[发明专利]一种安全切割绝热环等宽试样的装置和方法

说明书

本发明涉及一种安全切割绝热环等宽试样的装置和方法，装置包括两个刀片、U型刀架、垫块、刀片装卡调节螺钉、激光钻床、弧形底坐、隔离板、隔离操作手柄，所述的两个刀片之间垫上垫块，并用刀片装卡调节螺钉固定在U型刀架上，用于对解剖下来的绝热环进行切割，所述的弧形底坐用来放置绝热环，所述的激光钻床用来进行机械切割，隔离操作手柄和隔离板，用于隔离操作。本发明解决了手工切割试样存在的安全问题，同时，该方法解决了手工切割试样存在粘接界面被损坏、切割试样一致性差的问题，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及一种从绝热环上切割等宽试样的装置，特别涉及一种安全切割绝热环等宽试样的装置和方法，属于发动机中推进剂界面性能监测研究领域及寿命评估领域。

背景技术

为了验证发动机中推进剂界面的性能，对同批次发动机界面粘接性能进行精准测定是普遍采用的方法。首先要对发动机药柱进行解剖，获得带有厚度为7.5mm推进剂的绝热环，然后对绝热环进行切割，获得要求尺寸20mm×20mm×11mm的试样，制备联合试件对其粘接性能进行测定。整个操作过程，要求绝热层-衬层-推进剂界面无肉眼可见损伤，否则获取的试样为无效试样。其中绝热环的获取依靠车床进行，既满足粘接界面无明显损伤的要求，又实现了隔离操作，保障了人身安全。但是，在切割绝热环试样的过程，如果使用手工切割的方法会出现以下问题：一、容易产生明显的界面损伤，致使制备试件无效；二、手工切割依赖于操作经验，试块的一致性不佳，不能排除试块大小对粘接性能造成的影响；三、由于绝热层较厚，推进剂硬度高，手工切割劳动强度很大，工作效率低下；四、切割过程没有实现隔离操作，对人身安全造成了极大的威胁。

为了精确地表征推进剂界面的粘接性能，设计一种对固体发动机粘接界面破坏极小的切割绝热环等宽试样的方法，以减少对粘接界面的破坏、提高工作效率。而采取隔离操作，能够有效提高安全性，是研制单位追求的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种安全切割绝热环等宽试样的装置和方法。以解决使用手工切割方法制作试样容易产生的明显界面损伤、试样的

一致性差，以及手工操作存在危险性高的问题。

为解决存在的技术问题，本发明采用的技术方案是：一种安全切割绝热环等宽试样的装置，包括等宽刀具、弧形底坐、激光钻床，所述的等宽刀具由两个刀片、U型刀架、垫块、4个刀片装卡调节螺钉组成，所述的两个刀片之间垫上垫块，并用4个刀片装卡调节螺钉固定在U型刀架上，用于对解剖下来的绝热环进行切割；所述的弧形底坐安置在等宽刀具下方，弧形底坐内弧面的弧度与绝热环一致，用来放置绝热环；所述的激光钻床上安装有操作手柄和钻头锁紧装置，钻头锁紧装置将等宽刀具固定在激光钻床上，操作手柄用来操控激光钻床转换动能进行切割试样。

本发明所述的装置还包括隔离操作系统，隔离操作系统由隔离操作手柄和隔离板组成，隔离板安装在激光钻床和操作人员之间，隔离操作手柄穿过隔离板与操作手柄连接，用于实现隔离操作。

本发明将原有手工切割刀片改进成等宽刀具，并对现有激光钻床设备进行巧妙利用，将激光钻床的钻头换成等宽刀具，然后根据绝热环弧度，设计加工专用底座，放置绝热环，减少切割过程对粘接界面的损伤，通过隔离防护措施提高操作安全性。

一种对固体发动机粘接界面破坏极小的安全切割绝热环等宽试样的方法,其步骤为：

第一步骤，将两个刀片之间垫上垫块，用刀片装卡调节螺钉固定在刀架上，组合成等宽刀具；

第二步骤，将等宽刀具通过钻头锁紧装置固定在激光钻床上；

第三步骤，将绝热环沿轴向切开形成条状，将绝热条外弧面与弧形底坐的内弧面贴合进行定位；

第四步骤，隔着隔离板按下隔离操作手柄对激光钻床操作手柄进行操作，完成对绝热环的机械切割；取下切割下来的试样，重新将剩下的绝热条外弧面与弧形底坐的内弧面贴合进行定位；