一种火箭发动机气密性检测系统及检测方法与流程

本发明涉及固体火箭发动机检测技术领域，特别涉及一种火箭发动机气密性检测系统及检测方法。

背景技术：

对于小型固体火箭发动机气密检查，通常采用简易的气密工装对其进行气密检查，即采用拉杆拉紧发动机头尾两端法兰，密封垫密封，仅喷管尾段预留小孔插入气芯进行充气。采用该方法可以完成气密检查操作，但面对大批量的发动机气密检查，存在如下问题：

其一，需要增加多套工装以完成组批要求；

其二，需要操作人员反复拆装工装逐一完成每台发动机气密检查，反复调整工装保证气密质量，且操作笨重，效率极低；

其三，工装堆积，使用前后均要来回搬运，既占空间又难以转运。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种火箭发动机气密性检测系统及检测方法，气密操作便捷，提高工作效率、质量和工装使用转运能力。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种火箭发动机气密性检测系统，包括底架，底架通过连接架连接横梁，横梁上设有压紧组件，压紧组件包括压紧螺杆，压紧螺杆上端设有手轮，压紧螺杆下端转动安装在压套上，压套上侧设有导杆，横梁上设有与压紧螺杆配合的螺纹孔和与导杆配合的通孔，压套底部设有对发动机的喷管进行密封的密封圈，压套内设有导气通道，导气通道的一端设有预留接头，底架上设有支撑架，支撑架上设有检测组件，检测组件包括压力表、压力表转接件和截止阀，压力表安装在压力表转接件上，压力表转接件的进气口通过连接管与气源连通，连接管上设有截止阀，压力表转接件的出气口通过管道与预留接头连接。

优选的方案中，所述压套底部设有与发动机的喷管对应的定位槽，密封圈设置在定位槽中。

优选的方案中，所述压紧螺杆下端设有球头，压套上设有与球头配合的球头槽。

优选的方案中，所述底架上设有与压紧组件对应的定位板，定位板上设有“u”形定位槽。

优选的方案中，所述定位板的材质为聚四氟乙烯。

优选的方案中，所述压紧组件和检测组件的数量为多个，支撑架上设有气路转接组件，气路转接组件包括转接头，转接头内设有气路通道，转接头一端设有与气路通道连通的气源进气接头，源进气接头通过管道与气源连通，转接头上侧或端部设有与气路通道连通的支路气路接头，支路气路接头与对应的检测组件的连接管连接。

优选的方案中，所述压力表转接件与压力表的连接孔内设有密封垫。

优选的方案中，所述底架底部设有若干脚轮。

本发明还提供一种火箭发动机气密性的检测方法，包括如下步骤：

步骤一、将发动机放置在底架上，与压紧组件对应放置；

步骤二、转动手轮，调节压套的高度直至调节压套轴向压紧发动机；

步骤三、连接气源并进行调试，控制截止阀对发动机进行充气以及包压操作，通过压力表进行气密性检测判定；

步骤四、进行泄压操作，转动手轮，升高压套，对发动机就行更换，重复以上操作。

优选的方案中，步骤一中，将发动机从“u”形定位槽的开口端推入，抵靠在“u”形定位槽的内壁后完成放置。

本发明提供的一种火箭发动机气密性检测系统及检测方法，通过螺杆压紧，方便对发动机的气密性检测的安装，气密操作便捷，提高工作效率。优选的，通过设置多套压紧组件和检测组件能够实现多台发动机同时气密的功能，从而实现批量检测，提高检测效率。通过设置定位板和定位槽，方便发动机的水平推进定位，保证检测时的密封性，保证检测的准确性。该系统和方法针对批量发动机气密检查操作，一方面提高工作效率、质量和工装使用转运能力，另一方面通过拓展其适应性，可适用于系列型号发动机或多种规格小发动机气密。

附图说明

下面结合附图和实施实例对本发明作进一步说明：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的剖视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为压紧组件的结构示意图；

图5为检测组件的结构示意图；

图6为气路转接组件的结构示意图；

图中：底架1，连接架2，横梁3，压紧螺杆4，手轮5，压套6，导杆7，发动机8，密封圈9，预留接头10，支撑架11，压力表12，压力表转接件13，截止阀14，连接管15，截止阀16，球头17，定位板18，转接头19，气源进气接头20，支路气路接头21，密封垫22，脚轮23，导气通道601，定位槽602，球头槽603，“u”形定位槽1801，气路通道1901。

具体实施方式

如图1~5所示，一种火箭发动机气密性检测系统，包括底架1，底架1通过连接架2连接横梁3，横梁3上设有压紧组件，压紧组件包括压紧螺杆4，压紧螺杆4上端设有手轮5，压紧螺杆4下端转动安装在压套6上，压紧螺杆4可以通过轴承转动安装在压套6上，在本实施例中，所述压紧螺杆4下端设有球头17，压套6上设有与球头17配合的球头槽603，通过球头17与球头槽603的配合实现压紧螺杆4相对压套6相对转动，而且通过球头17与球头槽603的配合，能够有利于自定心找正。

