劉春蘭　王赫

摘 要：座椅緩沖器作為保護(hù)宇航員安全著陸的重要機(jī)構(gòu)，其裝配試驗(yàn)部分的質(zhì)量保證是十分必要的。此次研究主要針對(duì)承力接頭組件、密封導(dǎo)向筒、鋼珠的裝配過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，以及對(duì)空載和負(fù)載兩種條件下的提升試驗(yàn)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。通過(guò)方案設(shè)計(jì)，采用合理的裝配工藝來(lái)改進(jìn)裝配質(zhì)量，提高試驗(yàn)精度，探討解決滾珠配套裝配的工藝方法。

關(guān)鍵詞：座椅緩沖器 滾珠裝配 提升試驗(yàn) 漏率檢查 負(fù)載

中圖分類號(hào)：U463 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）11（b）-0089-02

1 概述

飛船返回艙屬于“硬著陸”，為保證航天員生命安全，減少其胸背向所受沖擊，座椅緩沖器作為重要部件，其裝配質(zhì)量的好壞直接影響其工作性能，因此對(duì)其裝配工藝的研究是十分必要的[1]。該型號(hào)座椅緩沖器整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配精度要求高，而且要確保裝配后的靈活性，針對(duì)此項(xiàng)技術(shù)精度要求，座椅緩沖器需進(jìn)行空載和負(fù)載兩種情況的提升試驗(yàn)，其中在負(fù)載情況下，座椅緩沖器的提升啟動(dòng)壓力要小于4.2MPa，試驗(yàn)后漏率檢查要保證不大于1×10-5Pa·m3/s。

2 關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)

2.1 承力接頭組件裝配

座椅緩沖器中承力接頭組件與密封導(dǎo)向筒、端螺環(huán)裝配后形成一封閉腔體，腔體內(nèi)需安裝38個(gè)鋼珠，由于數(shù)量較多，空間狹小，而且承力接頭組件內(nèi)孔為錐孔，在裝配過(guò)程中鋼珠容易擠在錐孔中，承力接頭組件與鋼珠出現(xiàn)卡滯情況，加大了裝配難度。

2.2 座椅緩沖器提升試驗(yàn)

按照技術(shù)要求產(chǎn)品裝配完成后需要對(duì)其進(jìn)行提升試驗(yàn)，確保其工作的可實(shí)現(xiàn)性。座椅緩沖器的提升試驗(yàn)要在空載和負(fù)載兩種情況下進(jìn)行，其中負(fù)載提升試驗(yàn)所提升重物為40kg，要求兩種情況的提升啟動(dòng)壓力均小于3.2 MPa。試驗(yàn)結(jié)束后要對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的漏率檢查，保證不大于1×10-6 Pa·m3/s。該產(chǎn)品為滿足其功能要求，內(nèi)在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在試驗(yàn)過(guò)程中可引起提升障礙，導(dǎo)致試驗(yàn)參數(shù)達(dá)不到技術(shù)要求。

3 工藝技術(shù)方案與措施

3.1 承力接頭組件裝配工藝方案與措施

根據(jù)座椅緩沖器運(yùn)動(dòng)要求設(shè)計(jì)兩種裝配方案，并進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證，實(shí)施內(nèi)容如下。

方案1：將端螺環(huán)裝到密封導(dǎo)向筒上，要求裝配到位；再將承力接頭組件從密封導(dǎo)向筒一端套入移至臺(tái)肩處，向錐孔中裝滿鋼珠，將已裝好的端螺環(huán)鎖緊；最后移動(dòng)承力接頭組件，使其裝配到位。

方案2：將端螺環(huán)首先裝到密封導(dǎo)向筒上，再將承力接頭組件從密封導(dǎo)向筒一端套入，裝配到密封導(dǎo)向筒下端，向錐孔中裝滿鋼珠，調(diào)整位置，保證均勻后將已裝好的端螺環(huán)鎖緊；將整體組件旋轉(zhuǎn)180度倒過(guò)來(lái)，滑動(dòng)承力接頭組件，直至安裝到位，如圖1所示。

3.2 提升試驗(yàn)工藝方案與措施

在座椅緩沖器的裝配、試驗(yàn)等工序中設(shè)計(jì)工裝。在產(chǎn)品正式裝配前，對(duì)各配合部件進(jìn)行靈活性檢查，待整體完成后進(jìn)行手動(dòng)提升試驗(yàn)，檢查試驗(yàn)中有無(wú)干涉，是否到位等問(wèn)題，并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析。

為確保座椅緩沖器工作的穩(wěn)定性，裝配后需進(jìn)行5次空載、負(fù)載試驗(yàn)。通過(guò)多次試驗(yàn)比較解鎖、提升力值變化情況，及時(shí)對(duì)出現(xiàn)的狀況制定解決方案。

