一种运载火箭管路焊接装配方法
【专利摘要】本发明涉及一种运载火箭管路焊接装配方法，通过设计专用焊接工装，借助焊接工装首先在地面完成管路阀门焊接，再安装在运载火箭上，实现了运载火箭管路的集成化焊接安装，其中焊接工装包括底座、若干支架和调节装置，底座为扇形平板结构，若干支架安装在底座上，调节装置安装在支架上；本发明装配方法通过集成安装，大大提高了运载火箭管路和阀门的安装质量，并提升了安装效率，简化了安装工序，尤其适用于复杂三维空间下焊接管路的总装。
【专利说明】一种运载火箭管路焊接装配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种焊接管路总装技术，特别是涉及一种运载火箭管路焊接装配方法。属于运载火箭壳体结构的焊接管路总装【技术领域】。
【背景技术】
[0002]运载火箭上面级增压输送系统要长时间在轨(在轨时间不低于6h)，要满足上面级预封装I个月的要求，在带气状态经历运输、吊装等工况，这对增压输送系统漏率的可靠性提出了更高要求。为了满足上面级对密封漏率的高要求，提高密封可靠性取消大部分的管接头连接件，上面级增压输送系统管路采用焊接状态，以减少和消除增压输送系统箭上导管接头，由此涉及到焊接管路总装技术。
[0003]国内卫星总装厂从20世纪70年代开始进行全位置焊接技术研究，焊接方式为全自动钨极氩弧焊，目前钛合金焊接导管的总装技术比较成熟。卫星导管布局比较规整，基本布置在一个平面内，便于进行焊接管路的总装。
[0004]运载火箭焊接管路不同于卫星，管路、阀门主要集中在圆柱形的壳体内壁、与壳体内壁相连的十字隔板侧壁上，走向复杂，管路呈三维分布，比卫星管路走向要复杂很多。采用直接将管路逐一螺接安装在火箭上，不仅工序复杂，安装质量低，容易泄露气体，而且安装效率低。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种运载火箭管路焊接装配方法，该方法通过集成安装，大大提高了运载火箭管路和阀门的安装质量，并提升了安装效率，简化了安装工序，尤其适用于复杂三维空间下焊接管路的总装。
[0006]本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的:
[0007]一种运载火箭管路焊接装配方法，包括如下步骤:
[0008]步骤(一)、制备焊接工装，所述焊接工装包括底座、若干支架和调节装置，所述底座为扇形平板结构，若干支架安装在底座上，调节装置安装在支架上；
[0009]步骤(二)、将待焊接阀门安装在支架的调节装置上，通过调节装置调节待焊接阀门在支架上的位置；
[0010]步骤(三)、将待焊接管路与待焊接阀门进行焊接，即待焊接阀门两端分别焊接两根待焊接管路；
[0011]步骤(四)、将步骤(三)得到的焊接工装与焊接好的待焊接阀门、待焊接管路的组合件，吊装在运载火箭上与焊接工装扇形平板结构相匹配的一个扇区内，将焊接好的待焊接阀门与待焊接管路安装在运载火箭的所述扇区内的箭体上，同时将焊接工装从待焊接阀门与待焊接管路上拆除；
[0012]步骤(五)、重复步骤(一)?步骤(四)，进行运载火箭上下一个扇区内待焊接阀门与待焊接管路的安装，依次类推，直至完成运载火箭上所有扇区内待焊接阀门与待焊接管路的安装。
[0013]在上述运载火箭管路焊接装配方法中，运载火箭上包括四个90度扇区，所述焊接工装底座为90度扇形平板结构，仅需一个焊接工装即可以用于四个90度扇区上待焊接阀门与待焊接管路的安装。
[0014]在上述运载火箭管路焊接装配方法中，调节装置由紧固件和在支架上设置的不同高度的通孔组成，紧固件的上下端也开有通孔，紧固件的两个通孔与支架上的通孔配合通过螺钉拧紧，将待焊接阀门固定在支架上，通过将紧固件安装在不同高度的通孔内实现待焊接阀门在支架上高度的调节。
