李晓丽，王 勇，刘 胜，周雪茜，王 凯

（北京卫星环境工程研究所，北京 100094）

0 引言

卫星推进系统的发动机管路连接常采用球头-锥面螺接密封结构形式（以下简称螺接头），其密封性能直接关系到卫星发射的成败及飞行寿命，因此在发动机螺接头装配后，必须进行密封性能检测。 针对发动机螺接头，采取向发动机管路系统充压的方法进行检漏。充压后进行多次复测发现，漏率值不尽相同。因此，有必要研究螺接头漏率变化规律，为实际工程应用提供依据。截至目前，国内外尚未有螺接头漏率变化规律试验研究的相关报道。 本试验的出发点是以螺接头初始漏率接近合格范围为标准，目的是摸索变化规律，避免因误判而带来的返工或等待时间，提高检漏工作效率和准确性。

1 球头-锥面密封结构的泄漏机理

球头-锥面密封结构是国内卫星推进系统广泛采用的一种静密封形式（图1）。球头和锥面在拧紧之前为线接触，当施加拧紧力矩后，球头和锥面发生弹塑性变形，使球头和锥面之间形成一个环状密封面。

图1 球头-锥面连接密封结构示意图Fig.1 The orbicular sealing joint

球头与锥面拧紧过程中，需要克服3个接触表面的摩擦力矩，即外套螺母和球头支撑面间的摩擦力矩M1，球头和锥面间的摩擦力矩M2以及内外螺纹间的摩擦力矩M3：

因此，拧紧力矩为

式中：Ff为轴向预紧力；dw为支撑面等效直径；µw为支撑面摩擦因数；d2为球头-锥面接触面的等效直径；µ2为球头-锥面接触面摩擦系数；α为锥面倾角；……