[发明专利]一种橡胶缠绕成型压力控制装置及方法

说明书

一种橡胶缠绕成型压力控制装置及方法，属于橡胶缠绕成型技术领域。装置中的缠绕压辊安装在缠绕压辊支撑轴上，该支撑轴安装到平移机构上；止推块安装在中继平台一端；半蜗轮盘安装在缠绕压辊支撑轴上，蜗杆、伺服电机安装在平移机构内。平移机构安装在平移导轨上，平移机构在气缸的驱动下沿平移导轨平移，并止位于止推块位置。在缠绕过程中，中继平台由数控机构控制平移，并结合缠绕装备其它运动机构，保证缠绕压辊缠绕位置及姿态。本发明能够保证橡胶缠绕过程中所需的缠绕压力的同时，避免缠绕压力过载；适用于固体火箭发动机筒段及两端过渡部分绝热层环向缠绕要求，同时满足其它不同型号固体火箭发动机筒段橡胶绝热层自动化缠绕压力要求。

技术领域

本发明涉及橡胶缠绕成型技术领域，特别涉及一种固体火箭发动机绝热层缠绕成型压力控制装置及方法。

背景技术

目前，固体火箭发动机壳体一般采用三元乙丙橡胶绝热内层与复合材料缠绕外壳成型方法制造。三元乙丙橡胶绝热层成型方法主要有人工贴片法和缠绕成型法。缠绕压力直接影响到固体火箭发动机绝热层外形和绝热层粘接强度与致密度，是影响固体火箭发动机绝热层缠绕质量的关键因素之一。缠绕压力过小，直接影响绝热层粘接强度；缠绕压力过大，绝热层橡胶变形过大，对芯模产生挤压破坏，并影响绝热层致密度。因此，控制并保证恒定缠绕压力是固体火箭发动机绝热层自动缠绕工艺的必要条件。

丁希仑在专利“一种小型连续纤维缠绕/铺放一体化装置”(CN108327316A)中提出了一种偏转压实机构，利用位移传感器测量弹簧压力，通过PID单位负反馈控制伺服电机驱动丝杠调节弹簧压缩量，具有恒压控制和压力过载保护功能。张建宝在专利“一种筒形构件铺带/缠绕一体化成型装置”(CN103722787A)中提出了采用压辊、气缸和连接压辊与气缸的轴结构组成的压实系统。张宏基在专利“一种复合材料预浸带的缠绕或铺放成型装置”(CN206644412U)中提出了一种包括气缸、方向转换块、压力作用杆、推杆、压辊支架、压辊成型装置。

现有的压力控制方法与装置不能满足固体火箭发动机绝热层橡胶缠绕成型要求。

发明内容

本发明提出了一种橡胶缠绕成型压力控制装置及方法，实现了固体火箭发动机绝热层橡胶缠绕成型恒压控制和压力过载保护功能，保证橡胶绝热层缠绕外形及粘接质量。

本发明采用的技术方案为：

一种橡胶缠绕成型压力控制装置，包括缠绕压辊1、缠绕压辊支撑轴2、止推块3、半蜗轮盘4、蜗杆5、平移机构6、平移导轨7、联轴器8、中继平台9、气缸10、联轴器11、伺服电机12。

所述缠绕压辊1安装在缠绕压辊支撑轴2上，该缠绕压辊支撑轴2通过轴承、左端盖和右端盖安装到平移机构6上；所述半蜗轮盘4安装在缠绕压辊支撑轴2上，蜗杆5、伺服电机12安装在平移机构6内，蜗杆5通过联轴器11与伺服电机12进行连接，半蜗轮盘4与蜗杆5构成蜗轮蜗杆传动，驱动压辊绕缠绕压辊支撑轴2转动。

所述止推块3安装在中继平台9一端，中继平台9的另一端安装气缸10。

所述平移机构6安装在平移导轨7上，并通过联轴器8与气缸10相连，平移导轨7安装在中继平台9上，平移机构6在气缸10的驱动下沿平移导轨7平移，并止位于止推块3位置。在缠绕过程中，中继平台9由数控机构控制平移，并结合缠绕装备其它运动机构，保证缠绕压辊缠绕位置及姿态。

一种采用上述装置对橡胶缠绕成型进行压力控制的方法，包括以下步骤：

第一步，在缠绕开始之前，设定气缸10压力为缠绕压力，平移机构6在气缸10驱动下沿平移导轨7平移，并止位于止推块3位置。

第二步，在缠绕过程中，中继平台9由数控机构控制平移，并结合缠绕装备其它运动机构，控制缠绕压辊1的缠绕位置及姿态，保证缠绕压辊1上产生所需缠绕压力。