固体火箭发动机壳体内表面多余物清理及检测装置

摘 要目前对固体火箭发动机内壳表面多余物的清除主要以人力为主，这相对落后于现代发展的进程。而且使用人力去除多余物成本较大，去除效率较低。实现多余物去除的机械化以及自动化，有利于降低发动机制造过程中工人的劳动强度，提高作业效率。本文的目的是设计一套固体火箭发动机内壳表面多余物清理及检测装置，其基本特点为：1.采用吹吸除尘方式对发动机内壳表面进行清理；2.可适应长度范围 0.5m~4m 的发动机壳体；3.可适应直径范围 400mm~700mm 的发动机壳体；4.可对装载清理及检测装置的外伸式悬臂结构进行挠度补偿，以保证检测效果。首先，本文总结了国内外多种多余物清理方式并进行了比较，选出了最适合发动机壳体清理的吹吸除尘方式。然后对发动机壳体清理及检测装置整体方案进行讨论，确定了整体方案。接着利用 CAD、Solidworks 绘图软件对装置的二维、三维模型进行了绘制，包括伸缩框及其传动、升降平台、俯仰角装置、升降装置及其传动、底板及其传动等。装置可清理检测直径范围400~700mm、长度范围 0.5~4m 内的发动机壳体。并通过挠度补偿机构减小悬臂梁的挠度，以此减小挠度对检测效果的影响。为保证设计的结构强度刚度满足要求，结合 Ansys 有限元分析软件对关键零部件进行强度刚度分析，并对部分结构做出了优化。利用 CFX 软件对吹吸流场进行了分析，通过增加侧面挡板优化了模型，并对优化后的模型在不同吸入气压条件下的流场进行了比较，确定了吹吸除尘的关键参数，保证了最终的清理检测装置满足使用要求。- I -关键词：除尘，清理及检测装置，挠度，机构设计(论文)Design of Cleaning and Detecting Device for Excess Material on Solid Rocket Motor Shell Internal SurfaceAbstractAt present, the removal of excess material on the surface of the inner shell of solid rocket engines is mainly based on manpower, which is relatively behind the modern development process. In addition, the cost of removing excess materials using human power is relatively large, and the removal efficiency is low. The realization of the mechanization and automation of the removal of excess materials is conducive to reducing the labor intensity of workers in the engine manufacturing process an...