提高分离螺母解锁阻力稳定性及合格率

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 提高分离螺母解锁阻力稳定性及合 格率 摘 要：该报告描述了分离螺母 解锁阻力测试优化全过程，主要包括： 实现分离螺母解锁阻力试验方案优化； 气动解锁的测试原理及操作方法；分离 螺母装试合理性对解锁阻力测试影响； 外载荷下产品解锁工作的性能以及螺母 瓣的正确安装顺序对产品顺利解锁的影 响。通过开展分离螺母制造及试验的工 艺方法，提高分离螺母解锁性能稳定性 及装试合格率，为后续产品交收合格奠 定基础。 中国论文网 /8/view-12786092.htm 关键词：分离螺母 解锁阻力 外 载荷 稳定性 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中图分类号：TQ560 文献标识 码：A 文章编号：1672-3791（2015） 10（c）-0097-02 分离螺母是一种新型压紧释放装 置的主要组成部分1，以该分离螺母为 主要部件配合相应的压紧杆部件，以实 现天线基板与星体间以及天线基板间的 压紧与释放，要求该产品提供 30 kN 左 右的预紧力。因此该产品实现顺利解锁 是关键，并且解锁力值一定要稳定可靠， 不能受其他因素干扰。 1 解锁阻力测试原理 分离螺母的解锁阻力测试通过气 动解锁的方式进行，产品的气动解锁过 程为非破坏性过程。 气动解锁的测试原理为：在火工 部件正式装配前，通过壳体一侧螺纹孔 向腔体内通入压缩空气，壳体另一侧螺 纹孔以工艺堵头堵死2。当腔体压力大 于剪切销剪切力、弹簧弹力以及执行机 构解锁摩擦力之和时，套筒剪断剪切销 开始运动，机构实现解锁。结构解锁后， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 撤除气源压力，套筒在弹簧推力作用下 向前运动，重新恢复对螺母瓣的径向约 束，参试的分离螺母恢复至解锁前状态。 影响产品解锁的主要阻力来自弹 簧弹力、剪切销剪切力以及压紧杆预紧 力所引入的套筒与螺母瓣间的摩擦力。 因此合理测试的工艺方法，才能准确测 试解锁压力值。 2 存在的关键技术和难点 2.1 真实反映解锁力值 产品要求 3 次气动空载解锁（无 预紧力无剪切销）及一次满载解锁（无 预紧力带剪切销） ，该产品处于研制阶 段，解锁不仅要顺利而且解锁力值一定 要真实、稳定、可靠。因此必须合理安 排工艺，不受外界因素干扰。 2.2 满载下解锁过程中套筒与活 塞卡滞问题 满载解锁要求对产品加载 30 kN 预紧力，解锁试验后分解过程中套筒与 活塞发生卡滞现象，套筒，活塞均出现 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 一定的变形，导致活塞无法取出，严重 影响解锁及后续工作。因此必须查清原 因，及时解决。 2.3 螺母瓣错误的安装顺序导致 不解锁现象 错误的组合顺序将导致 3 个螺母 瓣螺纹牙型错位3。当压紧杆拧入螺母 瓣时，由于压紧杆外螺纹的导向，3 个 螺母瓣相对位置错动，当气源压力增大 至解锁状态时，套筒向后移动，因螺母 瓣错位，其径向约束无法同步解除，螺 母瓣在套筒移动过程中发生卡滞。 3 优化技术方案和措施 3.1 解锁阻力测试方案 稳定可靠的解锁阻力测试方案， 能够更加精准地测试出解锁力气压值的 一致性。因此，笔者对试验工序进行了 优化。 首先，解锁试验前要求气密检查， 以保证产品密封腔密封状态良好，排除 气密微渗影响解锁力值。其次，解锁时 装配工艺螺杆，解锁瞬间工艺螺杆脱落， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 可以直观、及时、准确地判断解锁时间， 读取解锁力值。最后，解锁装夹位置保 持一致，工艺螺杆向下，保证解锁状态 一致，解锁力值不受干扰。 试验分两种方案进行实施。