[发明专利]一种含有裙的一体化复材燃烧室壳体及缠绕方法

说明书

一种含有裙的一体化复材燃烧室壳体及方法，包括绝热层、缠裙模、封头和缠绕层；绝热层设置在芯模外表面，封头设置在芯模前后端；缠裙模设置在前封头或后封头外侧；缠绕层设置在绝热层外侧，缠绕层为若干交替分布的纵向丝层和环绕丝层。本发明一体化复合材料裙比金属裙更轻，与壳体之间的结合强度更高，并且能够对封头部位进行补强。

技术领域

本发明属于复材燃烧室壳体技术领域，具体涉及一种含有裙的一体化复材燃烧室壳体及缠绕方法。

背景技术

裙是火箭发动机与载荷舱段之间或多级火箭的不同级火箭发动机之间的连接段，过去的裙都是采用比强度高的金属制造，为了减重现在也有采用复合材料制造的。在缠绕壳体的制造过程中，一般都是在壳体缠绕基本结束后将预先加工好的裙套在壳体的封头，再在外面用纤维缠绕，固化后使裙壳体紧密结合成一体。裙的加入过程极易对已经缠绕好的纤维造成损伤，并且会改变已经缠绕好的纤维的张力，影响产品质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有裙的一体化复材燃烧室壳体及缠绕方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种含有裙的一体化复材燃烧室壳体，包括绝热层、缠裙模、封头和缠绕层；绝热层设置在芯模外表面，封头设置在芯模前后端；缠裙模设置在前封头或后封头外侧；缠绕层设置在绝热层外侧，缠绕层为若干交替分布的纵向丝层和环绕丝层。

进一步的，缠裙模的外圆与芯模同轴并固定在芯模的轴上。

进一步的，缠裙模制作成具有一定锥度的整体模或为可分解的拼合式。

进一步的，缠裙模的顶端为贴合缠绕层状或为圆角状。

进一步的，缠绕层与封头接触处的内径为小于等于封头内嵌金属件的最大外径。

进一步的，缠绕层端部嵌入金属环，通过带有张力的含胶纤维与金属环连接处的环向凹槽之间的粘铆作用将金属环固定。

进一步的，一种含有裙的一体化复材燃烧室壳体的缠绕方法，包括以下步骤：

ⅰ.在芯模外筒状铺丝机的铺丝头围绕芯模向右铺纵向丝层，铺丝头掠过封头赤道线后铺丝机的箍缩环向内动作，将筒状丝束压缩与芯模贴紧，然后芯模转动半圈、箍缩环向外动作放开筒状丝束，铺丝头向左铺纵向丝层，并在铺丝头掠过封头赤道线后铺丝机的箍缩环向内动作，将筒状丝束压缩与芯模贴紧，然后芯模转动半圈、箍缩环向外动作放开筒状丝束；

ⅱ.筒状铺丝机的右环绕器自赤道线向左缠绕环绕丝层至左侧封头的赤道线；

ⅲ.在右侧封头和左侧封头的纵向丝层外面粘贴补强材料；铺丝头围绕芯模向右铺纵向丝层，铺丝头掠过右封头赤道线后铺丝机的箍缩环向内动作，将筒状丝束压缩与芯模贴紧，然后芯模转动半圈、箍缩环向外动作放开筒状丝束，铺丝头向左铺纵向丝层，并在铺丝头掠过封头赤道线后铺丝机的箍缩环向内动作，将筒状丝束压缩与芯模贴紧，然后芯模转动半圈、箍缩环向外动作放开筒状丝束；

ⅳ.按照设计重复步骤ⅰ～ⅲ使缠绕厚度复合要求；

ⅴ.在芯模右侧转轴外安装缠裙模，并将缠裙模的左端紧贴封头；

ⅵ.铺丝头围绕芯模向右纵向丝层直至缠裙模的右端；

ⅶ.铺丝机的左环绕器自左赤道线向右缠绕环绕丝层至缠裙模右端挡板；

ⅷ.铺丝头向左纵向丝层至右封头的赤道线；

ⅸ.铺丝机的右环绕器自缠裙模左端向右缠绕环绕丝层至右封头的赤道线；

ⅹⅰ.重复ⅵ～ⅸ；