4 主要工藝試驗(yàn)及取得的效果

4.1 承力接頭組件裝配工藝實(shí)施過(guò)程

依據(jù)裝配工藝方案一，對(duì)相關(guān)零組件進(jìn)行裝配，在裝配過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，承力接頭組件在密封導(dǎo)向筒移動(dòng)時(shí)，對(duì)操作者的水平要求較高，裝配鋼珠時(shí)不易裝配均勻。旋緊端螺環(huán)與承力接頭組件后，與密封導(dǎo)向筒之間形成的錐孔腔，在滑動(dòng)過(guò)程中，鋼珠易出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，滑動(dòng)緩慢，因鋼珠擠壓，將損傷密封導(dǎo)向筒外表面，不易裝配[2]。

與裝配方案一相比，鋼珠在裝配完成后，將密封導(dǎo)向筒旋轉(zhuǎn)180度，采用倒裝方式，承力接頭組件與密封導(dǎo)向筒運(yùn)動(dòng)靈活，可以帶動(dòng)鋼珠順利運(yùn)動(dòng)到位，對(duì)操作者要求不高。

4.2 提升試驗(yàn)工藝實(shí)施過(guò)程

座椅緩沖器提升試驗(yàn)所用動(dòng)力為氮?dú)?，試?yàn)過(guò)程如下：

（1）先將負(fù)重穿過(guò)產(chǎn)品放在試驗(yàn)支架上。將產(chǎn)品雙耳接頭一端與試驗(yàn)支架底部連接，要求可以轉(zhuǎn)動(dòng)，方便調(diào)整安裝角度。產(chǎn)品上接頭一端安裝轉(zhuǎn)接器，要求鎖緊，防止漏氣，并與試驗(yàn)支架連接好[3]。

（2）裝配重物時(shí)需調(diào)整到正確方向，同時(shí)裝在承力接頭滑塊上固定好。注意該試驗(yàn)中載重較重，安裝過(guò)程要嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)程順序，輕拿輕放，不得碰傷產(chǎn)品。

（3）裝配完成后，打開(kāi)氣源端減壓器，將氣源輸入壓力控制在5MPa左右，準(zhǔn)備提升試驗(yàn)。

（4）緩慢打開(kāi)手動(dòng)閥，向產(chǎn)品內(nèi)緩慢輸入氮?dú)?，?dāng)銷釘動(dòng)時(shí)，下位鎖解開(kāi)，記錄該壓力值。繼續(xù)緩慢加壓，承壓組件緩慢向上運(yùn)動(dòng)，直至上位鎖舌鎖住，記錄此時(shí)產(chǎn)品壓力值，要求應(yīng)滿足不大于3.2MPa，關(guān)閉手動(dòng)閥，停止加壓，此步為試驗(yàn)提升過(guò)程。

（5）提升復(fù)位時(shí)，打開(kāi)手動(dòng)閥緩慢泄壓，用解鎖工裝將上位鎖解鎖，承壓組件緩慢下降；向產(chǎn)品輸入壓力約為0.4MPa左右氮?dú)猓瓜挛绘i打開(kāi)，保持承壓組件緩慢向下滑動(dòng)，待恢復(fù)至裝配狀態(tài)后，對(duì)系統(tǒng)整體完全泄壓。

4.3 氦質(zhì)譜檢漏試驗(yàn)

提升試驗(yàn)合格后需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行氦質(zhì)譜檢漏試驗(yàn)。通過(guò)轉(zhuǎn)接器，將產(chǎn)品與氦氣源連接，打開(kāi)減壓閥，緩慢向產(chǎn)品內(nèi)充入0.2～0.3 MPa氦氣，保持產(chǎn)品處于鎖緊狀態(tài)，檢查產(chǎn)品下位鎖各連接處密封情況；繼續(xù)增壓，使產(chǎn)品完全解鎖，保持增壓直至3.2 MPa。檢查產(chǎn)品各連接處氣密情況，要求最大泄漏率不大于1×10-6Pa·m3/s。

5 工藝指標(biāo)完成情況

對(duì)座椅緩沖器進(jìn)行5次空載提升和負(fù)載提升試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程及指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求，提升試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

通過(guò)對(duì)座椅緩沖器提升過(guò)程的漏率檢查，整體指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，氦質(zhì)譜檢漏合格，其漏率為2.5×10-7Pa·m3/s。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)裝配試驗(yàn)過(guò)程的工藝研究，不僅解決了座椅緩沖器裝配試驗(yàn)中的難題，達(dá)到了工藝研究的預(yù)期效果，而且開(kāi)拓了新的裝配方法，使裝配過(guò)程更加完善，簡(jiǎn)潔，縮短了裝配周期。試驗(yàn)過(guò)程對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了預(yù)測(cè)，完善了產(chǎn)品的功能，提高了產(chǎn)品的可靠性。該產(chǎn)品裝配試驗(yàn)過(guò)程研究成果，對(duì)以后產(chǎn)品的裝配起到借鑒作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王云渤.飛機(jī)裝配工藝學(xué)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1990.

[2] 黃慶學(xué)，陳占福.軋機(jī)軸承與軋輥壽命研究與應(yīng)用[M].北京：冶金工程出版社，2007.

[3] 王輝，顧寄南.基于規(guī)則的裝配順序規(guī)劃方法研究[J].CAD/CAM與制造業(yè)信息化，2002（2）：73-75.