[發明專利]一種多環槽藥型結構成型組合芯模及工藝

有效

• 申請號: 201911068901.3
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110792528B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 王小永;趙艷紅;王領;梁生云;姬廣平;楊建魯;王牧昕;劉長義;徐綺薇
• 申請（專利權）人: 西安長峰機電研究所
• 主分類號: F02K9/24
• 分類號: F02K9/24
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

本發明提供了一種多環槽藥型結構成型組合芯模及工藝，組合芯模包括主芯模、傘盤、套管、卡環和作動環，所述的主芯模為柱狀結構；所述的卡環為非封閉的環形結構，外側有凸臺；所述的套管安裝在主芯模外，限制卡環在主芯模軸向的位置；采用溫度敏感的作動環環繞在卡環外，在溫度低于閾值時作動環不形變，卡環凸臺與傘盤內壁配合，限定傘盤沿主芯模的軸向運動；在溫度高于閾值時作動環形變縮小，帶動卡環凸臺脫離傘盤，主芯模能夠相對傘盤軸向運動。本發明無需進行車削等機械加工操作，可一次成型多個預埋可消融裝置，可重復使用多次，無需拆裝，節省時間、提高效率。

技術領域

本發明涉及一種固體火箭發動機裝藥成型工藝。

背景技術

固體火箭發動機的工作環境比較苛刻，對發動機的溫度適應性要求比較寬，且性能要求比較高，需要高裝填的裝藥結構設計，高裝填的裝藥結構應力一般會比較大，高裝填裝藥應力釋放結構已經成為發動機的關鍵技術。

國外對徑向環形槽裝藥結構的應用較早，相應的技術比較成熟，國外采用應力釋放槽藥型的發動機有美國TU-780發動機、AIM-120*發動機和RAM導彈發動機，國外的徑向環形槽結構主要通過三種途徑：(1)機械加工，采用可伸縮車刀裝置，采用車削的方式，在推進劑內部車削成型環槽；(2)預埋可消融裝置，在推進劑中預先埋入可燒蝕材料制作而成的傘盤，與推進劑凝固后結成一體，推進劑燃燒時一同燃燒；(3)預埋可拆卸裝置，通過可拆卸傘盤結構等裝置，在推進劑凝固后，將傘盤拆卸后取出，成型環槽。

國內受到工藝水平、推進劑材料的限制，國內目前成型以單環槽為主，采用可消融傘盤結構，通過將可燒蝕材料制作成的傘盤固定在澆藥工裝上，隨推進劑澆筑時凝固成一體，通過拆卸澆藥芯模，實現單環槽的成型。成型過程中使用的芯模為可拆卸芯模，可拆卸芯模一端為螺紋，通過其將套管固定在芯模的芯軸上，通過套管和芯軸將可消融傘盤固定，保證藥漿澆入的時候，可消融傘盤不發生位置上的變化。藥漿凝固后，套管從一端抽出，芯軸從另一端抽出，從而實現單環槽的成型。

國內外各成型工藝優點：(1)機械加工成型，采用車削成型的方式，成型面結構尺寸、位置和環槽數量可任意調整；(2)預埋可消融裝置，成型單環槽速度快，成型工裝結構簡單；(3)預埋可拆卸裝置，可成型多環槽結構。各成型工藝缺點：(1)機械加工成型，成型刀具結構復雜，故障率高，并且推進劑車削加工過程中，容易使推進劑摩擦生熱，引燃推進劑；(2)預埋可消融裝置，缺點是只能成型單環槽，無法成型多環槽結構；(3)預埋可消融拆卸裝置，成型工裝結構復雜，每次先安裝，推進劑凝固后拆卸裝置，工作效率低。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種高裝填徑向多環形槽裝藥結構的成型技術，可以實現強適應性高性能發動機結構的成型。本發明涉及固體火箭發動機的應用技術。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種多環槽藥型結構成型組合芯模，包括主芯模、傘盤、套管、卡環和作動環。

所述的主芯模為柱狀結構；所述的卡環為非封閉的環形結構，外側有凸臺；所述的套管安裝在主芯模外，限制卡環在主芯模軸向的位置；采用溫度敏感的作動環環繞在卡環外，在溫度低于閾值時作動環不形變，卡環凸臺與傘盤內壁配合，限定傘盤沿主芯模的軸向運動；在溫度高于閾值時作動環形變縮小，帶動卡環凸臺脫離傘盤，主芯模能夠相對傘盤軸向運動。

本發明包括多個傘盤、多個套管、多個卡環和多個作動環，將安裝了卡環和作動環的傘盤與套管交替安裝在主芯模上。

本發明還包括一個固定螺母，與主芯模的一端螺紋連接，限定套管和卡環在主芯模上的軸向位置。

所述的卡環的結構形式包括開口環結構和分段結構；所述的開口環結構，卡環為非整體結構，沿環向開口；所述的分段結構，卡環切分成三段或者四段，拼成非閉合的環形；卡環的截面形狀為U形或L形。

所述的作動環截面為正方形、長方形或圓形。