一种固体火箭发动机封头自动旋紧装置的制作方法

本发明涉及固体火箭发动机封头装配过程中封头自动旋紧装置。

背景技术：

对于小型战术导弹固体火箭发动机，其设计结构之一是将发动机封头作为独立的部组件，在完成固体推进剂药柱装配之后，再将发动机封头与燃烧室装配连接，通常发动机封头与燃烧室壳体采用螺纹连接。由于带有固体推进剂药柱的燃烧室为危险品，发动机封头与燃烧室壳体装配没有实现自动操作，目前仍采用手工操作旋紧方式，也就是采用手动扳手人工将发动机封头慢慢旋紧至与燃烧室壳体装配到位。手工操作旋紧方式需要操作人员具备较大臂力，在操作过程中常出现装配不到位返工重装，装配功效低，有时还伴有破坏密封件的情况发生。

技术实现要素：

本发明提供一种固体火箭发动机封头自动旋紧装置及其使用方法，针对小型战术导弹固体火箭发动机且发动机封头为独立部组件的产品，在发动机装配过程中，采用本发明提供的一种固体火箭发动机封头自动旋紧装置将发动机封头旋紧并安装至发动机燃烧室壳体上，从而代替人工采用手动扳手旋紧安装，提高劳动生产效率和装配质量。

本发明所采用的技术方案: 一种固体火箭发动机封头自动旋紧装置, 包括自动机械装置，发动机支撑固定装置、滑动轨道和防爆操作柱；自动机械装置由旋紧卡爪、封头装配扳手、弹性联轴器、步进电机、精密行星减速器、压紧汽缸；封头装配扳手套装并固定于旋紧卡爪上；自动机械装置安装于滑动轨道之上，可以在滑动轨道上直线滑动；发动机支撑固定装置由U型加紧槽、U型支撑槽、U型支撑底座组成。自动机械装置采用串联式连接结构，步进电机的输出轴与精密行星减速器输入端连接，精密行星减速器输出轴与弹性联轴器的一端连接，另一端与旋紧卡爪连接，旋紧卡爪带动封头装配扳手旋转，从而实现了运动的转换及传递。精密行星减速器可将步进电机的输出转矩放大，以适应负载需要。压紧汽缸产生推力，保证旋紧卡爪在旋转的过程中始终对封头产生一定的压力。发动机支撑固定装置是针对具体发动机燃烧室壳体设计配置的，可固定发动机燃烧室壳体并使发动机燃烧室壳体与装配封头同轴。操作人员通过防爆操作柱操控自动机械装置。

本发明在封头装配过程中，先选择对应发动机专用的发动机支撑固定装置和封头装配扳手，将发动机固定安装在发动机支撑固定装置上。将封头装配扳手套装并固定于旋紧卡爪上，操作人员控制防爆操作柱使旋紧卡爪带动封头装配扳手与封头进行配合。操作人员控制防爆操作柱，缓慢转动或点动旋紧卡爪带动封头装配扳手。在力的作用下，封头装配扳手驱动封头旋转直至装配满足设计要求。

本发明针对不同封头结构，选配不同封头装配扳手。对于螺纹孔凸起结构的发动机封头，选配专用装配扳手A, 专用装配扳手A凹下部位对应配合发动机封头螺纹孔凸起部位，在专用装配扳手A扭力的作用下，可驱动发动机封头旋转；对于端面凹槽结构的发动机封头，选配专用装配扳手B, 专用装配扳手B凸起部位对应配合发动机封头下凹槽部位, 在专用装配扳手B扭力的作用下，可驱动发动机封头旋转；对于侧开孔结构的发动机封头，选配专用装配扳手C, 专用装配扳手C将发动机封头套装,侧面开孔与发动机封头侧面开孔对应，用螺栓或螺钉将专用装配扳手C与发动机封头固定, 在专用装配扳手C扭力的作用下，可驱动发动机封头旋转。

有益效果：本发明已应用在多个型号小型固体火箭发动机封头装配过程，有益效果如下。

a)代替人工采用手动扳手旋紧安装，降低了对操作人员的选择性。人工采用手动扳手旋紧安装操作，要求有一定臂力的男性操作人员，臂力小的女性操作人员不能胜任；应用本发明后，男性和女性操作人员均可胜任。

b)极大提高劳动生产效率。对比某型号小型固体火箭发动机封头装配，人工采用手动扳手旋紧安装操作，一名男性操作人员8小时装配产品数量约为采用本发明装配产品数量的40%。

c)降低了装配过程的返工率，提升了装配质量。对比某型号小型固体火箭发动机封头装配，人工采用手动扳手旋紧安装操作，约有10%的产品没有装配到位而返工，采用本发明后返工产品降低为0；人工采用手动扳手旋紧安装操作，存在少量密封件破坏问题，采用本发明后没有出现密封件破坏问题。

