一种密封圈压缩量在线测量方法

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1、制造技术研究2015年4月第2期一种密封圈压缩量在线测量方法1211胡韶华蔡和彬唐仕萍谢鲁（1.中国航天科技集团公司川南机械厂，泸州646003；2.第二炮兵驻川南机械厂军代室，泸州646003）摘要：针对固体小火箭装配过程密封圈压缩量测量效率低的问题，提出一种用于在线测量密封圈压缩量的测量方法。首先揭示了密封圈压缩量与拧紧扭矩成正比关系（即拧紧扭矩系数）且拧紧扭矩系数可以通过实验辨识得出；基于拧紧扭矩系数，结合工艺实验确定的空程扭矩，密封圈压缩量参考值、扭矩参考值等，提出一种密封圈压缩量的在线测量方法，实现固体小火箭密封

2、圈压缩量的在线测量。实验结果表明，该方法的测量误差小于5%。关键词：扭矩；密封圈；自动化装配AnOn-lineApproachforMeasuringCompressedAmountofSealRing1211HuShaohuaCaiHebinTangShipingXieLu(1.ChuannanMachineryPlantofChinaAerospaceScienceandTechnologyCorporation,Luzhou646003;2.TheSecondArtilleryMilitaryRepresentati

3、veatChuannanMachineryPlant,Luzhou646003)Abstract：Toimprovemeasurementefficiencyofcompressedamountofsealringinthemanualassemblyprocessofsmall-scalesolidrocket,anon-linemeasurementapproachisproposed.Theproportionalrelationshipbetweentighteningtorqueandcompressedamou

4、ntofsealring,namedtighteningtorquecoefficient,isfirstderivedanditisprovedthattighteningtorquecoefficientcanbeidentifiedbyexperiments.Thenon-linemeasurementmethodisproposedusingtighteningtorquecoefficientwithsealring’scompressedreferencevalue,tighteningtorquerefere

5、ncevalueandothervalues.Theexperimentresultsshowthattheproposedmethodcanonlinemeasurethecompressedamountofsealringwithin5%error.Keywords：torque；sealring；automaticassembly1引言目前在手工装配过程中只能采用预装配（不装密封圈）-做标记-装配（装密封圈）-测量的工艺方法来固体小火箭是一种典型的航天火工装置，在分离间接测量密封圈压缩量，此方法需要两次装配、多次正（

6、反）推、整流罩分离、星箭起旋、筒盖侧推、弹测量，劳动强度大，效率低，无法适应每年生产上万[1]头姿态调整和控制等方面起重要作用。在以往地面发产品的需求。因此，提出一种可以在线测量密封圈试验中曾发生因固体小火箭的高温高压气体泄露导压缩量的方法是必要的。致火箭解体的质量事故，事后故障分析查明是因为密扭矩加载、控制及测量技术是一种广泛用于汽封圈压缩不到位（一般压缩量为其厚度的10%～车、航天航空等行业的常见技术，国内外已经开展了[2～7]30%），未能使壳体与喷管之间可靠密封。根据航天产大量的研究。但从现有国内外公开文献来看，解

7、品质量控制要求，必须实测并记录密封圈压缩量这一决固体小火箭压缩量自动或者在线测量的方法未见关键参数，并记入质量档案。但密封圈35在壳体31报道。首先分析了密封圈的受力情况，建立了密封圈与喷管之间32螺纹端部沟槽内不能直接测量（图1）。压缩量与拧紧扭矩的关系（定义为拧紧扭矩系数），基金项目：中国航天科技集团公司重大工艺研究项目（ZDGY2013-46）。作者简介：胡韶华（1979-），博士，机械制造及自动化专业；研究方向：火工品制造工艺，数字化制造，非标设备研制等。收稿日期：2015-02-1126制造技术研究航天制造技术并

8、提出可以通过工艺实验的方法辨识拧紧扭矩系数；的定量表示，通过式（3）可知，K只取决于材料种基于辨识的拧紧扭矩系数，提出了一种可以在线测量类、横截面大小、长度（厚度）的大小，和其他条件密封圈压缩量的方法。最后给出了实验结果，结果表无关，既可以计算出来，也可以通过试验测量出来。明该方法不仅提高了测量效率，而