一种固体小火箭密封圈压缩量的在线测量方法

摘要

一种固体小火箭密封圈压缩量的在线测量方法，首先分析了密封圈的受力情况，通过建立密封圈压缩量与轴向受力的关系，轴向力与拧紧力矩的关系进一步得出了密封圈压缩量与拧紧力矩的关系。通过压缩量与拧紧力矩是成正比例关系，进一步提出了通过工艺试验的方法辨识拧紧扭矩系数。在工艺试验中，除拧紧扭矩系数外，还将密封圈压缩量参考值，拧紧扭矩参考值等这些参考值写入数据库中，为在线测量的判断提供依据。在实际拧紧过程中，通过测量扭矩拧紧电机的角度和输出扭矩，可以计算出密封圈压缩量，并将密封圈压缩量测量值，拧紧扭矩实测值等数据写入数据库中，用于查询。本发明方法可以实现固体小火箭密封圈压缩的实时精确测量。

主权项

一种固体小火箭密封圈压缩量的在线测量方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将与火箭的壳体(31)周长相等的纸带等分成360份，并贴于壳体(31)的口部，同时将只有一条直线标记的纸带贴于喷管(32)的口部；所述的喷管(32)与壳体(31)直接通过螺纹连接，将标准密封圈置于喷管(32)与壳体(31)直接用于螺纹连接处的密封；(2)将壳体(31)固定，对喷管(32)施加扭矩，将最小扭矩加载时的直线标记相对于壳体(31)上的360份等分纸带的位置记为初始0角度，记录一组从最小扭矩加载至喷管(32)与壳体(31)相对固定时的参考扭矩M的过程中，直线标记从初始0角度开始转过的角度与施加的扭矩之间的对应关系，将转过的角度换算为标准密封圈的压缩量，并通过数据拟合的方式获得施加的扭矩与标准密封圈的压缩量之间的比例系数K作为拧紧扭矩系数；(3)获取并记录工艺参数向量[M,θ,M0,K,C1,C2]，其中θ为标准密封圈的压缩量为标准密封圈厚度的20％时对应的角度值，M0为空程扭矩，表示喷管(32)相对于壳体(31)开始转动的最小扭矩，C1取0.1～0.5之间的常数，C2取1.1～2.0之间的常数；(4)用待测密封圈替换标准密封圈，将直线标记置于初始0度位置，然后对喷管(32)施加扭矩，判断实时拧紧扭矩M1是否大于空程扭矩M0，若是则计算(M1‑M0)/(θ₁‑θ₀)是否大于C₁*K，θ₀的初值为0，θ₁为与M1对应的直线标记从初始0角度开始转过的角度，若(M1‑M0)/(θ₁‑θ₀)大于C₁*K，则用角度θ₁更新初始角度θ₀；若(M1‑M0)/(θ₁‑θ₀)不大于C₁*K，则增加M1，直到(M1‑M0)/(θ₁‑θ₀)大于C₁*K为止后更新初始角度θ₀；(5)继续增加实时拧紧扭矩M1并记录与M1对应的实时角度θ₁，计算(M1‑M0)/(θ₁‑θ₀)是否大于C₂*K，若大于则立即结束实时拧紧扭矩M1的加载，判定测试失败并退出；若不大于则继续增大实时拧紧扭矩M1直到M1位于(0.9～1.1)倍M的区间为止；(6)记录与此时的M1对应的θ₁，然后计算ΔL₁＝(θ₁‑θ₀)/360*R，其中R为所述螺纹连接的螺距，如果ΔL₁位于(10％‑30％)ΔL的区间范围，则判定测试合格，将ΔL₁作为待测密封圈的压缩量，否则判定测试失败并退出，其中ΔL＝θ/360*R。