一種絕熱層結(jié)構(gòu)均勻性的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于固體火箭發(fā)動機(jī)絕熱層制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種絕熱層結(jié)構(gòu)均勻性的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在絕熱層整體真空貼片過程中，將絕熱層生片包裹于橡膠氣囊外部置入殼體相應(yīng)位置，在橡膠氣囊充氣過程中實(shí)現(xiàn)絕熱層生片與殼體的粘貼，橡膠氣囊的充氣過程是橡膠氣囊由扁平狀態(tài)鼓起至囊體設(shè)計(jì)形狀，并對絕熱層生片施加應(yīng)力的過程。在這一過程中，橡膠氣囊各部位的鼓起并不是均勻一致的，橡膠氣囊的氣嘴位置的鼓起速度大于其余部位，因此存在安放在橡膠氣囊上部絕熱層生片移位的可能，從而出現(xiàn)折皺和翻邊。橡膠氣囊充滿后，在施加應(yīng)力之前，絕熱層生片的狀態(tài)是其設(shè)計(jì)狀態(tài)，為避免絕熱層生片粘貼出現(xiàn)系統(tǒng)性的皺折缺陷，留出工藝余量，此時(shí)的絕熱層生片外徑小于殼體內(nèi)徑，同時(shí)橡膠氣囊的外徑小于絕熱層生片的最小內(nèi)徑。橡膠氣囊施加應(yīng)力過程中，橡膠氣囊繼續(xù)膨脹，同時(shí)帶動絕熱層生片的環(huán)向延展，絕熱層生片的厚度也同步減小，由于重力的作用，絕熱層生片各部位厚度的減小值不一致，上部數(shù)值大于下部，底部基本為零，頂部為最大值，形成了局部減薄的現(xiàn)象。如果均勻減薄，可以采取絕熱層生片厚度留出余量的手段，但局部減薄則無效。在絕熱層生產(chǎn)過程中，厚度不均勻的問題普遍存在，返修后造成絕熱層重量超過設(shè)計(jì)指標(biāo)要求的質(zhì)量問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種絕熱層結(jié)構(gòu)均勻性的控制方法，以達(dá)到絕熱層結(jié)構(gòu)完整、厚度均勻，從而確保產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種絕熱層結(jié)構(gòu)均勻性的控制方法，具體步驟為:
1)準(zhǔn)備步驟:根據(jù)發(fā)動機(jī)絕熱層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)與制造相應(yīng)的橡膠氣囊；計(jì)算、測試真空度為-0.096MPa的狀態(tài)下橡膠氣囊完全鼓起所需的進(jìn)氣總量V1W及橡膠氣囊基本膨脹所需的進(jìn)氣總量V2;所述完全鼓起是指橡膠氣囊充氣后，處于鼓起、但未發(fā)生膨脹的狀態(tài)；基本膨脹是指橡膠氣囊充氣膨脹后，處于接觸到絕熱層生片、但未對絕熱層生片施壓的狀態(tài)；
2)抽空步驟:將帶絕熱層生片及橡膠氣囊的發(fā)動機(jī)殼體推入真空艙，抽真空，真空度為-0.096MPa ；
3)充排步驟:真空艙內(nèi)繼續(xù)保壓，向橡膠氣囊內(nèi)充氣，所充氣體體積為V/2，然后停止充氣，啟動排氣，所排氣體積為％/4，繼續(xù)充氣至'11，再次排氣，所排氣體積為V/4，最后連續(xù)充氣，直至橡膠氣囊完全鼓起；
4)充氣步驟:真空艙內(nèi)繼續(xù)保壓，向橡膠氣囊內(nèi)緩慢充氣，直至橡膠氣囊內(nèi)氣體總量達(dá)V2，停止充氣； 5)旋轉(zhuǎn)步驟:采用真空伺服電機(jī)帶動發(fā)動機(jī)殼體勻速旋轉(zhuǎn)一周；
通過上述步驟處理的絕熱層的結(jié)構(gòu)均勻性得到提高。
[0005]所述2)抽空步驟中，絕熱層生片、橡膠氣囊與發(fā)動機(jī)殼體的相對位置關(guān)系為絕熱層生片位于發(fā)動機(jī)殼體內(nèi)，橡膠氣囊位于絕熱層生片內(nèi)。
[0006]所述2)抽空步驟前，在發(fā)動機(jī)殼體內(nèi)部涂抹膠粘劑。
[0007]所述2)抽空步驟前，在發(fā)動機(jī)殼體內(nèi)部涂抹膠粘劑，且在絕熱層生片上也涂抹膠粘劑。
[0008]所述3)充排步驟中，排氣和充氣的速度控制在50 ~ 60L/min。
[0009]所述4)充氣步驟中，充氣速度控制在10 ~ 15L/min。
[0010]所述5)旋轉(zhuǎn)步驟中，旋轉(zhuǎn)速度控制在10~15轉(zhuǎn)/min。
