[发明专利]一种面向蜂窝型芯孔的烧蚀材料灌注装置

说明书

本发明一种面向蜂窝型芯孔的烧蚀材料灌注装置，属于灌注填充生产工艺设备技术领域，涉及一种自动化精准切换填料机构和双管式送料机构的自动灌注装置。该装置由填料机构和送料机构组成，填料机构由填料管、填料箱支座、填料箱、蜗杆、蜗杆固定架、连杆、联轴器、电机支架和伺服电机组成。送料机构由灌注电机、灌注电机支架、联轴器、固定架、丝杠、螺母、双头挤压管、直线导轨、支架、相机和接盘组成。该装置克服了人工灌注导致的效率低下、精度差等缺陷，保证了灌注过程中的灌注材料定量、可控灌注，提高了灌注工艺的可靠性和自动化程度。该装置配合工业机器人或数控机床可有效地应用于大型蜂窝芯孔结构件中防热材料的自动灌注，实现高效作业。

技术领域

本发明属于灌注填充生产工艺设备技术领域，涉及一种面向蜂窝型芯孔的烧蚀材料灌注装置。

背景技术

航天器在发射与降落过程中会与大气层产生剧烈摩擦，为保护航天器的安全，必须在航天器表面裹敷一层防热层材料。目前防热层的结构大多采用球冠状正六边形蜂窝板，并且需要将低密度的烧蚀材料灌注到蜂窝结构件的芯孔中，使得制造出的防热层能够具有强度高、质量轻、热阻塞效应优良等优点。低密度烧蚀材料的灌注质量直接决定着飞行器的整体热防护性能，是保障飞行器安全性的重要关键技术之一。实际生产中，灌注过程一般由人工手持灌注枪完成。然而随着球冠蜂窝件尺寸的增大(φ2m以上)以及灌注工艺复杂性的不断提升，传统的手工灌注方法已很难胜任。现在手工灌注过程中存在的主要问题有：灌注效率太低、灌注高度不可控、灌注材料与蜂窝层存有空隙、灌注质量一致性差等。考虑到防热层烧蚀材料的使用性能受灌注效果影响较为明显且缺少相关灌注设备，需要设计一套工作效率高、适应性强、结构可靠的自动灌注装置，以满足生产要求。

2015年，果枫松等在申请号201510172144.X的专利《狭长空间材料灌注填充装置及灌注填充工艺中》中，提出了一种适用于狭长空间下灌注作业的大型灌注设备，但是这种设备占地较大且使用过程复杂。2014年，高阳在申请号201420653660.5的专利《一种用于对蜂窝状滤芯填充物料的物料填充设备》中，设计了一种皮带输送的物料填充装置，其结构简单，但填充精度也不高。2008年，柯映林等在申请号200820138345.3的专利《一种向蜂窝柔性材料中填充铁粉的自动填充系统》中，设计了依靠磁性和数控系统控制的磁粉填充装置，这种方法填充均匀，但只适用于磁性材料的填充。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是克服上述装置的不足，针对大型蜂窝结构件自动化灌注难题，发明了一种面向蜂窝型芯孔的烧蚀材料灌注装置。该装置由填料机构及送料机构组成，这是一种自动化精准切换填料机构，采用圆周均匀分布结构的填料管进行一次预填料后，可对最多60个蜂窝芯孔完成填充，还可对填料管内材料进行修整。送料机构采用双头挤压管设计，结构紧凑、灵活，具有高质量灌注和废料即时清理回收功能，高效完成蜂窝结构件自动化灌注。

本发明所采用的技术方案是一种面向球冠型蜂窝结构件的材料灌注装置，其特征是，灌注装置由填料机构I及送料机构II组成；

所述填料机构I由填料管1、填料箱支座2、填料箱3、蜗杆4、蜗杆固定架5、连杆6、联轴器7、电机支架8和伺服电机9组成；填料管1为圆盘型，其上均布有60个大小相同的小填料管，小填料管尺寸与填料箱3中的插孔a尺寸配合以确保准确安装，每个小填料管中装有烧蚀材料，可插入填料箱3中的插孔a内；填料箱3通过一个旋转轴安装在填料箱支座2上，填料箱3的侧面安装有蜗轮b，齿数为60，它与蜗杆4配合，实现绕填料箱支座2的精确旋转；伺服电机9通过电机支架8安装在填料箱支座2上，电机输出轴经联轴器7与连杆6相连；连杆6的另一端与蜗杆4连接，并通过蜗杆固定架5定位；蜗杆4与填料箱3上的蜗轮b配合；实现填料箱3与连杆6之间1:60的传动比，使得每个小填料管都能够准确运动到双头挤压管16的正下方。