本實用新型涉及一種固體火箭發(fā)動機(jī)的連接結(jié)構(gòu)，具體涉及一種固體火箭發(fā)動機(jī)分段的環(huán)鍵連接結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

固體火箭發(fā)動機(jī)主要結(jié)構(gòu)組成一般分為安全點火裝置、燃燒室和噴管，燃燒室主要結(jié)構(gòu)組成為殼體、絕熱層和推進(jìn)劑。燃燒室通過殼體接頭與安全點火裝置和噴管連接。連接部位結(jié)構(gòu)的工藝性、可操作性、連接結(jié)構(gòu)質(zhì)量大小、連接結(jié)構(gòu)所占空間尺寸直接影響固體火箭發(fā)動機(jī)的先進(jìn)性。

現(xiàn)有相近技術(shù)為L型分瓣卡環(huán)連接結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)卡環(huán)截面為“L”型，一般沿圓周方向分四瓣、六瓣或八瓣。該結(jié)構(gòu)多適用于殼體開口尺寸較大者，且受噴管結(jié)構(gòu)相關(guān)，對于開口較小的發(fā)動機(jī)，受噴管結(jié)構(gòu)尺寸及裝配空間的限制，無法采用該結(jié)構(gòu)。

固體火箭發(fā)動機(jī)殼體與安全點火裝置及噴管連接應(yīng)用最廣泛的方式為法蘭螺栓連接，L型卡環(huán)連接結(jié)構(gòu)也有應(yīng)用。法蘭螺栓連接方式最主要的問題是發(fā)動機(jī)消極質(zhì)量偏高，所占軸向尺寸大，不利于提高發(fā)動機(jī)質(zhì)量比，也不利于減小發(fā)動機(jī)空間尺寸，裝配過程繁瑣；L型卡環(huán)連接結(jié)構(gòu)多適用于殼體開口尺寸較大者，對于開口較小的發(fā)動機(jī)，受噴管結(jié)構(gòu)尺寸及裝配空間的限制，無法采用該結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種固體火箭發(fā)動機(jī)分段的環(huán)鍵連接結(jié)構(gòu)，以解決固體火箭發(fā)動機(jī)分段之間的連接的問題。

為解決存在的技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種固體火箭發(fā)動機(jī)分段的環(huán)鍵連接結(jié)構(gòu)，包括殼體接頭1、多塊環(huán)鍵2和噴管接頭4，其中，所述的殼體接頭1的周向在與噴管接頭4的裝配面接觸的一側(cè)設(shè)有一圈殼體接頭鍵槽6，在與殼體接頭鍵槽6對應(yīng)的殼體接頭1的另一側(cè)設(shè)有窗口9，窗口9在殼體接頭1軸向的尺寸大于殼體接頭鍵槽6的尺寸，窗口9在殼體接頭1周向的尺寸大于環(huán)鍵2的尺寸；所述的噴管接頭4的周向在與殼體接頭1的裝配面接觸的一側(cè)且與殼體接頭鍵槽6對應(yīng)的位置設(shè)有一圈噴管接頭鍵槽10；所述的多塊環(huán)鍵2通過窗口9安裝在殼體接頭鍵槽6和噴管接頭鍵槽10組成的一圈鍵槽中，環(huán)鍵2與鍵槽在殼體的軸線方向為間隙配合，在殼體的徑向方向為大間隙配合，用于連接噴管接頭4與殼體接頭1來固定噴管。

一般，在裝配殼體接頭1和噴管接頭4過程中，當(dāng)將全部環(huán)鍵2通過窗口9安裝在鍵槽中后，可以通過膠粘、填充、焊接或其它方式將窗口9封裝，來防止安裝好的環(huán)鍵2從窗口9中掉出，為了安裝和拆卸方便，本發(fā)明所述的窗口9采用分段固定環(huán)鍵13結(jié)構(gòu)封裝，分段固定環(huán)鍵13由2塊環(huán)鍵堵頭14、環(huán)鍵堵蓋15、螺釘16組成，所述的環(huán)鍵堵頭14分為內(nèi)延環(huán)鍵17、定位凸臺18、窗口延伸環(huán)鍵19及窗口延伸環(huán)鍵螺孔20部分，內(nèi)延環(huán)鍵17部分的截面與環(huán)鍵2的截面相同，并安裝在殼體接頭鍵槽6和噴管接頭鍵槽10組成的鍵槽中；定位凸臺18部分的外型面與窗口9的內(nèi)型面的貼合處的型面一致；窗口延伸環(huán)鍵19部分上端開有窗口延伸環(huán)鍵螺孔20；所述的環(huán)鍵堵蓋15兩端與窗口延伸環(huán)鍵螺孔20對應(yīng)部位開有光孔；所述的2塊環(huán)鍵堵頭14分別對應(yīng)安裝在窗口9的兩側(cè)，環(huán)鍵堵蓋15安裝在2塊環(huán)鍵堵頭14之間的窗口延伸環(huán)鍵19上，并用螺釘16通過環(huán)鍵堵蓋15上孔安裝在窗口延伸環(huán)鍵螺孔20中，將2塊環(huán)鍵堵頭14和環(huán)鍵堵蓋15緊固在一起。