[0011]橡膠氣囊的充氣和排氣過程的轉(zhuǎn)換，控制器充氣和排氣的速度，可以確保橡膠氣囊各部位的鼓起均勻一致，避免了安放于橡膠氣囊上部生片發(fā)生移位。在橡膠氣囊未充氣至基本膨脹前，由于發(fā)動機(jī)殼體與絕熱層生片之間的間隙過大，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整勢必帶動絕熱層生片與橡膠氣囊的移動和翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致絕熱層生片皺折和扭曲，而在橡膠氣囊充氣至完全膨脹后，絕熱層生片與發(fā)動機(jī)殼體已經(jīng)發(fā)生接觸，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整的目的已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)。因此，在橡膠氣囊基本膨脹后，開展旋轉(zhuǎn)調(diào)整，可以解決重力對絕熱層生片的厚度影響，以達(dá)到絕熱層結(jié)構(gòu)完整、厚度均勻的目的。本發(fā)明已成功應(yīng)用于數(shù)個(gè)型號產(chǎn)品，絕熱層的型面質(zhì)量顯著提高，解決了絕熱層厚度不均勻的質(zhì)量問題，產(chǎn)品通過了發(fā)動機(jī)地面試驗(yàn)考核。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。
[0013]實(shí)施例1:
一種絕熱層結(jié)構(gòu)均勻性的控制方法，主要包括以下步驟:
1)準(zhǔn)備步驟:根據(jù)發(fā)動機(jī)絕熱層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)與制造相應(yīng)的橡膠氣囊；計(jì)算、測試真空度:-0.096MPa狀態(tài)下橡膠氣囊完全鼓起所需的進(jìn)氣總量V1以及橡膠氣囊基本膨脹所需的進(jìn)氣總量V2;所述完全鼓起是指橡膠氣囊充氣后，處于鼓起、但未發(fā)生膨脹的狀態(tài)；基本膨脹是指橡膠氣囊充氣膨脹后，處于接觸到絕熱層生片、但未對絕熱層生片施壓的狀態(tài)；
2)抽空步驟:在發(fā)動機(jī)殼體內(nèi)部涂抹膠粘劑，將帶絕熱層生片、橡膠氣囊的發(fā)動機(jī)殼體推入真空艙，抽真空，真空度為-0.096MPa ；
3)充排步驟:真空艙內(nèi)繼續(xù)保壓，向橡膠氣囊內(nèi)充氣，所充氣體體積為V/2，然后停止充氣，啟動排氣，所排氣體積為％/4，繼續(xù)充氣至\丨1，再次排氣，所排氣體積為V/4，最后連續(xù)充氣，直至橡膠氣囊完全鼓起，排氣和充氣的速度控制在50L/min ；
4)充氣步驟:真空艙內(nèi)繼續(xù)保壓，向橡膠氣囊內(nèi)緩慢充氣，直至橡膠氣囊內(nèi)氣體總量達(dá)V2，停止充氣，排氣速度控制在10 L/min ；
5)旋轉(zhuǎn)步驟:采用真空伺服電機(jī)帶動發(fā)動機(jī)殼體勻速旋轉(zhuǎn)一周，旋轉(zhuǎn)速度控制在10轉(zhuǎn)/min。
[0014]采用該方法制作的絕熱層的型面質(zhì)量顯著提高，絕熱層結(jié)構(gòu)完整、解決了絕熱層厚度不均勻的質(zhì)量問題，產(chǎn)品通過了發(fā)動機(jī)地面試驗(yàn)考核。
[0015]實(shí)施例2:
一種絕熱層結(jié)構(gòu)均勻性的控制方法，其特征在于，主要包括以下步驟:
1)準(zhǔn)備步驟:根據(jù)發(fā)動機(jī)絕熱層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)與制造相應(yīng)的橡膠氣囊；計(jì)算、測試真空度:-0.096MPa真空狀態(tài)下橡膠氣囊完全鼓起所需的進(jìn)氣總量V1W及橡膠氣囊基本膨脹所需的進(jìn)氣總量V2;所述完全鼓起是指橡膠氣囊充氣后，處于鼓起、但未發(fā)生膨脹的狀態(tài)；基本膨脹是指橡膠氣囊充氣膨脹后，處于接觸到絕熱層生片、但未對絕熱層生片施壓的狀態(tài)；
2)抽空步驟:在發(fā)動機(jī)殼體內(nèi)部涂抹膠粘劑，將帶絕熱層生片、橡膠氣囊的發(fā)動機(jī)殼體推入真空艙，抽真空，真空度為-0.096MPa ；
3)充排步驟:真空艙內(nèi)繼續(xù)保壓，向橡膠氣囊內(nèi)充氣，所充氣體體積為V1/2，然后停止充氣，啟動排氣，所排氣體積為％/4，繼續(xù)充氣至\丨1，再次排氣，所排氣體積為V/4，最后連續(xù)充氣，