[0015]在上述运载火箭管路焊接装配方法中，扇形平板结构的底座上开有减重孔。
[0016]在上述运载火箭管路焊接装配方法中，安装在底座上的若干支架之间的直线间距为120?500臟，底座的厚度为5-10mm。
[0017]在上述运载火箭管路焊接装配方法中，若干支架安装在扇形平板结构的底座上靠近圆弧边缘和靠近其中一条直边边缘。
[0018]本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
[0019](I)本发明通过设计专用焊接工装，借助焊接工装首先在地面完成管路阀门焊接，再安装在运载火箭上，实现了运载火箭管路的集成化焊接安装，提高了管路和阀门的安装质量，减少了气体泄露，保证了运载火箭的安全性；
[0020](2)本发明可以借助一个焊接工装或多个焊接工装，实现运载火箭不同扇区的管路阀门安装，实现形式灵活多样，满足不同需要，提高了安装效率，降低了成本；
[0021](3)本发明运载火箭管路焊接装配方法过程简单，易于实现，具有较强的实用性；有效解决了运载火箭复杂焊接管路的总装问题，已应用到某型号上面级增压输送系统气路总装中。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明运载火箭管路安装扇区示意图；
[0023]图2为本发明运载火箭管路安装示意图；
[0024]图3为本发明焊接工装结构示意图；
[0025]图4为本发明焊接工装中调节装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述:
[0027]本发明运载火箭管路焊接装配方法采用专用焊接工装完成，如图3所示为本发明焊接工装结构示意图，焊接工装包括底座1、若干支架2和调节装置3，其中底座I为扇形平板结构，若干支架2安装在底座I上，调节装置3安装在支架2上。扇形平板结构的底座I可以根据运载火箭的结构形状设计为不同角度的扇形结构。扇形平板结构的底座I上开有减重孔，减轻装配质量。支架2的数目根据待焊接阀门4的数量确定。
[0028]支架2安装在扇形平板结构的底座I上靠近圆弧边缘和靠近其中一条直边边缘，另一条直边边缘上不安装支架2。安装在底座I上的若干支架2之间的直线间距为120?500mm,底座I的厚度为5_10mm。[0029]如图4所示为本发明焊接工装中调节装置结构示意图，由图可知调节装置3由紧固件和在支架2上设置的不同高度的通孔组成，紧固件的上下端也开有通孔，紧固件的两个通孔与支架2上的通孔配合通过螺钉拧紧，将待焊接阀门(4)固定在支架2上，通过将紧固件安装在不同高度的通孔内实现待焊接阀门4在支架2上高度的调节。
[0030]如图1所示为本发明运载火箭管路安装扇区示意图，图2所示为本发明运载火箭管路安装示意图，本发明运载火箭管路焊接装配方法，具体包括如下步骤:
[0031]步骤(一)、制备焊接工装。
[0032]步骤(二)、将待焊接阀门4安装在支架2的调节装置3上，通过调节装置3调节待焊接阀门4在支架2上的位置；
[0033]步骤(三)、将待焊接管路5与待焊接阀门4进行焊接，即待焊接阀门4两端分别焊接管路5 ；
[0034]步骤(四)、将步骤(三)得到的焊接工装与焊接好的待焊接阀门4与待焊接管路5的组合件，吊装在运载火箭上与焊接工装扇形平板结构相匹配的一个扇区内，将焊接好的待焊接阀门4与待焊接管路5安装在运载火箭的所述扇区内的箭体上，同时将待焊接阀门4与待焊接管路5从焊接工装上拆除；
[0035]步骤(五)、重复步骤(一)?步骤(四)，进行运载火箭上下一个扇区内待焊接阀门4与待焊接管路5的安装，依次类推，直至完成运载火箭上所有扇区内待焊接阀门4与待焊接管路5的安装。
[0036]实施例1
