一种动态镀层退除装置及操作方法与流程

本发明属于机械制造领域，具体涉及一种动态镀层退除装置及操作方法。

背景技术：

1、液体火箭发动机的推力室、燃气发生器等的再生冷却组件通常存在加工精度要求高、液流试验要求严等特点。对于实际流阻偏小的再生冷却组件，目前可以通过动态化学镀等方法提高再生冷却组件的流阻，但也存在由于镀层导致流阻偏大等风险。

2、为此，我们提供了一种动态镀层退除装置及操作方法，以解决液体火箭发动机推力室、燃气发生器等再生冷却组件由于流道镀层导致流阻偏大等问题，与传统镀层退除方法相比，通过本动态镀层退除装置可以完全退除冷却通道内部镀层，减少了镀层退除的时间，提高了镀层退除的效率，增加了产品返修的合格率。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种动态镀层退除装置及操作方法，以解决液体火箭发动机推力室、燃气发生器等再生冷却组件由于镀层导致流阻偏大等问题。

2、为实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

3、本发明公开了一种动态镀层退除装置，包括：控制器、输出泵、驱动装置、流量计、输出导管、溶液槽、输入导管和排气管，其中，

4、控制器，用于控制驱动装置带动输出泵工作，将镀层退除溶液从溶液槽中通过输入导管、输出泵、流量计、输出导管供给到再生冷却组件镀层流道入口；

5、排气管，位于再生冷却组件出口的正上方，用于收集和排出镀层退除过程中产生的毒性气体；

6、流量计，用于测量流经输入导管的镀层退除溶液流量。

7、进一步地，在上述装置中，所述输出泵、流量计、输出导管、溶液槽和输入导管均采用非金属耐酸腐蚀性材料。

8、进一步地，在上述装置中，所述控制器通过控制驱动装置的输出功率，控制输出泵的工作，根据再生冷却组件的流道尺寸，使镀层退除溶液在流道中的流速v在0-10m/s范围内，防止溶液流速过快导致反应剧烈失控。

9、进一步地，在上述装置中，所述流速的计算公式为：v＝q/s，式中，v为流速；q为流量；s为再生冷却组件最小的流通通道截面的面积。

10、进一步地，在上述装置中，所述排气管采用锥形管结构。

11、进一步地，在上述装置中，所述溶液槽中的溶液为镀层退除溶液，镀层退除溶液经过再生冷却组件流道退除其表面镀层后回流至溶液槽，实现持续循环使用，退镀过程中允许向溶液槽中补充添加溶液。

12、本发明公开了一种动态镀层退除装置操作方法，包括：

13、m1、计算最大允许流量qmax、最小溶液体积vrym；

14、m2、将再生冷却组件非退镀表面进行刷胶保护，输出导管连接至再生冷却组件流道入口；

15、m3、连接输入导管、输出泵、流量计、输出导管，将再生冷却组件置于溶液槽中，然后将配好的大于最小溶液体积vrym的镀层退除溶液倒入溶液槽中，将输入导管通入溶液中；

16、m4、计算目标时间t，打开控制器开关，驱动装置带动输出泵开始工作，并开始计时；

17、m5、调节控制器，控制输出泵的工作，流量计不超过最大允许流量qmax；

18、m6、计时达到目标时间t，关闭控制器；

19、m7、检查镀层退除情况，若仍存在镀层，返回m4。

20、进一步地，在上述方法中，所述倒入溶液槽中的最小溶液体积，计算公式为：vrym＝2×(vr+vb+vl+vc+vz)，式中，vrym为溶液槽中最小溶液体积；vr为输入导管的容积；vb为输出泵的容积；vl为流量计的容积；vc为输出导管的容积；vz为再生冷却组件的容积。

