劉 丹，唐恩凌

(沈陽理工大學(xué) 裝備工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110159)

安全系統(tǒng)在引信中起著至關(guān)重要的作用，從安全性上講，安全系統(tǒng)解除保險的時間直接影響炮口的保險距離；從可靠性上講，安全系統(tǒng)未完全解脫保險會直接導(dǎo)致引信瞎火[1]。引信安全性一直是引信設(shè)計、生產(chǎn)與使用過程的關(guān)鍵因素[2]。機(jī)械安全系統(tǒng)的正常解除或安全失效，可以較好地保證勤務(wù)和發(fā)射陣地安全，但實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的安全距離控制難度較大[3]。機(jī)械安全系統(tǒng)是目前較為成熟的引信安全系統(tǒng)，在設(shè)計要求和試驗(yàn)項(xiàng)目方面，近30年來變化不大[4]。

2019年4月，某企業(yè)的一種安全系統(tǒng)在做可靠解脫保險離心檢測(離心機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速為4 800 r/min)時,安全系統(tǒng)中的回轉(zhuǎn)體部件離心后出現(xiàn)了未完全轉(zhuǎn)正到位的故障。本文擬對安全系統(tǒng)未完全轉(zhuǎn)正到位的故障原因進(jìn)行分析，并提出解決問題的方案。

1 安全系統(tǒng)工作原理

引信安全系統(tǒng)的設(shè)計重點(diǎn)在于對隔爆件安全狀態(tài)的控制，即由安全狀態(tài)向待發(fā)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換控制,其本質(zhì)是運(yùn)動控制[5]。

安全系統(tǒng)的工作原理為：平時安全系統(tǒng)中的回轉(zhuǎn)體部件通過兩個制動爪和受慣性銷簧作用的慣性銷，被固定于隔離位置；當(dāng)彈丸發(fā)射時，在后坐力的作用下，慣性銷壓縮慣性銷簧而下沉，釋放回轉(zhuǎn)體部件的一個約束；當(dāng)彈丸出炮口后，兩個制動爪在離心力作用下外撤到引信體的環(huán)形槽中，解除對回轉(zhuǎn)體部件的另一個約束，偏心的回轉(zhuǎn)體部件在離心力作用下帶動齒輪和調(diào)速器工作；安全系統(tǒng)具有延時功能，在彈丸飛離炮口60 s后，其回轉(zhuǎn)體部件能轉(zhuǎn)正到位，由閉鎖銷鎖定，同時引信恢復(fù)待發(fā)狀態(tài)[6]。安全系統(tǒng)工作原理如圖1所示。

圖1 安全系統(tǒng)工作原理

2 安全系統(tǒng)未完全解脫保險的分析

2.1 原因歸納

從安全系統(tǒng)的工作原理分析可知，該安全系統(tǒng)為雙環(huán)境力保險，擁有慣性保險、離心保險兩級保險機(jī)構(gòu)。在離心狀態(tài)下不解脫保險的原因主要為以下兩種：①制動爪在離心力作用下未外撤到引信體的環(huán)形槽中(離心保險未解脫)；②慣性銷未下沉，回轉(zhuǎn)體部件處于隔離狀態(tài)(慣性保險未解脫)。

本文只檢測離心保險作用的可靠性，因此只需分析導(dǎo)致離心保險未解脫的原因即可。導(dǎo)致離心保險不能解脫的原因可歸納為以下幾點(diǎn)：①制動爪與安全系統(tǒng)之間的裝配尺寸出現(xiàn)問題，導(dǎo)致兩個制動爪在離心力作用下無法正常轉(zhuǎn)動；②引信體的環(huán)形槽尺寸不正確，導(dǎo)致制動爪無法正常進(jìn)入；③離心機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速錯誤，未達(dá)到解脫保險的要求[7]。

前期檢測發(fā)現(xiàn)，引信體的環(huán)形槽尺寸正確，且離心機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速正確。在這樣的前提下，對安全系統(tǒng)未完全解脫保險問題的分析，需要針對制動爪與安全系統(tǒng)之間的裝配尺寸來進(jìn)行。

2.2 零部件及工裝因素分析

2.3 閉鎖銷孔深計算

安全系統(tǒng)主要由本體、回轉(zhuǎn)體部件、閉鎖銷及火工品等組成(圖2)。其零部件的尺寸配合度對安全系統(tǒng)能否正常解脫保險起著至關(guān)重要的作用。安全系統(tǒng)的主要零部件及尺寸如表1所示。

圖2 安全系統(tǒng)的零部件組成

表1 安全系統(tǒng)的主要零部件及尺寸mm

3 解脫保險試驗(yàn)

4 解決方案及實(shí)施效果

4.1 解決方案

(2) 加強(qiáng)對工、夾、量、刃具的管理，要求理化部門除對它們進(jìn)行定期校準(zhǔn)外，應(yīng)在日常生產(chǎn)中加強(qiáng)監(jiān)督和控制。

(3) 應(yīng)加強(qiáng)零部件加工過程的自檢，將專用量具檢驗(yàn)和外觀檢驗(yàn)相結(jié)合,嚴(yán)格控制零部件的生產(chǎn)質(zhì)量，只有在零部件的檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行裝配生產(chǎn)。

(4) 對閉鎖銷孔等直接影響慣性激發(fā)機(jī)構(gòu)可靠性及安全性的部位，在設(shè)計和生產(chǎn)過程中進(jìn)行重點(diǎn)管控，以有效地提高引信安全系統(tǒng)的安全性和可靠性。

4.2 實(shí)施效果

某企業(yè)在其安全系統(tǒng)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，采取本文確定的解決方案后，每千件產(chǎn)品更換一次刀具，每批生產(chǎn)前進(jìn)行理化分析，同時對產(chǎn)品首件檢驗(yàn)進(jìn)行了嚴(yán)格管控，共計生產(chǎn)4批次、4.5萬件產(chǎn)品，產(chǎn)品一次交驗(yàn)合格率達(dá)100%，未發(fā)現(xiàn)離心后未解脫保險的情況。因此，本文對某引信安全系統(tǒng)未完全解脫保險的問題分析結(jié)論正確、解決方案有效。