附图说明

图1封头自动装配装置示意图；

图2滑动轨道示意图；

图3旋紧卡爪示意图；

图4防爆操作柱示意图；

图5螺纹孔凸起结构封头示意图

图6封头装配扳手专用扳手A示意图；

图7端面凹槽结构封头示意图；

图8封头装配扳手专用扳手B示意图；

图9侧开孔结构封头示意图；

图10封头装配扳手专用扳手C示意图。

附图中，1为旋紧卡爪，2为封头装配扳手，3为弹性联轴器，4为精密行星减速器，5为步进电机，6为压紧汽缸，7为防爆操作柱，8为U型加紧槽，9为U型支撑槽，10为U型支撑底座，11为滑动轨道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明:

图1封头自动装配装置示意图；图2滑动轨道示意图；图3旋紧卡爪示意图；图4防爆操作柱示意图；图5螺纹孔凸起结构封头示意图；图6封头装配扳手专用扳手A示意图；图7端面凹槽结构封头示意图；图8封头装配扳手专用扳手B示意图；图9侧开孔结构封头示意图；图10封头装配扳手专用扳手C示意图。

如图1所示，固体火箭发动机封头自动旋紧装置包括自动机械装置，发动机支撑固定装置、滑动轨道11和防爆操作柱7；自动机械装置由旋紧卡爪1、封头装配扳手2、弹性联轴器3、精密行星减速器4、步进电机5、压紧汽缸6；封头装配扳手2套装并固定于旋紧卡爪1上；自动机械装置安装于滑动轨道11之上，可以在滑动轨道上直线滑动；发动机支撑固定装置由U型加紧槽8、U型支撑槽9、U型支撑底座10组成；在图1中可见固体火箭发动机安装于发动机支撑固定装置。

如图2所示，为滑动轨道11示意图，自动机械装置安装于滑动轨道11之上，可以在滑动轨道上直线滑动。

如图3所示，为旋紧卡爪示意图，在应用时，封头装配扳手2套装并固定于旋紧卡抓1上。

如图4所示，为防爆操作柱示意图，在应用时，操作人员通过操作防爆操作柱7从而控制自动机械装置的工作。

如图5、6所示，分别为螺纹孔凸起结构封头示意图和封头装配扳手专用扳手A示意图，对于类似图5螺纹孔凸起的固体火箭发动机封头，在应用时，选用封头装配扳手专用扳手A；所选用的专用装配扳手A凹下部位正好对应配合发动机封头螺纹孔凸起部位，在专用装配扳手A扭力的作用下，可驱动发动机封头旋转。

如图7、图8所示，分别为端面凹槽结构封头示意图和封头装配扳手专用扳手B示意图，对于类似图7端面凹槽结构的固体火箭发动机封头，在应用时，选用封头装配扳手专用扳手B；所选用的专用装配扳手B凸起部位正好对应配合发动机封头下凹部位, 在专用装配扳手B扭力的作用下，可驱动发动机封头旋转。

如图9、图10所示，分别为侧开孔结构封头示意图和封头装配扳手专用扳手C示意图，对于类似图9侧开孔结构的固体火箭发动机封头，在应用时，选用封头装配扳手专用扳手C；所选用的专用装配扳手C将发动机封头套装,侧面开孔与发动机封头侧面开孔对应，用螺栓或螺钉将专用装配扳手C与发动机封头固定, 在专用装配扳手C扭力的作用下，可驱动发动机封头旋转。

在应用本发明时，根据具体的固体火箭发动机，选择对应的发动机支撑固定装置，按工艺要求固定，将固体火箭发动机按工艺要求安放在U型支撑槽9上，用U型加紧槽8将固体火箭发动机夹紧固定；选择对应的封头装配扳手2，套装并固定于旋紧卡爪1上；选择对应的发动机封头手工安装于发动机燃烧室上，操作人员通过操控防爆操作柱7将自动机械装置缓慢移向发动机封头。

对于螺纹孔凸起的固体火箭发动机封头，所选用的专用装配扳手A凹下部位正好对应配合发动机封头螺纹孔凸起部位，操作人员通过操控防爆操作柱7控制旋紧卡爪1旋转从而带动专用装配扳手A旋转，在专用装配扳手A扭力的作用下，可驱动发动机封头旋转并使封头按工艺要求装配到位.

对于端面凹槽结构的固体火箭发动机封头，所选用的专用装配扳手B凸起部位正好对应配合发动机封头下凹槽部位，操作人员通过操控防爆操作柱7控制旋紧卡爪1旋转从而带动专用装配扳手B旋转，在专用装配扳手B扭力的作用下，可驱动发动机封头旋转并使封头按工艺要求装配到位。

对于侧开孔结构的固体火箭发动机封头，所选用的专用装配扳手C将发动机封头套装,侧面开孔与发动机封头侧面开孔对应，用螺栓或螺钉将专用装配扳手C与发动机封头固定，操作人员通过操控防爆操作柱7控制旋紧卡爪1旋转从而带动专用装配扳手C旋转，在专用装配扳手C扭力的作用下，可驱动发动机封头旋转并使封头按工艺要求装配到位。