(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210883179.4 (22)申请日 2022.07.26 (71)申请人 湖北三江航天江北机 械工程有限公 司 地址 432000 湖北省孝感市北京路特6号 (72)发明人 杜利亚　陈丽　李振华　马淼鑫　 卢梓扬　张冉渊　曹帆　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 胡镇西　彭成 (51)Int.Cl. G01N 3/12(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种多喷口结构纤维缠绕点火发动机壳体 水压试验工装及其设计方法 (57)摘要 本发明公开一种多喷口结构纤维缠绕点火 发动机壳体水压试验工装及其设计方法， 将发动 机壳体的前接头密封的前盖板， 所述前盖板上设 有与壳体内部连通的测压接口和打压接口； 发动 机壳体的喷口通过与壳体内壁密封连接的喷口 密封件连接。 本发明应用于多喷口结构纤维缠绕 点火发动机壳体强度评价验证。 通过设计前盖板 及连接密封件、 主辅喷口锁定螺柱连接及密封密 封垫， 在点火发动机壳体内部成型试验腔体。 通 过注入水并进行加压以验证点火发动机壳体， 前 接头、 后接头及纤维缠绕层强度及应变情况， 对 点火发动机壳体结构可靠性及纤维缠绕工艺可 行性进行评价， 本发明可保证试验密封效果良 好， 试验结果 准确， 结构 简单。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115235905 A 2022.10.25 CN 115235905 A 1.一种多喷口结构纤维缠绕点火发动机壳体水压试验工装， 其特征在于： 将发动机壳 体的前接头密封的前盖板， 所述前盖板上设有与壳体内部连通的测压接口和打压接口； 发 动机壳体的喷口通过与壳体内壁密封连接的喷口密封件连接 。 2.根据权利要求1所述的多喷口结构纤维缠绕点火发动机壳体水压试验工装， 其特征 在于： 所述前盖 板与前接 头之间设有第一密封件。 3.根据权利要求2所述的多喷口结构纤维缠绕点火发动机壳体水压试验工装， 其特征 在于： 所述第一密封件包括设于前接头端面的前接头密封沟槽、 以及设于前接头密封沟槽 内的O型圈。 4.根据权利要求1所述的多喷口结构纤维缠绕点火发动机壳体水压试验工装， 其特征 在于： 述前盖板通过多个连接螺栓与前接头可拆卸连接； 所述连接螺栓的拧紧力矩由螺栓 材料强度、 安全系数通常取2、 O型密封圈内径以及水压试验压力确定 。 5.根据权利要求1所述的多喷口结构纤维缠绕点火发动机壳体水压试验工装， 其特征 在于： 所述喷口密封件包括喷口锁定螺柱和喷口锁紧螺母， 喷口锁定螺柱与发动机壳体内 壁之间设有喷口密封 垫； 通过喷口锁紧螺母施加密封喷口 的力。 6.根据权利要求5所述的多喷口结构纤维缠绕点火发动机壳体水压试验工装， 其特征 在于： 所述喷口锁紧螺母与喷口端面之间设有喷口盖 板。 7.根据权利要求5或6所述的多喷口结构纤维缠绕点火发动机 壳体水压试验工装， 其特 征在于： 密封喷口前， 喷口密封垫通过夹具预先粘接喷口锁定螺柱与喷口密封适配的位置 上。 8.根据权利要求7所述的多喷口结构纤维缠绕点火发动机壳体水压试验工装， 其特征 在于： 所述夹具包括根据喷口待密封位置适配的定位环， 所述定位环一端设有容置喷口密 封垫的凹槽， 另一端通过压紧盖板施加预紧力； 所述压紧盖板通过与喷口锁定螺柱螺纹连 接的压紧螺母施加预紧力。 9.一种用于权利要求1至8任一项所述多喷口结构纤维缠绕点火发动机壳体水压试验 工装的设计方法， 包括以下步骤： S1、 根据试验输入条件确定水压试验工装结构承受的载荷工况； S2、 根据点火发动机壳体前接 头密封沟槽尺寸确定O型密封圈规格； S3、 根据点火发动机壳体前接头结构以及试验压力、 安全系数盖板材料强度确定前盖 板结构的直径与厚度； S4、 基于发动机连接螺栓设计理论， 根据前盖板厚度及前接头螺纹长度确定连接螺栓 长度， 根据螺 栓材料强度， 安全系数， O型密封圈内径以及水压试验压力确定 螺栓拧紧力矩； S5、 根据点火发动机壳体喷口的结构及尺寸， 确定喷口锁定螺柱结构、 喷口锁定螺柱盖 板结构； S6、 根据喷口及喷口锁定 螺柱结构、 确定喷口密封 垫的材料、 直径及厚度； S7、 根据喷孔锁定 螺柱结构及喷口密封 垫的直径和厚度确定密封 垫圈粘接成型模； S8、 根据密封垫在试验压力下密封需要的压缩量， 确定喷口锁定螺柱与喷口锁紧螺母 连接时预紧力及拧紧力矩； S9、 采用有限元软件计算分析点火发动机， 前盖板、 喷口锁定螺柱在试验压力情况下应 力应变情况；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115235905 A 2S10、 根据有限元分析结果确认前盖板结构、 连接螺栓强度及拧紧力矩， 喷口锁定螺柱 及拧紧力矩是否满足试验强度要求， 对比点火发动机壳体 喷口处， 密封垫与点火发动机壳 体变形匹配情况 是否符合密封要求。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115235905 A 3