第一 种方案产品经装配后，直接进行空载解 锁与满载解锁试验，产品克服弹簧弹力 所需的气压值在 0.501.0 之间，解锁 气压值稳定性差；进行了第二种方案气 动解锁试验。试验前，按照优化措施， 解锁前均进行气密检查，解锁时采用工 艺螺杆，并控制产品装夹方式，能够及 时、有效地观察解锁状态，记录解锁力 值。3 次空载解锁稳定，可靠。装药前 进行了氦质谱检查，检漏工装结构合理， 操作简单、易行。氦质谱检漏结果可靠， 能够满足产品要求。产品克服弹簧弹力 所需的气压值在 0.500.70 之间。解锁 气压值稳定，因此，选择第二方案可行。 3.2 解决满载解锁过程中套筒与 活塞卡滞问题 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 30 kN 外载荷加载气动解锁用于 测试产品在正常工作载荷条件下的解锁 阻力。分离螺母 30 kN 外载荷气动解锁 测试分为 3 轮进行。 第一轮测试产品均带剪切销。试 验数据一致性差，无参考价值。进一步 测试发现，由于预紧力加载装置设计缺 陷，导致加载装置对产品压紧杆实际施 加的预紧力大于压力传感器显示数值， 加载的不一致性造成解锁气压值出现波 动。该问题出现后，对加载装置进行了 设计改型，然后重新恢复进行第二轮气 动解锁试验。参试产品分为带剪切销与 无剪切销两种装配状态混合进行。在 30 kN 预紧力条件下，无剪切销产品正常 解锁的气压值保持在 1013 MPa 之间， 均值为 11.4 MPa 左右。部分产品的解 锁气压值明显偏大，对产品进行分解后， 发现套筒外圆 26-0.1-0.2 部位表面存在 多道较深划痕，端盖与套筒 26 部位有 局部抱住现象。对其进行复测，结果显 示端盖与套筒的 26 尺寸基本满足公差 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 要求，但端盖和套筒均发生轻微形变， 端盖该尺寸接近下偏差，套筒该尺寸接 近上偏差。 经分析，套筒与端盖两部件间的 间隙为 0.10.3 mm。加载时，压紧杆 上的预紧力最大超过 37 kN 以上，该力 通过压紧杆与螺母瓣间的螺纹啮合，传 递至螺母瓣上，并通过螺母瓣直接作用 于端盖 20圆锥面上。由于端盖外螺纹 固定于壳体，在预紧力作用下，端盖实 际状态表现为受弯曲，端盖 26 尺寸向 内发生了局部的轻微塑性变形。同时。 螺母瓣受力膨胀，挤压套筒，也造成套 筒外圆向外扩张趋势。端盖与套筒的局 部变形在抵消掉最小的 0.1 mm 间隙后， 两者发生局部干涩。 对 9 件产品进行了返修，返修方 式为将端盖内圆-26+0.1 0 尺寸扩至 26+0.2 +0.1，返修后恢复，进行第 3 轮气动解锁试验。返修后活塞与套筒运 动灵活，能够继续试验；满载加载力值 可靠，解锁数据稳定。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 3.3 螺母瓣错误的安装顺序导致 不解锁现象 产品第三次试验时出现不解锁状 态。产品进行分解后，发现螺母瓣安装 顺序错误，经分析，正确的安装顺序为 以线切割状态为基准，3 个螺母瓣以编 号由小到大逆时针方向进行组合装配。 错误的组合顺序将导致 3 个螺母瓣螺纹 牙型错位。当压紧杆拧入螺母瓣时，由 于压紧杆外螺纹的导向，3 个螺母瓣相 对位置错动，当气源压力增大至解锁状 态时，套筒向后移动，因螺母瓣错位， 其径向约束无法同步解除，螺母瓣在套 筒移动过程中发生卡滞。 为充分验证螺母瓣反序安装可能 导致卡滞不解锁现象，选取 1 件产品， 设置了新一轮气动解锁测试。新一轮测 试获取的解锁状态结果显示，螺母瓣的 安装顺序错误可导致不解锁的状态得到 了充分验证。 4 结语 通过对气动解锁方法的优化，解 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 锁过程中端盖与套筒卡滞问题相关工艺 验证，对螺母瓣安装准确性进行研究， 发现安装顺序对能否顺利解锁起到至关 重