[0037]如图1所示，运载火箭包括四个90度扇区，相应的焊接工装底座I选择90度扇形平板结构，实际安装时，焊接工装完成一个运载火箭一个扇区的管路阀门安装后，重新在地面完成管路和阀门的焊接，再进行运载火箭下一个扇区的管路阀门安装，重复四次，完成运载火箭全部管路阀门的安装。整个安装过程仅需一个焊接工装即可，大大简化了安装流程，降低了安装成本。
[0038]底座I上的设有四个支架2，支架2之间的直线间距分别为120mm、335mm、450mm，底座I的厚度为8mm。3个支架2分布在圆弧段，I个支架2分布在直边段。
[0039]以上所述，仅为本发明最佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0040]本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
【权利要求】
1.一种运载火箭管路焊接装配方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤(一)、制备焊接工装，所述焊接工装包括底座(I )、若干支架(2)和调节装置(3)，所述底座(I)为扇形平板结构，若干支架(2)安装在底座(I)上，调节装置(3)安装在支架(2)上； 步骤(二)、将待焊接阀门(4)安装在支架(2)的调节装置(3)上，通过调节装置(3)调节待焊接阀门(4)在支架(2)上的位置； 步骤(三)、将待焊接管路(5)与待焊接阀门(4)进行焊接，即待焊接阀门(4)两端分别焊接两根待焊接管路(5); 步骤(四)、将步骤(三)得到的焊接工装与焊接好的待焊接阀门(4)、待焊接管路(5)的组合件，吊装在运载火箭上与焊接工装扇形平板结构相匹配的一个扇区内，将焊接好的待焊接阀门(4)与待焊接管路(5)安装在运载火箭的所述扇区内的箭体上，同时将焊接工装从待焊接阀门(4)与待焊接管路(5)上拆除； 步骤(五)、重复步骤(一)?步骤(四)，进行运载火箭上下一个扇区内待焊接阀门(4)与待焊接管路(5 )的安装，依次类推，直至完成运载火箭上所有扇区内待焊接阀门(4 )与待焊接管路(5)的安装。
2.根据权利要求1所述的一种运载火箭管路焊接装配方法，其特征在于:所述运载火箭上包括四个90度扇区，所述焊接工装底座(I)为90度扇形平板结构，仅需一个焊接工装即可以用于四个90度扇区上待焊接阀门(4)与待焊接管路(5)的安装。
3.根据权利要求1所述的一种运载火箭管路焊接装配方法，其特征在于:所述调节装置(3)由紧固件和在支架(2)上设置的不同高度的通孔组成，紧固件的上下端也开有通孔，紧固件的两个通孔与支架(2)上的通孔配合通过螺钉拧紧，将待焊接阀门(4)固定在支架(2)上，通过将紧固件安装在不同高度的通孔内实现待焊接阀门(4)在支架(2)上高度的调节。
4.根据权利要求1所述的一种运载火箭管路焊接装配方法，其特征在于:所述扇形平板结构的底座(I)上开有减重孔。
5.根据权利要求1所述的一种运载火箭管路焊接装配方法，其特征在于:所述安装在底座(I)上的若干支架(2)之间的直线间距为120?500mm，底座(I)的厚度为5_10mm。
6.根据权利要求1所述的一种运载火箭管路焊接装配方法，其特征在于:所述若干支架(2)安装在扇形平板结构的底座(I)上靠近圆弧边缘和靠近其中一条直边边缘。
【文档编号】B23K37/04GK103659072SQ201310611784
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】孙善秀, 刘文川, 王道连, 安立辉, 张立强, 徐铭, 王细波, 杜正刚, 吴姮, 马方超, 袁立铭, 蔡立新 申请人:北京宇航系统工程研究所, 中国运载火箭技术研究院