СПОСОБ СБОРКИ СОПЛА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ЭЛАСТИЧНЫМ ОПОРНЫМ ШАРНИРОМ Российский патент 2015 года по МПК F02K9/84 F02K9/97 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для сборки сопла ракетного двигателя с эластичным опорным шарниром.

Известен способ подготовки к хранению сопла ракетного двигателя твердого топлива на эластичном опорном шарнире, описанный в заявке РФ №96118316, опубл. 10.12.1998. Известен также способ сборки сопла с эластичным опорным шарниром, описанный в патенте RU №2478815 и являющийся наиболее близким аналогом данного изобретения. Способ заключается в том, что сопло устанавливают вертикально стыковочным фланцем на жесткое основание, сжимают эластичный опорный шарнир с заданным усилием и фиксируют подвижную часть сопла относительно неподвижной стопорными устройствами. При фиксации частей сопла измеряют величину осевого поджатая эластичного опорного шарнира, а затем устанавливают внутрь подвижной части калибр с контрольным диском. По положению контрольного диска относительно стыковочного фланца определяют угол отклонения и величину радиального смещения оси подвижной части сопла относительно неподвижной. Затем стопорными устройствами проводят регулировку положения оси подвижной части сопла относительно неподвижной с сохранением величины осевого поджатая эластичного опорного шарнира.

Основным недостатком известного способа является то, что регулировку положения оси подвижной части сопла относительно неподвижной осуществляют одновременно по трем параметрам: по углу отклонения, по величине радиального смещения, по величине осевого поджатая эластичного опорного шарнира. При этом изменяемыми параметрами являются усилия, передаваемые стопорными устройствами. На практике такая регулировка осуществляется с превышением нормированного усилия поджатия эластичного опорного шарнира стопорными устройствами, что приводит к деформации подвижной и неподвижной частей сопла, характеризуется длительным циклом и непрогнозируемым результатом сборки.

Сборка сопла ракетного двигателя с эластичным опорным шарниром при осуществлении осевого сжатия эластичного опорного шарнира с соосным закреплением подвижной части сопла относительно неподвижной части стопорными устройствами винтового типа приводит к деформации спрягаемых посадочных поверхностей элементов фланцевого стыка. Это препятствует сборке сопла с испытательной оснасткой и с корпусом двигателя.

Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение требуемого усилия сжатия эластичного опорного шарнира стопорными устройствами при обеспечении необходимого осевого сближения подвижной и неподвижной частей сопла, при исключении их деформации и снижении трудоемкости сборки.

Технический результат достигается тем, что в способе сборки сопла ракетного двигателя с эластичным опорным шарниром сопло устанавливают вертикально стыковочным фланцем на базовую поверхность стыковочного фланца жесткого основания, сжимают эластичный опорный шарнир с заданным усилием и фиксируют подвижную часть сопла относительно неподвижной части стопорными устройствами, фиксацию подвижной части сопла относительно неподвижной части производят с дискретным увеличением усилия фиксации до заданных значений. При этом во время каждого увеличения усилия фиксации в двух взаимно перпендикулярных осевых плоскостях, одна из которых проходит через стопорное устройство, контролируют отклонение от перпендикулярности оси подвижной части сопла относительно базовой поверхности стыковочного фланца жесткого основания, при необходимости изменением усилия фиксации стопорных устройств производят корректировку перпендикулярности до нормированного значения.

Способ поясняется чертежами, представленными на фиг. 1, 2.

На фиг. 1 показано сопло ракетного двигателя с эластичным опорным шарниром на жестком основании с зафиксированной стопорными устройствами подвижной частью. На фиг. 2 показан вид сверху сопла ракетного двигателя с эластичным опорным шарниром на жестком основании с зафиксированной стопорными устройствами подвижной частью.

На фигурах обозначено:

1 - неподвижная часть сопла ракетного двигателя с эластичным опорным шарниром;

2 - жесткое основание;

3 - стопорное устройство;

4 - подвижная часть сопла ракетного двигателя с эластичным опорным шарниром;

5 - эластичный опорный шарнир;

6 - уровень брусковый;

7 - линейка поверочная;

8 - стыковочный фланец неподвижной части сопла;

9 - стыковочный фланец жесткого основания;

Δφ - отклонение от перпендикулярности оси подвижной части сопла относительно базовой поверхности основания.

