工夾具

有效

• 申請號: 201320232188.3
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN203266147U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 徐明亮;余天雄;晏述亮;周大華;胡穩淼
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天江北機械工程有限公司
• 主分類號: B23Q3/00
• 分類號: B23Q3/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本實用新型涉及固體火箭發動機軸承球窩擺動噴管，具體指一種軸承球窩擺動噴管殼體組合銑加工夾具。

背景技術

在固體火箭發動機制造領域，推力矢量控制技術也稱推力轉向技術，通過控制火箭發動機噴管噴流方向來控制導彈機動變軌飛行。目前，常用的推力矢量控制裝置包括柔性擺動噴管和球窩擺動噴管。如圖1~3所示，軸承球窩擺動噴管屬于球窩擺動噴管中的一種，主要包括固定噴管殼體1、活動噴管殼體2、一對擺動軸3、密封圈等零部件組成，活動噴管殼體2和固定噴管殼體1之間用密封膩子填充，噴管具有單向擺動功能。與柔性噴管相比，軸承球窩擺動噴管具有作動力矩小、擺心偏移小和結構簡單等優點。

密封性良好是軸承球窩擺動噴管正常工作的前提，噴管靜止和擺動過程中都應具備良好的密封性。噴管靜止時，密封性受固定噴管殼體1與活動噴管殼體2裝配后兩者之間的內球面B和外球面E之間間隙分布影響，間隙過大，噴管無法密封，間隙過小或不均勻，噴管擺動困難。噴管擺動時，固定噴管殼體1和活動噴管殼體2相互轉動，球面間隙受固定噴管殼體1的球心、活動噴管殼體2的球心和連接兩者的擺動軸安裝孔中心軸線重合精度影響，當三者重合時噴管擺動球面間隙不變。因此，保證軸承球窩擺動噴管密封性的關鍵是控制球面間隙，以及固定噴管殼體1、活動噴管殼體2、擺動軸內安裝孔101、102、擺動軸外安裝孔201、202中心軸線重合精度。設計要求指標為：固定噴管殼體1和活動噴管殼體2裝配后球面單邊間隙值0.1mm～0.2mm，固定噴管殼體1內球面B球心、活動噴管殼體2外球面E球心和擺動軸3中心軸線重合，位置度不超過±0.03mm。

現有技術中一般采用固定噴管殼體1和活動噴管殼體2分開銑加工軸承安裝孔，產品組裝時易出現擺動軸內安裝孔101、102與擺動軸外安裝孔201、202孔徑錯位，擺動軸3安裝困難，同時噴管擺動時球面間隙值不斷變化。并且，由于擺動軸3與安裝孔為小間隙配合，單邊間隙值為0.01mm～0.25mm，分開加工導致固定噴管殼體1和活動噴管殼體2對應軸承孔內徑不一致，擺動軸3無法順利安裝。分開加工后的誤差積累還容易導致固定噴管殼體1、活動噴管殼體2、擺動軸內安裝孔101、102、擺動軸外安裝孔201、202孔徑中心軸線不重合，噴管工作時球面間隙值不斷變化，影響了噴管密封性能。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中對軸承球窩擺動噴管進行分開銑加工，導致噴管密封性能不佳的缺陷，提供一種能保證噴管內軸承安裝孔尺寸一致、并與中心軸線重合的軸承球窩擺動噴管殼體組合銑加工夾具。

為實現上述目的，本實用新型所設計的軸承球窩擺動噴管殼體組合銑加工夾具，包括法蘭盤底板，所述法蘭盤底板邊緣沿周向設置有螺栓組件，用以與固定噴管殼體坯料的法蘭盤固定連接；所述法蘭盤底板中央設有中心桿，所述中心桿下部同軸套設有支撐環，所述支撐環底部與法蘭盤底板固定連接，所述支撐環頂部內壁設有用于擱置活動噴管殼體坯料的凸緣，所述中心桿上部套設有用于壓緊活動噴管殼體坯料的活動壓板。

優選地，所述活動壓板上面的中心桿上設有鎖緊螺母。

本實用新型的軸承球窩擺動噴管殼體組合銑加工夾具的使用過程如下：

1）安裝及車加工固定噴管殼體：將固定噴管殼體坯料的法蘭盤向下固定在夾具的法蘭盤底板上，使支撐環的凸緣的外壁抵住內球面B的下邊緣，利用螺栓組件連接固定，將固定噴管殼體坯料和支撐環一起車加工，加工固定噴管殼體坯料的上端面A、固定噴管殼體坯料內的球型內腔的內球面B、支撐環的內孔及凸緣上端面C，車加工前，凸緣上端面C高于內球面B的下邊緣，以保證凸緣上端面C有余量同固定噴管殼體坯料一起車加工；實測記錄所述上端面A到凸緣上端面C的高度值、內球面B球徑、支撐環內孔徑；

2）配車活動噴管殼體：依據步驟1）的實測尺寸，配車活動噴管殼體坯料的外球面E、外球面E上邊緣處的上環臺面F、外球面E下邊緣處的下環臺面D、下環臺面D內側的定位凸臺、以及定位凸臺的下端面G，所述下環臺面D用以與所述凸緣上端面C抵接配合；其中，根據所述內球面B與所述外球面E的理論間隙值計算得到外球面E的球徑；所述上環臺面F到所述下端面G的高度等于所述上端面A到凸緣上端面C高度值加上6mm；所述定位凸臺的外壁與支撐環內孔間隙配合；

3）組合銑：將車加工后的固定噴管殼體坯料及活動噴管殼體坯料以內球面B與外球面E的球心重合的方式固定在夾具上，并壓緊以防止發生相對位移，同步銑加工內球面B上對稱布置的擺動軸內安裝孔、外球面E上對稱布置的擺動軸外安裝孔，得到加工完畢的固定噴管殼體；