[發明專利]一種固體小火箭密封圈壓縮量的在線測量方法

有效

• 申請號: 201510178205.3
• 申請日: 2015-04-15
• 公開（公告）號: CN104792508B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 胡韶華;蔡和彬;唐仕萍;李堯
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司川南機械廠
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 陳鵬

技術領域

本發明屬于火工裝置裝配領域，涉及一種火工裝置用密封圈壓縮量的測量方法。

背景技術

固體小火箭是一種典型的航天火工裝置，在分離正(反)推、整流罩分離、星箭起旋、筒蓋側推、彈頭姿態調整和控制等方面起重要作用。

在以往地面試驗中曾發生因固體小火箭的高溫高壓氣體泄露導致火箭解體的質量事故，事后故障分析查明是因為密封圈壓縮不到位(一般壓縮量為其厚度的10％～30％)，未能使殼體與噴管之間可靠密封。根據航天產品質量控制要求，必須實測并記錄密封圈壓縮量這一關鍵參數，因此需要實測密封圈壓縮量并記入質量檔案。如圖1所示，由于密封圈35在殼體31與噴管32之間螺紋端部溝槽內不能直接測量，因此目前在手工裝配過程中只能采用預裝配(不裝密封圈)-做標記-裝配(裝密封圈)-測量的工藝方法來間接測量密封圈的壓縮量，此方法需要兩次裝配、多次測量，勞動強度大，效率低，無法適應大批量生產的要求。

從現有國內外文獻來看，解決固體小火箭密封圈壓縮量自動或者在線測量的方法未見報道。

發明內容

本發明解決的技術問題是：針對目前固體小火箭密封圈壓縮量需要兩次裝配、多次測量、效率低的問題，提出了一種固體小火箭密封圈壓縮量的在線測量方法，不僅能夠提高密封圈壓縮量的測試效率，而且測量相對誤差能夠滿足工程精度要求。

本發明的技術解決方案是：一種固體小火箭密封圈壓縮量的在線測量方法，包括如下步驟：

(1)將與火箭的殼體周長相等的紙帶等分成360份，并貼于殼體的口部，同時將只有一條直線標記的紙帶貼于噴管的口部；所述的噴管與殼體直接通過螺紋連接，將標準密封圈置于噴管與殼體直接用于螺紋連接處的密封；

(2)將殼體固定，對噴管施加扭矩，將最小扭矩加載時的直線標記相對于殼體上的360份等分紙帶的位置記為初始0角度，記錄一組從最小扭矩加載至噴管與殼體相對固定時的參考扭矩M的過程中，直線標記從初始0角度開始轉過的角度與施加的扭矩之間的對應關系，將轉過的角度換算為標準密封圈的壓縮量，并通過數據擬合的方式獲得施加的扭矩與標準密封圈的壓縮量之間的比例系數K作為擰緊扭矩系數；

(3)獲取并記錄工藝參數向量[M,θ,M0,K,C1,C2]，其中θ為標準密封圈的壓縮量為標準密封圈厚度的20％時對應的角度值，M0為空程扭矩，表示噴管相對于殼體開始轉動的最小扭矩，C1取0.1～0.5之間的常數，C2取1.1～2.0之間的常數；

(4)用待測密封圈替換標準密封圈，將直線標記置于初始0度位置，然后對噴管施加扭矩，判斷實時擰緊扭矩M1是否大于空程扭矩M0，若是則計算(M1-M0)/(θ₁-θ₀)是否大于C₁*K，θ₀的初值為0，θ₁為與M1對應的直線標記從初始0角度開始轉過的角度，若(M1-M0)/(θ₁-θ₀)大于C₁*K，則用角度θ₁更新初始角度θ₀；若(M1-M0)/(θ₁-θ₀)不大于C₁*K，則增加M1，直到(M1-M0)/(θ₁-θ₀)大于C₁*K為止后更新初始角度θ₀；

(5)繼續增加實時擰緊扭矩M1并記錄與M1對應的實時角度θ₁，計算(M1-M0)/(θ₁-θ₀)是否大于C₂*K，若大于則立即結束實時擰緊扭矩M1的加載，判定測試失敗并退出；若不大于則繼續增大實時擰緊扭矩M1直到M1位于(0.9～1.1)倍M的區間為止；

(6)記錄與此時的M1對應的θ₁，然后計算ΔL₁＝(θ₁-θ₀)/360*R，其中R為所述螺紋連接的螺距，如果ΔL₁位于(10％-30％)ΔL的區間范圍，則判定測試合格，將ΔL₁作為待測密封圈的壓縮量，否則判定測試失敗并退出，其中ΔL＝θ/360*R。