[發明專利]一種面向蜂窩型芯孔的燒蝕材料灌注裝置

有效

• 申請號: 201910029136.8
• 申請日: 2019-01-12
• 公開（公告）號: CN109664519B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 劉海波;李特;張嘉禮;譚朝元;劉闊;梁馨;吳嘉錕;李蘭柱;王永青
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B29C67/20
• 分類號: B29C67/20;B29L31/60;B29K105/04;B29K105/16;B29L31/30
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關慧貞

本發明一種面向蜂窩型芯孔的燒蝕材料灌注裝置，屬于灌注填充生產工藝設備技術領域，涉及一種自動化精準切換填料機構和雙管式送料機構的自動灌注裝置。該裝置由填料機構和送料機構組成，填料機構由填料管、填料箱支座、填料箱、蝸桿、蝸桿固定架、連桿、聯軸器、電機支架和伺服電機組成。送料機構由灌注電機、灌注電機支架、聯軸器、固定架、絲杠、螺母、雙頭擠壓管、直線導軌、支架、相機和接盤組成。該裝置克服了人工灌注導致的效率低下、精度差等缺陷，保證了灌注過程中的灌注材料定量、可控灌注，提高了灌注工藝的可靠性和自動化程度。該裝置配合工業機器人或數控機床可有效地應用于大型蜂窩芯孔結構件中防熱材料的自動灌注，實現高效作業。

技術領域

本發明屬于灌注填充生產工藝設備技術領域，涉及一種面向蜂窩型芯孔的燒蝕材料灌注裝置。

背景技術

航天器在發射與降落過程中會與大氣層產生劇烈摩擦，為保護航天器的安全，必須在航天器表面裹敷一層防熱層材料。目前防熱層的結構大多采用球冠狀正六邊形蜂窩板，并且需要將低密度的燒蝕材料灌注到蜂窩結構件的芯孔中，使得制造出的防熱層能夠具有強度高、質量輕、熱阻塞效應優良等優點。低密度燒蝕材料的灌注質量直接決定著飛行器的整體熱防護性能，是保障飛行器安全性的重要關鍵技術之一。實際生產中，灌注過程一般由人工手持灌注槍完成。然而隨著球冠蜂窩件尺寸的增大(φ2m以上)以及灌注工藝復雜性的不斷提升，傳統的手工灌注方法已很難勝任。現在手工灌注過程中存在的主要問題有：灌注效率太低、灌注高度不可控、灌注材料與蜂窩層存有空隙、灌注質量一致性差等。考慮到防熱層燒蝕材料的使用性能受灌注效果影響較為明顯且缺少相關灌注設備，需要設計一套工作效率高、適應性強、結構可靠的自動灌注裝置，以滿足生產要求。

2015年，果楓松等在申請號201510172144.X的專利《狹長空間材料灌注填充裝置及灌注填充工藝中》中，提出了一種適用于狹長空間下灌注作業的大型灌注設備，但是這種設備占地較大且使用過程復雜。2014年，高陽在申請號201420653660.5的專利《一種用于對蜂窩狀濾芯填充物料的物料填充設備》中，設計了一種皮帶輸送的物料填充裝置，其結構簡單，但填充精度也不高。2008年，柯映林等在申請號200820138345.3的專利《一種向蜂窩柔性材料中填充鐵粉的自動填充系統》中，設計了依靠磁性和數控系統控制的磁粉填充裝置，這種方法填充均勻，但只適用于磁性材料的填充。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是克服上述裝置的不足，針對大型蜂窩結構件自動化灌注難題，發明了一種面向蜂窩型芯孔的燒蝕材料灌注裝置。該裝置由填料機構及送料機構組成，這是一種自動化精準切換填料機構，采用圓周均勻分布結構的填料管進行一次預填料后，可對最多60個蜂窩芯孔完成填充，還可對填料管內材料進行修整。送料機構采用雙頭擠壓管設計，結構緊湊、靈活，具有高質量灌注和廢料即時清理回收功能，高效完成蜂窩結構件自動化灌注。

本發明所采用的技術方案是一種面向球冠型蜂窩結構件的材料灌注裝置，其特征是，灌注裝置由填料機構I及送料機構II組成；

所述填料機構I由填料管1、填料箱支座2、填料箱3、蝸桿4、蝸桿固定架5、連桿6、聯軸器7、電機支架8和伺服電機9組成；填料管1為圓盤型，其上均布有60個大小相同的小填料管，小填料管尺寸與填料箱3中的插孔a尺寸配合以確保準確安裝，每個小填料管中裝有燒蝕材料，可插入填料箱3中的插孔a內；填料箱3通過一個旋轉軸安裝在填料箱支座2上，填料箱3的側面安裝有蝸輪b，齒數為60，它與蝸桿4配合，實現繞填料箱支座2的精確旋轉；伺服電機9通過電機支架8安裝在填料箱支座2上，電機輸出軸經聯軸器7與連桿6相連；連桿6的另一端與蝸桿4連接，并通過蝸桿固定架5定位；蝸桿4與填料箱3上的蝸輪b配合；實現填料箱3與連桿6之間1:60的傳動比，使得每個小填料管都能夠準確運動到雙頭擠壓管16的正下方。