一种固体助推器主捆绑点切割装置的制作方法

1.本发明涉及航天技术领域，具体涉及一种固体助推器主捆绑点切割装置。


背景技术：

2.图1所示为现有技术的助推器主捆绑点切割装置剖视图，图2所示为现有技术的助推器主捆绑点切割装置与典型主捆绑机构安装及工作分解剖视图。如图1和图2，现有技术的助推器主捆绑点切割装置包括螺母堵盖1’、护罩2’、火工元件3’、收集卡簧4’、防松螺母5’和螺钉6’，螺母堵盖1’内侧壁与主捆绑机构芯级侧结构10螺纹连接，护罩2’活套在螺母堵盖1’上，护罩2’内侧壁上设有火工元件安装槽，火工元件安装槽与螺母堵盖1’的外侧壁形成密封腔，火工元件3’设置于该密封腔内，防松螺母5’与螺母堵盖1’外侧壁螺纹连接，l型收集卡簧4’卡在护罩2’和防松螺母5’，并通过螺钉6’与防松螺母5’连接，防松螺母5’与主捆绑机构芯级侧结构10之间还设有防松部件7’。图2中101’和102’分别为螺母堵盖分离面左段和螺母堵盖分离面右段。
3.国内新一代固体助推器捆绑运载火箭的主捆绑点，助推侧连接固体发动机的密封钢制壳体，无法利用其内部空间进行切割装置设计，主捆绑点切割装置的设计空间小。现有技术的助推器主捆绑点切割装置零部件较多，各零部件功能单一，占用径向空间大，整体较厚，无法应用到新一代固体助推器主捆绑点切割装置的设计中。护罩活套在螺母堵盖上，无固定措施，为防止分离后成为多余物，分离后需采用l型收集卡簧在剧烈切割冲击下实现收集功能，收集卡簧的设计及分析都较为困难，依赖多次发火试验和方案改进迭代验证，成本高、周期长，且收集可靠性不高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种固体助推器主捆绑点切割装置，零部件少，占用空间小，适用于新一代固体助推器主捆绑点，且可靠性高。
5.为了达到上述的目的，本发明提供一种固体助推器主捆绑点切割装置，包括螺母堵盖、护罩和火工元件；所述螺母堵盖包括相互连接的圆柱段和圆环段；所述圆柱段内侧壁上设有削弱槽；所述护罩内侧壁设计为台阶状；所述护罩套在所述螺母堵盖上，与所述螺母堵盖左旋螺纹连接，且所述护罩的台阶端面与所述螺母堵盖完全贴合，形成密封腔体，所述火工元件设置在该密封腔体内；在所述护罩外圈、靠近主捆绑机构芯级侧机构的端面上设有多个第一凹口，用于作为加载和防松的卡口。
6.上述固体助推器主捆绑点切割装置，其中，所述圆柱段外侧壁上设有左旋螺纹，所述护罩内侧壁上设有左旋螺纹，实现螺母堵盖与护罩的连接；所述圆柱段内侧壁上还设有右旋螺纹，用于与主捆绑机构芯级侧机构连接；所述圆柱段内外侧壁上的两个螺纹螺距相同。
7.上述固体助推器主捆绑点切割装置，其中，在所述圆环段外圈、远离圆柱段的端面上设有多个第二凹口，所述第二凹口在轴线方向上的尺寸小于所述圆环段在轴线方向上的
尺寸。
8.上述固体助推器主捆绑点切割装置，其中，设置防松部件，用于连接固定主捆绑机构芯级侧部分与护罩。
9.上述固体助推器主捆绑点切割装置，其中，所述圆环段内圈与主捆绑机构助推侧机构配合并卡在其结构上限位。
10.上述固体助推器主捆绑点切割装置，其中，分离时，火工元件切割削弱槽，将螺母堵盖切分成螺母堵盖分离面左段和螺母堵盖分离面右段；分离后，护罩和螺母堵盖分离面左段通过螺纹固定在主捆绑机构芯级侧部分上，螺母堵盖分离面右段限位在主捆绑机构助推侧机构上，实现切割装置各零部件残体有效收集，无多余物产生。
11.与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
12.1)本发明简化了切割装置的设计，将零部件的种类由传统设计的6种简化至3种；
