[发明专利]一种星孔推进剂药柱缠绕包覆用中心轴

说明书

本发明提出一种星孔推进剂药柱缠绕包覆用中心轴，包括主轴、星齿和连接螺钉；其中，多个星齿通过连接螺钉连接固定在主轴上的多个主轴槽内。本发明考虑了星齿装配间隙尺寸、星齿数量和星齿长度，以保证中心轴与推进剂药柱的顺利装配和退模；实现了星齿型面在缠绕动力传递过程中与推进剂星孔内型面接触面积最大，在实现缠绕动力传递过程的同时防止星齿对推进剂药面产生破坏；采用高强度钢和黄铜相结合的材料组合，利用高轻度钢的刚度保证主轴强度要求，利用黄铜在火工品工艺中的安全特性作为与推进剂直接接触的金属材料保证中心轴在星孔推进剂药柱缠绕包覆过程的工艺安全。本发明适用于星孔推进剂药柱及装药进行纤维或者布带缠绕。

技术领域

本发明属于推进剂药柱技术领域，具体涉及一种星孔推进剂药柱缠绕包覆用中心轴。

背景技术

以星孔推进剂药柱为缠绕模芯，利用复合材料缠绕成型的工艺特性，可以对星孔推进剂外侧面进行纤维缠绕包覆用于实现固体推进剂按照预定燃面进行燃烧；还可以将星孔推进剂药柱与固体火箭发动机前封头和喷管组装后进行一体化缠绕，将复合材料壳体与星孔推进剂装药一体化成型为固体火箭发动机。以上两种星孔推进剂药柱与复合材料缠绕成型结合的方式都继承了现代复合材料缠绕技术连续化、自动化的优点，为星孔推进剂药柱的高效利用提供了可行途径。以星孔推进剂药柱为缠绕模芯的缠绕包覆工艺通常都需要根据星孔形状设计一根金属主轴作为缠绕动力的传输轴，目前金属主轴的设计主要采用金属棒料加工与推进剂药柱星孔型面相配合的全星齿方案(星齿采用钢料一次加工成型，星齿数量和推进剂星孔数量一致，星齿长度和推进剂星孔长度一致)。这种方案在实际使用过程中存在如下不足和缺陷：一方面，星孔推进剂制备工艺为螺压压伸工艺，制备的星孔受到成型模具和自身材料特性的约束，星孔型面尺寸不规整，相对偏差较大，主轴星齿面设计难以适应星孔型面尺寸不规整和有效缠绕动力的传输相统一要求，如果配合面公差太小会影响主轴的装配，直接导致主轴与推进剂药柱无法装配，如果配合面公差太大会影响缠绕动力的传输，导致主轴与推进剂星孔接触面积减小，容易损伤推进剂药面，对后续工艺及产品工作造成安全隐患；另一方面，推进剂药柱为易燃危险品，主轴为保证足够刚度用以保证在缠绕过程中减小推进剂药柱的摆动通常采用高强度钢为优选材料，主轴的星齿通常和轴心为同一根刚强度钢料加工，钢材星齿面在产品完成制备后的卸模过程中容易与推进剂药柱星空表面产生摩擦造成安全风险。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出一种星孔推进剂药柱缠绕包覆用中心轴，以解决中心轴与推进剂药柱装配困难、缠绕动力传递时配合面接触易损伤药面和缠绕工艺和卸模过程中的工艺安全问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种星孔推进剂药柱缠绕包覆用中心轴，该中心轴包括主轴、星齿和连接螺钉；其中，多个星齿通过连接螺钉连接固定在主轴上的多个主轴槽内。

进一步地，主轴材料选择高强度钢并且经热处理提高强度。

进一步地，星齿材料选择强度高、易车削材料。

进一步地，星齿材料选择黄铜。

进一步地，主轴为圆柱状，多个主轴槽为分布于主轴两端的对称两组，且每组各有三个。

进一步地，星齿为长条状；星齿的截面上端为梯形，截面下端为长方形。

进一步地，连接螺钉选用开槽平端紧定螺钉。

进一步地，星齿采用过盈配合固定在主轴槽中。

(三)有益效果