一种用于固体火箭发动机壳体热处理的工装.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106755890A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611093891.5(22)申请日2016.12.02(71)申请人西安航天动力机械厂地址710025陕西省西安市田王街特字一号14号(72)发明人邵永明张焱李俊峰张曦宁张琳婧王蕾刘晓菊黄峰云薛庆贺李建辉杨亮田忠锋(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人慕安荣(51)Int.Cl.C21D9/00(2006.01)C21D1/62(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种用于固体火箭发动机壳体热处理的工装(57)摘要一种用于固体火箭发动机壳体热处理的工装，由淬火吊具和工艺吊环配合使用。淬火吊具中的6个支撑板的一端均固定在立柱的圆周表面，另一端为悬臂端，并且各支悬臂端的端头分别有吊耳。在各相邻的两个支撑板悬臂端的侧表面之间分别固定有一个边框板。本发明实现了某大型固体火箭发动机壳体的垂直吊挂热处理，在炉口直径仅比金属壳体直径大200mm的井式炉中完成固体火箭发动机壳体的热处理，发动机壳体热处理后机械性能、尺寸均满足设计指标要求，且热处理后工装无变形，并能够重复使用。CN106755890ACN106755890A权利要求书1/1页1.一种用于固体火箭发动机壳体热处理的工装，其特征在于，包括淬火吊具和工艺吊环，并且所述的淬火吊具和工艺吊环配合使用；所述淬火吊具包括立柱、6个边框板和6个支撑板；所述6个支撑板的一端均为固支端，各固支端均布并固定在立柱的圆周表面；6个支撑板的另一端为悬臂端，在各相邻的两个支撑板悬臂端的侧表面之间分别固定有一个边框板；所述各支撑板悬臂端的端头分别有吊耳，各吊耳上均有与工艺吊环的吊装孔配合的销轴孔；所述立柱上半部有与天车吊钩连接的销轴孔。2.如权利要求1所述用于固体火箭发动机壳体热处理的工装，其特征在于，所述淬火吊具为六边形。3.如权利要求1所述用于固体火箭发动机壳体热处理的工装，其特征在于，所述工艺吊环筒体上端的内表面均布并固定有6块加强板；在各加强板上均有一个贯通孔，该贯通孔即为工艺吊环的吊装孔；所述吊装孔中心线的延长线垂直于该工艺吊环的中心线，并与工艺吊环的中心线相交；在所述各吊装孔下方的工艺吊环环体内表面固定有加强环；在所述工艺吊环环体下端端面上均布有6个溢流槽，用于淬火介质的排放。4.如权利要求1所述用于固体火箭发动机壳体热处理的工装，其特征在于，所述的吊耳均为矩形杆状；各吊耳一端端面有与各支撑板悬臂端的端头配合的U形槽，在该U形槽两侧的槽壁上有同心的销轴孔；装配时，将所述各支撑板的悬臂端装入该U形槽，并使各支撑板悬臂端的销轴孔与U形槽槽壁上的销轴孔对准，穿入吊耳与加强筋连接销将各吊耳分别与各支撑板连接；该吊耳另一端端面有与工艺吊环配合的U形槽，在该U形槽两侧的槽壁上有同心的销轴孔；装配时，将所述工艺吊环的环体装入该U形槽，并使环体上的吊装孔分别与各U形槽上的销轴孔对准，穿入销轴将各吊耳分别与工艺吊环连接。5.如权利要求1所述用于固体火箭发动机壳体热处理的工装，其特征在于，所述立柱的上端有吊装孔；所述立柱中部的圆周表面均布有6个嵌装支撑板固支端的安装槽。2CN106755890A说明书1/3页一种用于固体火箭发动机壳体热处理的工装技术领域[0001]本发明涉及工装领域，具体是一种用于直径≥2500mm的固体火箭发动机壳体热处理的工装。背景技术[0002]为使高强度钢和超高强度钢发挥高强度和优异塑性和韧性的要求，通常这些材料都需要经过热处理才能发挥出材料本身优异的性能。采用超高强度钢的固体火箭发动机壳体为了达到使用要求，最终也需要进行淬火和回火热处理。目前研发的固体火箭发动机壳体(直径≥2500mm)研制过程中面临诸多难题。在热处理过程中，由于是金属薄壁壳体，为避免热处理过程中变形，必须垂直吊挂进行热处理。因此必须设计合理的热处理工装。不同与以往的固体火箭发动机壳体热处理工装，大型金属壳体热处理工装的设计过程中会面临诸多难题。[0003]1、固体火箭发动机壳体为大直径两分段结构，前段壳体和后段壳体重量都将近8吨。这对吊挂工装的强度提出了更高的要求。[0004]2、壳体要在900℃下进行热处理，这就要求工装使用材料要在高温下具有良好的力学性能。[0005]3、国内满足该壳体热处理要求的热处理炉炉口直径仅比该固体火箭发动机壳体直径大200mm，这对工装的尺寸控制要求也大大提高。[0006]介于存在如上问题，国内现有工装如图1所示，为现有的固体火箭发动机壳体热处理工装，其中侧筋板与立柱直接通过焊缝连接，强度不高，且仅通过两个吊耳与工艺吊环连接，同时该工装结构最大外径远大于发动机壳体外径，已经不适用于大型固体