13.2)本发明的固体助推器主捆绑点切割装置，护罩采用台阶缺口和左旋螺纹设计，充分利用了螺母堵盖的现有结构，兼顾了防松、收集、形成装药密封腔体的功能，取消了防松螺母的设计，大幅度降低了切割装置的厚度，适用于新一代固体捆绑火箭主捆绑点设计空间狭窄的需求；
14.3、本发明的固体助推器主捆绑点切割装置，护罩在分离后通过具备大承载能力的大螺纹收集，收集方案可靠性更高。
附图说明
15.本发明的固体助推器主捆绑点切割装置由以下的实施例及附图给出。
16.图1为现有技术的助推器主捆绑点切割装置剖视图。
17.图2为现有技术的助推器主捆绑点切割装置与典型主捆绑机构安装及工作分解剖视图。
18.图3为本发明较佳实施例的固体助推器主捆绑点切割装置剖视图。
19.图4为本发明较佳实施例的固体助推器主捆绑点切割装置与典型主捆绑机构安装及工作分解剖视图。
具体实施方式
20.以下将结合图1～图4对本发明的固体助推器主捆绑点切割装置作进一步的详细描述。
21.图3所示为本发明较佳实施例的固体助推器主捆绑点切割装置剖视图；图4所示为本发明较佳实施例的固体助推器主捆绑点切割装置与典型主捆绑机构安装及工作分解剖视图，其中，(a)为安装剖视图，(b)为工作分解剖视图。
22.如图3和图4所示，本实施例的固体助推器主捆绑点切割装置包括螺母堵盖1、护罩2和火工元件3；
23.所述螺母堵盖1包括相互连接的圆柱段11和圆环段12；所述圆柱段11内侧壁上设有削弱槽13，该削弱槽13处为分离面，所述圆柱段11内侧壁上还设有右旋螺纹，用于与主捆绑机构芯级侧机构10连接，承受助推器施加的径向载荷，其中，设有削弱槽13的内侧壁靠近圆环段12；所述圆柱段11外侧壁上设有左旋螺纹，用于与所述护罩2连接；两个螺纹螺距相
同，承载能力均较大，对分离后护罩的收集限位能力强；在所述圆环段12外圈、远离圆柱段的端面上设有多个凹口14，所述凹口14不贯穿圆环段12整个厚度，即所述凹口14在轴线方向上的尺寸小于所述圆环段12在轴线方向上的尺寸，保证了所述圆环段12靠近圆柱段的端面完整；所述圆环段12内圈与主捆绑机构助推侧机构20配合并卡在其结构上限位；
24.所述护罩2内侧壁设计为台阶状；所述护罩2内侧壁上设有左旋螺纹，该左旋螺纹与所述螺母堵盖1外侧壁上的左旋螺纹相同；所述护罩2套在所述螺母堵盖1上，与所述螺母堵盖1左旋螺纹连接，且所述护罩2的台阶端面与所述螺母堵盖1完全贴合，形成密封腔体，所述火工元件3设置在该密封腔体内，所述火工元件3位于所述螺母堵盖1的削弱槽13上方；在所述护罩2外圈、靠近主捆绑机构芯级侧机构10的端面上设有多个凹口21，用于作为加载和防松的卡口；
25.所述火工元件3为线性切割类火工元件，用于切割螺母堵盖1的削弱槽，将螺母堵盖1切分成螺母堵盖分离面左段101和螺母堵盖分离面右段102，实现切割装置解锁。
26.本实施例的固体助推器主捆绑点切割装置装配于主捆绑机构上，可通过防松部件7，连接固定主捆绑机构芯级侧部分10和护罩2。由于护罩2与螺母堵盖1连接为左旋螺纹、螺母堵盖1与主捆绑机构芯级侧部分10连接为右旋螺纹，护罩2固定后，螺母堵盖1即实现完全固定，实现整套切割装置的防松功能，在装配状态以及分离后状态均可保持该防松功能。
27.本实施例的固体助推器主捆绑点切割装置总厚度35mm，现有技术的助推器主捆绑点切割装置厚度一般大于50mm，节省了客观的厚度空间，为主捆绑机构的设计提供了更多的空间。
28.本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施案例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围之内作出变化和修改。