21、进一步地，在上述方法中，所述目标时间，计算公式为t＝h/w，式中，t为目标时间；h为预估镀层厚度；w为预估镀层退除速率。

22、进一步地，在上述方法中，所述检查镀层退除情况，具体为：使用内窥镜检查检查再生冷却组件的出、入口的表面镀层情况，镀层去除干净的表面为再生冷却组件基体材料的金属色。

23、本发明的有益效果是：

24、(1)本发明不受再生冷却组件的设计结构限制，特别适用于复杂结构流道内镀层的退除。

25、(2)本发明不受再生冷却组件的成形方法限制，既可以用于机械加工+焊接成形方法的再生冷却组件镀层的退除，亦可以用于増材制造直接成形的再生冷却组件镀层的退除。

26、(3)本发明的动态镀层退除装置结构简单，可靠性高，安全风险低，仅通过控制器可以实现控制溶液持续稳定输出。

27、(4)本发明的操作方法的简单，仅需要简单几个步骤可以实现镀层的退除，镀层退除时间短，效率高。

技术特征：

1.一种动态镀层退除装置，其特征在于，包括：控制器(1)、输出泵(2)、驱动装置(3)、流量计(4)、输出导管(5)、溶液槽(6)、输入导管(7)和排气管(8)，其中，

2.根据权利要求1所述的一种动态镀层退除装置，其特征在于：所述输出泵(2)、流量计(4)、输出导管(5)、溶液槽(6)和输入导管(7)均采用非金属耐酸腐蚀性材料。

3.根据权利要求1所述的一种动态镀层退除装置，其特征在于：所述控制器(1)通过控制驱动装置(3)的输出功率，控制输出泵(2)的工作，根据再生冷却组件的流道尺寸，使镀层退除溶液在流道中的流速v在0-10m/s范围内，防止溶液流速过快导致反应剧烈失控。

4.根据权利要求3所述的一种动态镀层退除装置，其特征在于：所述流速的计算公式为：v＝q/s，式中，v为流速；q为流量；s为再生冷却组件最小的流通通道截面的面积。

5.根据权利要求1所述的一种动态镀层退除装置，其特征在于：所述排气管(8)采用锥形管结构。

6.根据权利要求1所述的一种动态镀层退除装置，其特征在于：所述溶液槽(6)中的溶液为镀层退除溶液，镀层退除溶液经过再生冷却组件流道退除其表面镀层后回流至溶液槽，实现持续循环使用，退镀过程中允许向溶液槽(6)中补充添加溶液。

7.一种动态镀层退除装置操作方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的一种动态镀层退除装置操作方法，其特征在于：所述倒入溶液槽中的最小溶液体积，计算公式为：vrym＝2×(vr+vb+vl+vc+vz)，式中，vrym为溶液槽中最小溶液体积；vr为输入导管(7)的容积；vb为输出泵(2)的容积；vl为流量计(4)的容积；vc为输出导管(5)的容积；vz为再生冷却组件的容积。

9.根据权利要求7所述的一种动态镀层退除装置操作方法，其特征在于：所述目标时间，计算公式为t＝h/w，式中，t为目标时间；h为预估镀层厚度；w为预估镀层退除速率。

10.根据权利要求7所述的一种动态镀层退除装置操作方法，其特征在于：所述检查镀层退除情况，具体为：使用内窥镜检查检查再生冷却组件的出、入口的表面镀层情况，镀层去除干净的表面为再生冷却组件基体材料的金属色。

技术总结本发明公开了一种动态镀层退除装置及操作方法，动态镀层退除装置包括：控制器、输出泵、驱动装置、流量计、输入导管、溶液槽、输出导管、排气管。本发明主要针对冷却通道内存在镀层的液体火箭发动机再生冷却组件，与传统镀层退除方法相比，通过本动态镀层退除装置可以完全退除冷却通道内部镀层，减少了镀层退除的时间，提高了镀层退除的效率，增加了产品返修的合格率。技术研发人员：梁防伟,刘友强,杨战争,张维明,黑爱卿,孙昌哲,马鹏受保护的技术使用者：西安航天发动机有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6