本發(fā)明所述的殼體接頭1的周向在與噴管接頭4的裝配面接觸的一側(cè)還設(shè)有 一圈密封槽7，用于安裝密封圈3。

為了方便殼體接頭1與噴管接頭4安裝時的定位，本發(fā)明所述的殼體接頭1與噴管接頭4的軸向接觸面還設(shè)有噴管軸向定位臺階8，噴管接頭4與殼體接頭1的噴管軸向定位臺階8對應(yīng)位置的軸向接觸面還設(shè)有軸向定位面12，噴管軸向定位臺階8和軸向定位面12相互配合用于噴管接頭4的軸向定位。

為了固定通過噴管接頭4安裝在殼體接頭1上的噴管，使噴管不在周向轉(zhuǎn)動，本發(fā)明所述的殼體接頭1端面還開設(shè)有殼體接頭螺孔5，噴管接頭4還設(shè)有周向定位凸臺11，周向定位凸臺11與殼體接頭螺孔5對應(yīng)位置開設(shè)有光孔，將周向定位凸臺11光孔與殼體接頭螺孔5用螺釘連接，用于實現(xiàn)噴管的周向定位。

為了避免環(huán)鍵2及環(huán)鍵堵頭14劃傷殼體接頭1或噴管接頭4，本發(fā)明所述的環(huán)鍵2及環(huán)鍵堵頭14的材料強(qiáng)度低于殼體接頭1和噴管接頭4的材料強(qiáng)度。

有益效果

本發(fā)明的一種固體火箭發(fā)動機(jī)分段的環(huán)鍵連接結(jié)構(gòu)，適用于高壓強(qiáng)發(fā)動機(jī)，工藝性好，裝配和拆卸簡單，不需專用工裝，結(jié)構(gòu)可靠性高，可減輕固體火箭發(fā)動機(jī)的消極質(zhì)量，可有效縮短發(fā)動機(jī)的軸向尺寸。

附圖說明

圖1為固體火箭發(fā)動機(jī)殼體后接頭剖面圖。

圖2為固體火箭發(fā)動機(jī)殼體后接頭剖面圖。

圖3為固體火箭發(fā)動機(jī)殼體后接頭剖面A向視圖。

圖4為固體火箭發(fā)動機(jī)噴管接頭剖面圖。

圖5為固體火箭發(fā)動機(jī)噴管接頭剖面A向視圖。

圖6為固體火箭發(fā)動機(jī)分段固定環(huán)鍵組裝部分示意圖。

圖7為環(huán)鍵示意圖。

圖8為環(huán)鍵堵頭示意圖。

圖9為環(huán)鍵堵蓋示意圖。

圖10為窗口螺釘示意圖。

圖中，包括殼體接頭1、環(huán)鍵2、密封圈3、噴管接頭4、殼體接頭螺孔5、殼體接頭鍵槽6、密封槽7、噴管軸向定位臺階8、窗口9、噴管接頭鍵槽10、周向定位凸臺11、軸向定位面12、分段固定環(huán)鍵13、環(huán)鍵堵頭14、環(huán)鍵堵蓋15、螺釘16、內(nèi)延環(huán)鍵17、定位凸臺18、窗口延伸環(huán)鍵19及窗口延伸環(huán)鍵螺孔20。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，固體火箭發(fā)動機(jī)分段的環(huán)鍵連接結(jié)構(gòu)主要包括殼體接頭1、環(huán)鍵2、密封圈3和噴管接頭4。

