噴管自動堵塞裝置製造方法
2023-05-20 23:29:06 1
噴管自動堵塞裝置製造方法
【專利摘要】本發明的噴管自動堵塞裝置，由支撐裝置、堵頭和限位裝置組成；支撐裝置由搖臂、電機支架和底座組成，實現對堵頭和步進電機的安裝定位；堵頭由支撐鋁板、彈簧、石棉包裹層和堵頭殼體組成，彈簧將支撐鋁板懸空固定在堵頭殼體內，石棉包裹層固定在支撐鋁板上；限位裝置由定位卡盤、限位套筒、限位頂杆、限位底板、制動開關和壓簧組成；定位卡盤和搖臂連接在一起，通過調節定位卡盤上卡口的位置，限制了搖臂轉動的區間；限位頂杆受到彈簧力的作用始終頂在定位卡盤上，搖臂帶動卡盤旋轉，當旋轉到固定位置後限位頂杆就會頂入定位卡盤的卡口中，觸動制動開關使步進電機停止工作，堵頭壓在試驗發動機噴管口處完成自動堵塞，可有效提高試驗人員的安全性。
【專利說明】噴管自動堵塞裝置
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明技術屬於機械自動化【技術領域】，具體涉及一種噴管自動堵塞裝置，該裝置主要用於固體火箭發動機地面點火試驗完成後，試驗發動機噴管堵塞的工作。
[0003]
【背景技術】
[0004]固體火箭發動機研製是一個複雜的過程，而研製過程中1:1發動機地面靜止試驗是必不可少的環節。為了更好地考證發動機絕熱層和噴管在實際工作後的燒蝕情況，在發動機地面靜止點火試驗結束後應當迅速阻止發動機內絕熱層的繼續燃燒。
[0005]目前，在試車結束後採用人工堵塞噴管的方法阻止發動機內絕熱層的繼續燃燒。發動機工作時會產生大量的高溫有毒有害氣體，採用傳統的人工堵塞噴管的方法可能存在操作人員吸入有害氣體顆粒、灼傷等安全隱患，而且人工堵塞噴管的方法完成堵塞工作的時間較長，不能真實反映發動機絕熱層的燒蝕情況。本發明結合現有固體火箭發動機地面試驗情況，提出了一種噴管自動堵塞裝置，該裝置完全實現遠程操控，有效避免了傳統堵塞噴管方法中存在的問題。
[0006]目前沒有發現同本發明類似技術的說明或報導，也尚未收集到國內外類似的資料。
[0007]
【發明內容】
[0008]為了克服現有技術的不足，本發明提供的一種噴管自動堵塞裝置，可在試驗發動機工作結束後，通過將噴管堵頭移動至發動機噴管口處將噴管堵塞，制止發動機殼體內絕熱層的繼續燃燒，從而阻止外部氧氣進入試驗發動機燃燒室殼體內部，以達到無人工阻止絕熱層繼續燃燒的目的。
[0009]為了達成上述目的，本實發明提供了一種噴管自動堵塞裝置，包括支撐裝置、堵頭和限位裝置；所述支撐裝置由搖臂、電機支架和底座組成，實現對自動堵塞裝置中堵頭和步進電機的安裝定位；所述堵頭由支撐鋁板、彈簧、石棉包裹層和堵頭殼體組成，彈簧將支撐鋁板懸空固定在堵頭殼體內，石棉包裹層固定在支撐鋁板上，所述支撐鋁板和上面的石棉包裹層的面積大於噴管出口面積；所述限位裝置由定位卡盤、限位套筒、限位頂杆、限位底板、制動開關和壓簧組成；所述定位卡盤和搖臂連接在一起，通過調節定位卡盤上卡口的位置，限制了搖臂轉動的區間；
所述限位頂杆受到彈簧力的作用始終頂在定位卡盤上，搖臂帶動卡盤旋轉，當旋轉到固定位置後限位頂杆就會頂入定位卡盤的卡口中，觸動制動開關使步進電機停止工作，堵頭壓在試驗發動機噴管口處完成堵塞。限位裝置是自動堵塞裝置的關鍵部件，限位裝置規定了搖臂的轉動範圍，同時當堵運動到預定位置後為堵頭提供可靠的支撐力。
[0010]為保證達到堵塞工作的效果，噴管自動堵塞裝置在使用前要求進行調試。優選地，所述底座和電機支架之間採用螺紋套筒連接方式，可以在一定範圍內對堵塞裝置的高度進行調節，待調節高度後進行固定。為保證固定方便，可採用鎖緊螺母鎖死對堵塞裝置的高度調節。由於堵塞噴管的工作是在試驗發動機工作結束後進行的，因此在試驗發動機試驗過程中需要保證噴管堵塞裝置不會對試驗發動機產生任何影響。
[0011]本發明的優點在於:
該裝置在完全實現遠程操控的前提下，保證在試驗發動機工作結束後迅速完成堵塞噴管的工作，有效提高試驗人員的安全性，有效避免操作人員吸入有害氣體顆粒、灼傷等安全隱患。
[0012]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明噴管自動堵塞裝置的結構示意圖；
圖2為本發明噴管自動堵塞裝置的堵頭結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]參見示出本發明實施例的附圖，下文將更詳細地描述本發明。然而，本發明可以以許多不同形式實現，並且不應解釋為受在此提出之實施例的限制。
