一種火箭推進劑貯箱的箱底與筒段的對接結構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及火箭推進劑貯箱技術領域，具體涉及一種火箭推進劑貯箱的箱底與筒 段的對接結構。
【背景技術】
[0002] 推進劑貯箱是液體導彈火箭中重要的部件之一，存貯推進劑，承受內壓軸壓等多 種載荷。貯箱的箱底與筒段通過焊接連接成整體，在內壓的作用下，貯箱箱底與筒段變形不 協調，若采用現有的結構方案，將導致在焊縫處產生較大的彎距，降低結構承載能力。
[0003] 現有的箱底與筒段對接結構，其過渡環內表面母線為兩圓環相切，箱筒段僅包括 焊接邊和薄區，結構相對簡單。
[0004] 在新型運載火箭研制中，為了提高火箭效率，對結構重量提出了很高的要求，導致 了筒段壁板的薄區、箱底薄區到達了極限狀態，參照現有箱底與筒段對接結構開展的設計 工作導致了試驗失敗。
[0005] 工程上需要一種新型的箱底與筒段對接結構，以期在盡量降低結構重量的前提 下，提高箱底與筒段對接焊縫的承載能力。
【發明內容】
[0006] 本發明的要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供了一種新型箱底與筒段 對接結構，消除現有箱底與筒段對接結構所帶來的焊縫附加彎矩，實現箱底與筒段對接焊 縫近似處于膜應力狀態，提高了結構承載能力。
[0007] 為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為，一種火箭推進劑貯箱的箱底與筒 段的對接結構，所述箱底設有過渡環，該過渡環與所述筒段之間具有對接環縫，對所述對接 環縫進行焊接工藝，實現箱底與筒段的對接；
[0008] 所述過渡環包括彼此相切且一體式連接的直段部和曲段部，所述直段部包括自上 而下一體式連接的相切直線段和等厚直線段；所述曲段部包括一端與所述箱底連接的箱底 圓弧段、一端與所述箱底圓弧段另一端一體式連接的相切圓弧段，所述相切圓弧段的另一 端與所述相切直線段內壁一體式相切連接；
[0009] 所述筒段包括自上而下依次一體式相接的焊接邊段、環槽段、加厚區段、階梯形過 渡段、薄區段；所述焊接邊段的內、外徑與所述過渡環的等厚直線段的內、外徑一致；所述 環槽段的內徑大于所述焊接邊段的內徑，外徑小于所述焊接邊段的外徑；所述加厚區段的 內徑與所述焊接邊段的內徑一致，外徑大于所述環槽段的外徑；所述階梯形過渡段包括沿 該階梯形過渡段的內壁自上而下布置、內徑依次增大的若干個階梯段；
[0010] 所述對接環縫位于所述等厚直線段下端和所述焊接邊段的上端之間。
[0011] 所述等厚直線段的外徑與所述相切直線段的外徑一致，所述等厚直線段的內壁面 與其外壁面的距離為dl，所述相切圓弧段與相切直線段相切處與所述相切直線段外壁面的 距離為 d2, (dl-d2) =H1>0。
[0012] 所述環槽段的上下延伸高度為W2,且W2大于等于40mm;所述加厚區段的上下延伸 高度為W3,所述焊接邊段的上下延伸高度為Wl，W3為Wl的1. 5~4倍，Wl為50mm ;所述階 梯形過渡段的每個階梯段的上下延伸高度均為W4,且W4為10~50mm。
[0013] 所述焊接邊端的壁厚Tl與筒段縱縫的厚度相同；環槽段的壁厚T2為Tl的0. 4~ 〇. 6倍；加厚區段的壁厚T3與Tl 一致；所述薄區段的壁厚為T6 ;所述階梯形過渡段的各個 階梯段的壁厚大于T6且小于Tl。
[0014] 所述階梯形過渡段自上而下包括上階梯段和下階梯段；
[0015] 所述上階梯段的壁厚T4為T6的I. 1~2倍；所述下階梯段的壁厚T5為T6的 0· 7 ~0· 9 倍。
[0016] 本發明的有益效果：
[0017] 本發明的箱底與筒段對接焊縫由原來的內外表面應力差距顯著改進為內外表面 基本一致，近似實現膜應力狀態，提高該處焊縫的承載能力50% ;且對現有的焊接工裝沒有 影響，降低了改進成本。
【附圖說明】
[0018] 圖1為火箭推進劑箱結構不意圖；
[0019] 圖2為火箭推進劑貯箱箱底與筒段對接結構剖面圖；
[0020] 圖3為圖2中I局部視圖；
[0021] 圖4為圖2中II局部視圖；
[0022] 圖5為現有的火箭推進劑貯箱箱底與筒段對接結構剖面圖。
[0023] 圖中：1-過渡環，2-筒段，3-等厚直線段，4-相切圓弧段，5-箱底圓弧段，6-焊接 邊段，7-環槽段，8-加厚區段，9-階梯形過渡段，10-薄區段，11-筒段縱縫，12-箱底，13-筒 段壁板，14-原有過渡環，15-圓弧。
【具體實施方式】
[0024] 以下結合附圖和實施例對本發明做進一步描述。
[0025] 如圖1所示的火箭推進劑貯箱，其包括箱底12、過渡環1、筒段2 ;過渡環1為軸對 稱環狀結構；筒段2包括依次相接的多塊筒段壁板13,相鄰兩塊筒段壁板之間具有筒段縱 縫11，經所述筒段縱縫11進行焊接工藝，從而形成一體的筒段2 ;
[0026] 火箭推進劑貯箱在工作過程中承受內壓，由于箱底12與筒段2在對接處存在曲率 突變以及箱底12模數一般大于1. 414,導致箱底12與筒段2對接焊縫附近存在附加彎距， 從而使得焊縫的承載能力降低。
[0027] 如圖5所示，原有過渡環14是通過圓弧15實現與箱底母線和筒段相切，一致延伸 到與筒段2的對接環縫16處；
[0028] 如圖2、3所示，本發明一種火箭推進劑貯箱的箱底與筒段的對接結構，所述箱底 12外端焊接有過渡環1，該過渡環1與所述筒段2之間具有對接環縫16,對所述對接環縫 16進行焊接工藝，實現箱底12與筒段2的對接；
[0029] 所述過渡環1包括彼此相切且一體式連接的直段部和曲段部，所述直段部包括自 上而下一體式連接的相切直線段和等厚直線段3 ;所述曲段部包括一端與所述箱底12連接 的箱底圓弧段5、一端與所述箱底圓弧段5另一端一體式連接的相切圓弧段4,所述相切圓 弧段4的另一端與所述相切直線段內壁一體式相切連接；所述等厚直線段3