Способ осуществляется следующим образом.

Сопло ракетного двигателя с эластичным опорным шарниром устанавливают стыковочным фланцем 8 неподвижной части 1 на строго горизонтальную базовую поверхность стыковочного фланца 9 жесткого основания 2. Тремя равнорасположенными по окружности стопорными устройствами 3 создают равномерные радиально-осевые усилия на подвижную часть 4 сопла, связанную с неподвижной частью 1 сопла эластичным опорным шарниром 5. Обеспечивают первое усилие фиксации, при этом контролируют отклонение от перпендикулярности Δφ оси подвижной части 4 сопла относительно базовой поверхности стыковочного фланца 9 жесткого основания 2. Контроль осуществляют, например, с использованием уровня брускового 6, установленного на линейке поверочной 7, которая базируется на срезе сопла, выполненного строго перпендикулярно продольной оси сопла. Перпендикулярность среза сопла продольной оси обеспечивается технологией изготовления сопла. Контроль перпендикулярности выполняют в осевой плоскости, проходящей через произвольно выбранное стопорное устройство 3 с последующей переустановкой уровня брускового 6 в плоскость, перпендикулярную исходной. В случае превышения отклонения от перпендикулярности Δφ нормированного значения стопорными устройствами 3 поочередно корректируют радиально-осевое усилие на подвижную часть 4 сопла, добиваясь выполнения условия перпендикулярности. Далее стопорными устройствами 3 обеспечивают второе усилие фиксации с обеспечением условия перпендикулярности. Дискретным увеличением добиваются заданного значения усилия фиксации с обеспечением перпендикулярности Δφ оси подвижной части 4 сопла относительно базовой поверхности стыковочного фланца 9 жесткого основания 2. Количество переходов определяется конструктивной жесткостью сопла и величиной усилия сжатия эластичного опорного шарнира.

Сборка сопла ракетного двигателя с эластичным опорным шарниром с дискретным приложением осевого усилия сжатия эластичного опорного шарнира до заданного значения при фиксации подвижной части сопла с одновременным контролем отклонения от перпендикулярности оси подвижной части сопла относительно базовой поверхности стыковочного фланца жесткого основания с корректировкой отклонения от перпендикулярности до нормированного значения обеспечивает собираемость фланцевого стыка и проведение последующих испытаний.

Таким образом, использование изобретения позволит исключить деформацию сопла ракетного двигателя с эластичным опорным шарниром, при этом значительно повышается производительность сборки.

При сборке сопла ракетного двигателя с эластичным опорным шарниром сопло устанавливают вертикально стыковочным фланцем на базовую поверхность стыковочного фланца жесткого основания и сжимают эластичный опорный шарнир с заданным усилием. Затем фиксируют подвижную часть сопла относительно неподвижной части стопорными устройствами. Фиксацию подвижной части сопла относительно неподвижной части производят с дискретным увеличением усилия фиксации до заданных значений. Во время каждого увеличения усилия фиксации в двух взаимно перпендикулярных осевых плоскостях, одна из которых проходит через стопорное устройство, контролируют отклонение от перпендикулярности оси подвижной части сопла относительно базовой поверхности стыковочного фланца жесткого основания. При необходимости изменением усилия фиксации стопорных устройств производят корректировку перпендикулярности до нормированного значения. Изобретение позволяет исключить деформацию сопла с эластичным опорным шарниром при сборке, а также снизить ее трудоемкость. 2 ил.

Способ сборки сопла ракетного двигателя с эластичным опорным шарниром, при котором сопло устанавливают вертикально стыковочным фланцем на базовую поверхность стыковочного фланца жесткого основания, сжимают эластичный опорный шарнир с заданным усилием и фиксируют подвижную часть сопла относительно неподвижной части стопорными устройствами, отличающийся тем, что фиксацию подвижной части сопла относительно неподвижной части производят с дискретным увеличением усилия фиксации до заданных значений, при этом во время каждого увеличения усилия фиксации в двух взаимно перпендикулярных осевых плоскостях, одна из которых проходит через стопорное устройство, контролируют отклонение от перпендикулярности оси подвижной части сопла относительно базовой поверхности стыковочного фланца жесткого основания, при необходимости изменением усилия фиксации стопорных устройств производят корректировку перпендикулярности до нормированного значения.