技术特征：
1.固体助推器主捆绑点切割装置，其特征在于，包括螺母堵盖、护罩和火工元件；所述螺母堵盖包括相互连接的圆柱段和圆环段；所述圆柱段内侧壁上设有削弱槽；所述护罩内侧壁设计为台阶状；所述护罩套在所述螺母堵盖上，与所述螺母堵盖左旋螺纹连接，且所述护罩的台阶端面与所述螺母堵盖完全贴合，形成密封腔体，所述火工元件设置在该密封腔体内；在所述护罩外圈、靠近主捆绑机构芯级侧机构的端面上设有多个第一凹口，用于作为加载和防松的卡口。2.如权利要求1所述的固体助推器主捆绑点切割装置，其特征在于，所述圆柱段外侧壁上设有左旋螺纹，所述护罩内侧壁上设有左旋螺纹，实现螺母堵盖与护罩的连接；所述圆柱段内侧壁上还设有右旋螺纹，用于与主捆绑机构芯级侧机构连接；所述圆柱段内外侧壁上的两个螺纹螺距相同。3.如权利要求1所述的固体助推器主捆绑点切割装置，其特征在于，在所述圆环段外圈、远离圆柱段的端面上设有多个第二凹口，所述第二凹口在轴线方向上的尺寸小于所述圆环段在轴线方向上的尺寸。4.如权利要求1所述的固体助推器主捆绑点切割装置，其特征在于，设置防松部件，用于连接固定主捆绑机构芯级侧部分与护罩。5.如权利要求2所述的固体助推器主捆绑点切割装置，其特征在于，所述圆环段内圈与主捆绑机构助推侧机构配合并卡在其结构上限位。6.如权利要求2所述的固体助推器主捆绑点切割装置，其特征在于，分离时，火工元件切割削弱槽，将螺母堵盖切分成螺母堵盖分离面左段和螺母堵盖分离面右段；分离后，护罩和螺母堵盖分离面左段通过螺纹固定在主捆绑机构芯级侧部分上，螺母堵盖分离面右段限位在主捆绑机构助推侧机构上，实现切割装置各零部件残体有效收集，无多余物产生。

技术总结
本发明的固体助推器主捆绑点切割装置包括螺母堵盖、护罩和火工元件；所述螺母堵盖包括相互连接的圆柱段和圆环段；所述圆柱段内侧壁上设有削弱槽；所述护罩内侧壁设计为台阶状；所述护罩套在所述螺母堵盖上，与所述螺母堵盖左旋螺纹连接，且所述护罩的台阶端面与所述螺母堵盖完全贴合，形成密封腔体，所述火工元件设置在该密封腔体内；在所述护罩外圈、靠近主捆绑机构芯级侧机构的端面上设有多个第一凹口，用于作为加载和防松的卡口。本发明的固体助推器主捆绑点切割装置零部件少，占用空间小，适用于新一代固体助推器主捆绑点，且可靠性高。靠性高。靠性高。


技术研发人员：李新宽 胡强 张醒 陈勇 雷雨 李程刚
受保护的技术使用者：四川航天川南火工技术有限公司
技术研发日：2022.12.08
技术公布日：2023/5/16