[0015]本發明實施例的噴管自動堵塞裝置主要由支撐裝置、堵頭和限位裝置三部分構成。圖1所示為優選實施例的噴管自動堵塞裝置整體結構圖，包括堵頭1、搖臂2、配重3、搖臂轉頭4、定位卡盤5、電機支架6、限位套筒7、限位頂杆8、壓簧9、限位底板10、步進電機11、調節螺杆12、底座13 ;其中，支撐裝置主要由搖臂2、電機支架6和底座13組成，主要實現了對自動堵塞裝置中的堵頭I和步進電機11的安裝定位。同時為了擴寬裝置的使用範圍，底座13和電機支架6之間設計成螺紋套筒連接方式，可以在一定範圍內對堵塞裝置的高度進行調節，待調節完畢後由鎖緊螺母鎖死即可。堵頭I是噴管自動堵塞裝置的關鍵部件，噴管堵頭I必須在對發動機噴管不造成損傷的前提下滿足堵塞噴管的要求。
[0016]圖2所示為彈性噴管堵頭的結構示意圖，其主要由支撐鋁板14、彈簧15、石棉包裹層16和堵頭殼體17組成。這裡採用若干彈簧15將支撐鋁板14懸空固定在堵頭殼體17內，石棉包裹層16固定在支撐鋁板上，且支撐鋁板14和上面的石棉包裹層16的面積要大於噴管出口面積。當接收到步進電機11工作信號後，驅動搖臂2帶動堵頭I旋轉到試驗發動機噴管口處完成噴管堵塞。限位裝置是自動堵塞裝置的關鍵部件，限位裝置規定了搖臂2的轉動範圍，同時當堵頭I運動到預定位置後為堵頭I提供可靠的支撐力。如圖1所示，限位裝置主要由定位卡盤5、限位套筒7、限位頂杆8、限位底板10、制動開關18和壓簧9組成。定位卡盤5和搖臂2連接在一起,通過調節定位卡盤5上卡口的位置，限制了搖臂2轉動的區間。限位頂杆8受到彈簧15力的作用始終頂在定位卡盤5上，搖臂2帶動定位卡盤5旋轉，當旋轉到一定位置後限位頂杆8就會頂入定位卡盤5的卡口中，觸動電機制動開關18，此時步進電機11停止工作，堵頭I壓在試驗發動機噴管口處，完成堵塞工作。
[0017]為保證達到堵塞工作的效果，噴管自動堵塞裝置在使用前要求進行調試。首先，通過調節支撐裝置高度保證堵頭I位置與試驗發動機噴管口平齊；然後對定位卡盤5的位置進行調整，保證定位卡盤5卡口和卡盤中心連線與試驗發動機軸線垂直；由於整套裝置配套地面測試系統的試車臺使用，噴管自動堵塞裝置底座上的定位卡口與試車臺T型槽配合，保證了堵塞裝置與試驗發動機軸線之間的距離是固定的，因此堵塞裝置搖臂的長度不需要進行調整。最後對整套裝置在發動機軸向的位置進行調整。調整後保證搖臂2旋轉到位後堵頭I正對接觸試驗發動機噴管口處，而且堵頭I中的彈簧15處於壓縮狀態，能夠給試驗發動機噴管口一定的壓力。
[0018]使用時，將搖臂2轉向遠離試驗發動機一側。保證噴管堵塞裝置電源處於關閉狀態，防止對試驗發動機點火和試驗數據採集產生幹擾。等待試驗發動機工作結束後，接通堵塞裝置電源，給步進電機11發出控制信號，驅動搖臂2旋轉。當限位頂杆8頂入定位卡盤5卡口，觸碰電機制動開關18後，電機停止工作，堵塞工作完成。此時，堵塞裝置的堵頭正對發動機噴管口處，且在堵頭彈簧的作用下對試驗發動機噴管口有一定的壓力。
[0019]對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。
【權利要求】
1.一種噴管自動堵塞裝置，其特徵在於，包括支撐裝置、堵頭和限位裝置； 所述支撐裝置由搖臂、電機支架和底座組成，實現對自動堵塞裝置中堵頭和步進電機的安裝定位； 所述堵頭由支撐鋁板、彈簧、石棉包裹層和堵頭殼體組成，彈簧將支撐鋁板懸空固定在堵頭殼體內，石棉包裹層固定在支撐鋁板上，所述支撐鋁板和上面的石棉包裹層的面積大於噴管出口面積； 所述限位裝置由定位卡盤、限位套筒、限位頂杆、限位底板、制動開關和壓簧組成；所述定位卡盤和搖臂連接在一起，通過調節定位卡盤上卡口的位置，限制了搖臂轉動的區間；所述限位頂杆受到彈簧力的作用始終頂在定位卡盤上，搖臂帶動卡盤旋轉，當旋轉到固定位置後限位頂杆就會頂入定位卡盤的卡口中，觸動制動開關使步進電機停止工作，堵頭壓在試驗發動機噴管口處完成堵塞。
2.根據權利要求1所述的噴管自動堵塞裝置，其特徵在於，所述底座和電機支架之間採用螺紋套筒連接方式，可以在一定範圍內對堵塞裝置的高度進行調節。
3.根據權利要求2所述的噴管自動堵塞裝置，其特徵在於，採用鎖緊螺母鎖死對堵塞裝置的高度調節。
【文檔編號】G01M15/02GK104458264SQ201310439999
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】張斌, 陳堅, 趙志茹, 姚金星 申請人:上海新力動力設備研究所