[發明專利]一種液體火箭發動機端面密封靜環的熱壓裝置及方法

有效

• 申請號: 201711387845.0
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108098254B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 莊宿國;常濤;吳朝輝;孫浩;張亮;任永鋒;宋勇
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: B23P11/02
• 分類號: B23P11/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

一種液體火箭發動機端面密封靜環的熱壓裝置及方法，涉及端面密封生產加工領域；包括計算機、臺架、標尺、彈力上壓盤、溫控下壓盤、插入式溫度傳感器和底座；其中，底座為矩形結構；溫控下壓盤固定安裝在底座的上表面；插入式溫度傳感器從底座的側壁插入底座內部；臺架為梯子狀結構，臺架固定安裝在底座上表面，且溫控下壓盤設置在臺架之間；彈力上壓盤設置在臺架的中部，且彈力上壓盤對應位于溫控下壓盤的上方；底座通過側壁的接口與計算機連接；本發明通過對壓裝力、壓裝速度、溫度等精確控制，使靜環的熱壓工藝得到有效保證，方法簡單、易于實現，通用性強。

技術領域

本發明涉及一種端面密封生產加工領域，特別是一種液體火箭發動機端面密封靜環的熱壓裝置及方法。

背景技術

國內外液體火箭發動機端面密封靜環大多采用鑲嵌式靜環結構，鑲嵌式靜環由石墨環過盈鑲嵌在金屬靜環座上而成，相比整體式靜環，鑲嵌式靜環具有更好的強度和剛度，其主要原理是利用金屬熱脹冷縮，將石墨環壓入加熱膨脹的金屬靜環座中，待金屬靜環座冷卻后與石墨環過盈聯接。目前靜環熱壓的通用加工方法為：首先在烘箱內將金屬靜環座加熱膨脹；其次取出靜環座，并迅速在壓力機上將石墨環壓入金屬靜環座中；最后通過自然冷卻，實現靜環座與石墨環的過盈連接。但生產過程中壓裝力、壓裝速度等工藝參數無法量化，并且加熱裝置與壓力裝置分離，經常出現石墨環裂紋、切邊、靜環座壓傷等質量問題，導致產品批次性報廢甚至發動機故障，靜環的熱壓工藝長期制約著我國液體火箭發動機端面密封可靠性的進一步提升。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種液體火箭發動機端面密封靜環的熱壓裝置及方法，通過對壓裝力、壓裝速度、溫度等精確控制，使靜環的熱壓工藝得到有效保證，方法簡單、易于實現，通用性強。

本發明的上述目的是通過如下技術方案予以實現的：

一種液體火箭發動機端面密封靜環的熱壓裝置，包括計算機、臺架、彈力上壓盤、溫控下壓盤、插入式溫度傳感器和底座；其中，底座為矩形結構；溫控下壓盤固定安裝在底座的上表面；插入式溫度傳感器從溫控下壓盤的側壁插入溫控下壓盤內部；臺架固定安裝在底座上表面，且溫控下壓盤設置在臺架之間；彈力上壓盤設置在臺架的中部，且彈力上壓盤對應位于溫控下壓盤的上方；底座通過側壁的接口與計算機連接。

在上述的一種液體火箭發動機端面密封靜環的熱壓裝置，所述的臺架為梯子狀結構；彈力上壓盤水平設置在臺架兩個立桿之間，且彈力上壓盤可水平沿豎直方向在臺架之間移動。

在上述的一種液體火箭發動機端面密封靜環的熱壓裝置，所述的臺架兩個立桿相對內側設置有標尺；通過標尺實現精確移動彈力上壓盤。

在上述的一種液體火箭發動機端面密封靜環的熱壓裝置，所述彈力上壓盤包括上接頭、鎖緊螺母、連接器、壓塊螺栓、上壓塊和下壓塊；其中，下壓塊位于底端；上壓塊固定安裝在下壓塊的上表面；上壓塊與下壓塊通過壓塊螺栓固定連接；連接器固定安裝在上壓塊的上表面；鎖緊螺母固定安裝在連接器的上表面；上接頭固定安裝在鎖緊螺母的上表面。

在上述的一種液體火箭發動機端面密封靜環的熱壓裝置，所述上壓塊和下壓塊采用球面連接；實現下壓塊下表面的平面度調整。

在上述的一種液體火箭發動機端面密封靜環的熱壓裝置，所述彈力上壓盤內部設置有力傳感器，實現實時檢測彈力變化。

在上述的一種液體火箭發動機端面密封靜環的熱壓裝置，所述溫控下壓盤包括墊塊螺栓、上墊塊、下墊塊、電熱絲和保溫層；其中，保溫層為上表面帶有錐柱形凹槽的矩形結構；電熱絲設置在保溫層內部，且電熱絲環繞在錐柱形凹槽的周圍；下墊塊設置在錐柱形凹槽的底部；上墊塊固定安裝在下墊塊的上表面；上墊塊和下墊塊采用球面連接；上墊塊和下墊塊通過墊塊螺栓連接，通過調整墊塊螺栓實現上墊塊平面度的調整；溫控下壓盤內部設置有內置溫度傳感器；外部產品放置在錐柱形凹槽內。