如圖2及圖3所示，殼體接頭1設(shè)有殼體接頭螺孔5、殼體接頭鍵槽6、密封槽7、噴管軸向定位臺階8和窗口9。密封槽7中安裝密封圈3，密封結(jié)構(gòu)為軸向密封；殼體接頭鍵槽為放置環(huán)鍵2，殼體接頭鍵槽6與環(huán)鍵2的殼體接頭軸線方向為間隙配合，殼體接頭徑向方向為大間隙配合；噴管軸向定位臺階8為實現(xiàn)噴管軸向定位；窗口9為環(huán)鍵裝配入口，窗口9的軸向中心線同殼體接頭鍵槽6的軸向中心線重合，窗口9的殼體接頭軸向尺寸大于殼體接頭鍵槽6的殼體接頭軸向尺寸，窗口9的殼體接頭周向尺寸有效段為環(huán)鍵2的殼體接頭周向尺寸的1.5倍，窗口9的殼體接頭周向兩端為圓弧過渡，窗口所有銳邊為圓滑處理，在滿足裝配要求及殼體接頭1強(qiáng)度時，窗口9的殼體接頭周向尺寸可適當(dāng)增大；殼體接頭螺孔5設(shè)在殼體接頭1的端面，為噴管周向定位孔。

殼體接頭鍵槽6的上下面與側(cè)面交接處有圓角過渡，殼體接頭鍵槽6的上下 面有平行度要求，殼體接頭鍵槽6的上下面對殼體接頭1與噴管定位圓柱面軸線有垂直度要求。

如圖4和圖5所示，噴管接頭4設(shè)有噴管接頭鍵槽10、周向定位凸臺11和軸向定位面12。噴管接頭鍵槽10為放置環(huán)鍵2，與環(huán)鍵2的噴管接頭軸線方向為0間隙或小間隙配合；軸向定位面12為噴管軸向定位基準(zhǔn)，周向定位凸臺11設(shè)有光孔，與殼體接頭端面螺孔5通過螺釘連接，用于實現(xiàn)噴管周向定位。

噴管接頭鍵槽10的上下面與側(cè)面交接處有圓角過渡，噴管接頭鍵槽10的上下面有平行度要求。

如圖6所示，分段固定環(huán)鍵13由環(huán)鍵2、環(huán)鍵堵頭14、環(huán)鍵堵蓋15、窗口螺釘16組成。環(huán)鍵2及環(huán)鍵堵頭14材料熱處理后強(qiáng)度低于殼體接頭1熱處理后強(qiáng)度；環(huán)鍵2沿殼體徑向方向均布在殼體接頭鍵槽6和噴管接頭鍵槽10組成的鍵槽內(nèi)，環(huán)鍵2截面為矩形，工作過程受剪切和擠壓載荷，依此確定環(huán)鍵2的殼體徑向厚度和殼體軸向尺寸，環(huán)鍵2的殼體周向尺寸與殼體接頭1的窗口9尺寸設(shè)計相結(jié)合；環(huán)鍵堵頭14設(shè)有內(nèi)延環(huán)鍵17、定位凸臺18、窗口延伸環(huán)鍵19及窗口延伸環(huán)鍵螺孔20，環(huán)鍵堵頭定位凸臺18與殼體接頭1的窗口9貼合處型面一致，環(huán)鍵堵頭14數(shù)量為2，環(huán)鍵2之間、環(huán)鍵堵頭14與環(huán)鍵2之間的殼體接頭周向間隙為0.5mm，裝配后定位凸臺18不得高于殼體外表面。環(huán)鍵堵蓋15兩端設(shè)有兩個光孔，窗口延伸環(huán)鍵螺孔20用于裝配環(huán)鍵堵蓋15后安裝窗口螺釘16，用螺釘16分別與兩個環(huán)鍵堵頭14的窗口延伸環(huán)鍵螺孔20連接固定環(huán)鍵堵蓋15，螺釘16裝配后上表面不能高于殼體外表面。

此外，環(huán)鍵2及環(huán)鍵堵頭14的材料強(qiáng)度低于殼體接頭1的材料強(qiáng)度和噴管接頭4的材料強(qiáng)度。

環(huán)鍵2可根據(jù)鍵槽周長大小，分成幾瓣或數(shù)十瓣組成；環(huán)鍵2的截面為矩 形，環(huán)鍵2整體加工后切割成型，四條棱角圓滑處理。環(huán)鍵2沿徑向方向均布在噴管接頭鍵槽6和噴管接頭鍵槽10組成的一圈鍵槽中。

具體實施時，殼體接頭1安裝密封圈3后，安裝噴管，噴管接頭4的軸向定位面12與殼體接頭1的噴管軸向定位臺階8貼合后，裝配環(huán)鍵2，用于連接噴管與殼體并固定噴管，裝配過程通過旋轉(zhuǎn)噴管帶動環(huán)鍵2周向運行，環(huán)鍵2全部裝配完畢，安裝環(huán)鍵堵頭14、環(huán)鍵堵蓋15及螺釘16，螺釘16需有擰緊力矩及防松措施，將噴管周向定位凸臺11光孔與殼體接頭螺孔5用螺釘連接；拆卸時，順序相反。