[發明專利]一種測量固體火箭發動機自由裝填藥柱粘接強度的裝置

有效

• 申請號: 201610957079.6
• 申請日: 2016-10-27
• 公開（公告）號: CN106596395B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 婁永春;樂浩;王一奇;麥玲;陽潔;俞鑫
• 申請（專利權）人: 上海新力動力設備研究所
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 31107 上海航天局專利中心
• 代理人: 鄭丹力

一種測量固體火箭發動機自由裝填藥柱粘接強度的試驗裝置，包括：前轉接工裝、藥柱組合件、卡鍵和后轉接工裝。前轉接工裝為兩個軸對稱分體式結構，通過其上下方的凸臺作為螺栓安裝接口，并通過螺栓緊固的方式完成兩個分體結構的對接及對藥柱組合件的周向固定；藥柱組合件由前封頭與藥柱粘接而成，并保證粘接面與發動機實際狀態一致，且在其前封頭外型面沿圓周方向有一個槽；卡鍵為半圓環體結構，通過將兩個卡鍵一起放置于前轉接工裝與藥柱組合件的前封頭之間的槽中，完成對藥柱組合件的軸向固定；后轉接工裝內型面作為與藥柱的粘接面，其粘接面軸向長度為前封頭與藥柱粘接面軸向長度的2.5倍，其后端通過一段圓柱段作為拉伸試驗機的安裝接口。

技術領域

本發明涉及固體火箭發動機領域，具體涉及一種測量固體火箭發動機自由裝填藥柱粘接強度的裝置。

背景技術

對于固體火箭發動機而言，自由裝填結構是一種高裝填系數的裝藥形式，與直接在發動機殼體內澆注成型（貼壁澆注）不同，藥柱采用裝填方式裝入發動機中，頭部與殼體前封頭粘接固定，其余部分處于自由狀態。由于藥柱獨立澆注成型，不需考慮固化降溫產生的應力應變，因此可以直接采用實心藥柱進行裝填，能夠有效提升發動機的質量比。

然而當導彈采用垂直冷發射時，由于自由裝填藥柱在發動機內部處于半自由狀態，因此在承受過載時的變形較貼壁澆注形式大幅增加，同時殼體前封頭粘接強度也會經受考核。藥柱變形超出預期將會改變發動機內腔結構，影響發動機性能；藥柱與殼體前封頭粘接界面強度不夠則會導致藥柱脫粘分離，嚴重影響發動機可靠性。

基于自由裝填結構的物理特性，準確地對其藥柱與前封頭粘接強度進行測量是決定其在導彈垂直冷發射條件下結構完整性、環境適應性及工作可靠性的關鍵。目前采用的大多是試件級的靜態拉伸試驗，因為其在拉伸速率、邊界條件等諸多方面與實際產品有較大的區別，故導致存在較大的誤差。

發明內容

本發明的目的在于針對上述存在的問題，提供一種測量固體火箭發動機自由裝填藥柱粘接強度的裝置，可以準確地測量藥柱與前封頭的粘接強度。

為了解決上述技術問題，本發明提供的解決方案是提供一種測量固體火箭發動機自由裝填藥柱粘接強度的裝置，包括：前轉接工裝、藥柱組合件、卡鍵和后轉接工裝。所述前轉接工裝為兩個軸對稱分體式結構，通過其上下方的凸臺作為螺栓安裝接口，并通過螺栓緊固的方式完成兩個分體結構的對接及對藥柱組合件的周向固定，在其內型面沿圓周方向有一個槽，同時在其前端通過一段圓柱段作為拉伸試驗機的安裝接口；所述藥柱組合件由前封頭與藥柱粘接而成，并保證粘接面與發動機實際狀態一致，且在其前封頭外型面沿圓周方向有一個槽；所述卡鍵為半圓環體結構，通過將兩個卡鍵一起放置于前轉接工裝與藥組組合件的前封頭之間的槽中，完成對藥柱組合件的軸向固定；所述后轉接工裝內型面作為與藥柱的粘接面，其粘接面軸向長度為前封頭與藥柱粘接面軸向長度的2.5倍，而其后端通過一段圓柱段作為拉伸試驗機的安裝接口。

進一步，所述前轉接工裝在距后端面20mm的位置沿圓周方向有一個寬4.5mm深2.5mm的槽，前端通過一段直徑Ф10mm、長30mm的圓柱段作為拉伸試驗機安裝接口。

進一步，所述前轉接工裝的槽底徑為Ф228mm，外徑Ф223mm。

進一步，所述藥柱組合件的粘接面軸向長度為38mm。

進一步，所述藥柱組合件的前封頭在距其前端11mm的位置沿圓周方向有一個寬4.5mm深2.75mm的槽。

進一步，所述藥柱組合件的前封頭上的槽底徑為Ф217.5mm，外徑Ф223mm。

進一步，所述卡鍵為內徑Ф218.6mm、外徑Ф228mm、寬度4.1mm的半圓環體。

進一步，所述后轉接工裝的粘接面軸向長度為95mm。

進一步，所述后轉接工裝的后端通過一段直徑Ф10mm、長30mm的圓柱段作為拉伸試驗機安裝接口。