[实用新型]用于推力室焊接的复合工装

说明书

本实用新型提供了一种用于推力室焊接的复合工装，其包括芯轴组件、夹套胎、压环组件、压合组件和施压组件；复合工装包括短芯轴状态和长芯轴状态，在短芯轴状态下，芯轴组件、夹套胎、压环组件和压合组件配合使用，对推力室中喷管夹套段的内外壁进行定位、压紧和压合；在长芯轴状态下，芯轴组件、夹套胎、压环组件和施压组件配合使用，对推力室的身部与喷管夹套段的内壁进行装夹。与现有喷管焊接所需的多套单一工装相比，本实用新型复合工装不仅功能更全，而且能够大大减少单一工装的数量，进一步减少焊接前的准备工序、简化生产工艺、降低喷管的生产成本。

技术领域

本实用新型属于火箭发动机制造技术领域，具体涉及一种用于推力室焊接的复合工装。

背景技术

喷管是液体火箭发动机中负责将燃气膨胀加速喷出，获得反推力的部件。为了承受燃气的高温，喷管一般采用冷却夹套结构，利用推进剂在喷管结构内数百个微小通道流过时带走燃气的热量，保证喷管结构金属材料不被燃气烧蚀、烧毁。喷管的冷却夹套结构由铣槽内壁和外壁组成，该结构的各部分可以在分别制造后通过采用焊接、螺栓连接等方式连接在一起。

现有喷管冷却夹套结构的制造方法主要有：真空加压钎焊、扩散焊、电铸以及焊接。现有的喷管制造过程中需要多套工装来保证各部分的焊接。所用工装包括压合工装、钎焊工装、焊接工装与电铸工装等一系列的配套工装。在现有喷管的生产过程中，这些工装各自承担其自身的功能，不具有通用性，从而导致喷管的制造过程中存在以下问题：焊接前的准备工序多、工艺复杂、实现难度较大、设备昂贵、调试/试制周期长、生产能耗较大、接头力学性能低于母材等。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本实用新型提供了一种用于推力室焊接的复合工装。

根据本实用新型实施例，本实用新型提供了一种用于推力室焊接的复合工装，其包括：芯轴组件、夹套胎、压环组件、压合组件和施压组件；

所述复合工装包括短芯轴状态和长芯轴状态，

在所述短芯轴状态下，所述芯轴组件、夹套胎、压环组件和压合组件配合使用，对推力室中喷管夹套段的内外壁进行定位、压紧和压合；

在所述长芯轴状态下，所述芯轴组件、夹套胎、压环组件和施压组件配合使用，对推力室的身部与喷管夹套段的内壁进行装夹。

上述用于推力室焊接的复合工装中，所述芯轴组件沿所述夹套胎的长度方向固定设置在所述夹套胎的内部中轴线上，所述夹套胎用于对喷管夹套段内外壁进行定位；

所述压环组件用于将喷管夹套段内外壁压紧在所述夹套胎上；

所述压合组件用于在所述复合工装的短芯轴状态下将喷管夹套段内外壁压紧贴合；

所述施压组件用于在所述复合工装的长芯轴状态下将推力室的身部与喷管夹套段焊缝对接的间隙调整到预设值。

上述用于推力室焊接的复合工装中，所述芯轴组件包括中心轴、芯轴螺母和大端装夹钢套；所述夹套胎包括夹套胎I段和夹套胎II段；

所述夹套胎II段采用圆台结构，所述夹套胎I段连接在所述夹套胎II段的小口径端；

所述中心轴的一端沿所述夹套胎的长度方向依次穿过所述夹套胎I段和夹套胎II段，通过大端装夹钢套固定在所述夹套胎II段的大口径端；所述中心轴的另一端通过所述芯轴螺母与所述压合组件或施压组件进行固定连接。

进一步地，所述夹套胎I段上设置有气路液路管嘴，所述气路液路管嘴用于向所述夹套胎II段中通入焊接所需工质。

进一步地，所述中心轴采用短芯轴或长芯轴；所述中心轴采用所述长芯轴时，所述长芯轴与短芯轴为独立的两根芯轴，或者所述长芯轴由上述短芯轴通过联轴器加长得到。

进一步地，所述夹套胎II段包括外筒、内筒和肋条；