压套6上侧设有导杆7，横梁3上设有与压紧螺杆4配合的螺纹孔和与导杆7配合的通孔，压套6底部设有对发动机8的喷管进行密封的密封圈9，压套6内设有导气通道601，导气通道601的端部开口分别设置在压套6的底部和侧部，导气通道601的一端设有预留接头10。

考虑球头17的配合防护，球头17和压套6采用黄铜材质，预留接头10则为马氏体不锈钢材质，预留接头10为旋入式接头，旋入式接头端面采用聚四氟乙烯密封垫密封，保证气路密封性。

底架1上设有支撑架11，支撑架11上设有检测组件，检测组件包括压力表12、压力表转接件13和截止阀14，压力表转接件13顶部设有与压力表12连接的连接孔，压力表转接件13内部设有通道，通道的进口与连接管15连接，出口通过管道与预留接头10连接，压力表转接件13的底部和一侧设有与通道连通的连接接头，方便与管路进行连接。压力表12安装在压力表转接件13上，压力表转接件13的进气口通过连接管15与气源连通，连接管15上设有截止阀16，压力表转接件13的出气口通过管道与预留接头10连接。

连接管15与压力表转接件13以及与截止阀16的接口均采用标准37°球头-外套螺母密封结构。

优选的，如图5所示，所述压力表转接件13与压力表12的连接孔内设有密封垫22。

通过设置密封垫22可以保证压力表12与压力表转接件13的连接密封性。

优选的，如图4所示，所述压套6底部设有与发动机8的喷管对应的定位槽602，密封圈9设置在定位槽602中。具体的，定位槽602中设有与密封圈9配合的安装槽。

通过设置定位槽602方便对发动机的喷管的定位，保证检测时的密封性。

优选的，如图3所示，所述底架1上设有与压紧组件对应的定位板18，定位板18上设有“u”形定位槽1801。“u”形定位槽1801的深度为5mm-10mm，方便将发动机8平推放置并进行台阶定位。

定位板18的材质为聚四氟乙烯，用于防护发动机壳体。

所述压紧组件和检测组件的数量为多个，在本实施例中，压紧组件和检测组件的数量为5套，可以同时对五组发动机进行气密性检测，支撑架11上设有气路转接组件，如图6所示，气路转接组件包括转接头19，转接头19内设有气路通道1901，转接头19一端设有与气路通道1901连通的气源进气接头20，源进气接头20通过管道与气源连通，转接头19上侧或端部设有与气路通道101连通的支路气路接头21，支路气路接头21与对应的检测组件的连接管15连接。

气源进气接头20可以选择旋入式直通接头，接头顶端增加密封垫增加端面密封，支路气路接头21采用焊接式直通接头，焊接固定。

优选的，所述底架1底部设有若干脚轮23。通过设置脚轮23有利于整个装置的移动。

小型发动机产品喷管为细长直筒型喷管结构，因此密封圈9采用o型圈进行端面密封较为稳妥。发动机8竖直放置，要保证轴向垂直压紧，设计龙门式的横梁3，转动手轮5，通过螺纹传动导引轴向压紧，配合球头17自定心找正，消除轴向累计误差。

转动手轮5控制压套6的高度，在压紧过程中压紧螺杆4自动找正中心，通过导杆7校正导向，使其对正轴线；压套6与喷管压紧采用台阶定位，压紧面设置密封圈9密封，确保发动机密封完好。

一种火箭发动机气密性的检测方法，包括如下步骤：

步骤一、将发动机8放置在底架1上，与压紧组件对应放置，具体的，将发动机8从“u”形定位槽1801的开口端推入，抵靠在“u”形定位槽1801的内壁后完成放置。

步骤二、转动手轮5，调节压套6的高度直至调节压套6轴向压紧发动机8。

步骤三、连接气源并进行调试，控制截止阀16对发动机8进行充气以及包压操作，通过压力表12进行气密性检测判定。

步骤四、进行泄压操作，转动手轮5，升高压套6，对发动机8就行更换，重复以上操作。

一般系列发动机高度差在±20mm左右，设计压紧组件可调高度范围为±50mm，满足系列型号发动机高度差要求。除系列型号外，高度差在±50mm的其它型号发动机亦可使用；也可根据实际情况，通过更换压紧螺杆4垫高横梁3以适应不同高度的发动机气密。系列发动机直径一致，不需要更换定位板18；考虑满足高度条件下的其他直径发动机气密，定位板18设计为螺栓紧固结构，通过拆换适应不同直径发动机气密。气密元件之间的连接均采用球头-外套螺母标准密封结构，可直接按标准采购进行拆装、更换，或根据该标准接口增加转接件以适应其他接口需求，有很好的适应性、互换性、维修性。