CN101398278A - 火箭可变刚度多轴对接机构 - Google Patents

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谌廷政
钟仁全
黄小妮
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Abstract

本发明涉及的是一种运载火箭中机械技术领域的火箭可变刚度多轴对接机构，包括：末端托板、滚针轴承、倾斜轨道、球铰、球铰固定板、上下俯仰托轨、上下微调构件、控制箱、左右微调构件、左右摇摆托板，所述的上下微调构件，左右微调构件，上下俯仰托轨以及左右摇摆托板均为电机滚珠丝杠传动机构。本发明是一种实现运载火箭推进剂加注过程中加泄连接器与位置变动的箭体活门的实现准确对接与脱离的装置。本发明能够实现末端件在空间的上下左右移动，上下俯仰和左右摇摆的位姿的调节，通过空间位置姿态的调整加泄连接器就可以与箭体活门永远保持准确对接与脱离工作，而不受外界因素的干扰。

Description

火箭可变刚度多轴对接机构
技术领域
本发明涉及的是一种运载火箭中的机械技术领域的装置，具体的说，是一种可变刚度多轴对接机构。
背景技术
我国目前运载火箭推进剂加注过程中加泄连接器与箭体活门的对接与脱离工作仍采用传统的人工方式。由于箭体发射所需要的燃料包含可多有毒气体，一旦出现泄露就会对人体造成伤害。目前运载火箭推进剂加注过程中加泄连接器与箭体活门的对接与脱离工作中存在的主要难点是：箭体活门相对对接装置位置不固定，箭体由于外界的风向，震动等因素的影响，带动箭体活门在空间各个方向上有微小变动。这就对对接与脱离动作带来了麻烦。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利号为NO.85105354.公开号为CN85105354的专利中公开了一种烟花火箭推进器自动装药机。它属于火箭型烟花推进器生产的自动化装药液力机械设备，由主机、液压系吸尘系统、冷却系统和控制台等五大部分组成。主机与其他部分远离并用墙壁隔开，液压或气压管道连接，以实现液压控制和驱动各运动机构工作。冷却系统的压缩空气道送到打孔座，打孔座开有与其轴线成一定角度的小气孔以冷却打孔针头。该机构的不足之处在于：对接的两个部件始终处于相对静止状态，它只能实现一个固定部件与一个随动部件的对接。无法解决部件受外界的微小晃动时的对接，无法调整部件的空间位姿，缺乏灵活性，对接的可靠性不高。
我国目前运载火箭推进剂加注过程中加泄连接器与箭体活门的对接与脱离工作仍采用传统的人工方式。由于箭体发射所需要的燃料包含可多有毒气体，一旦出现泄露就会对人体造成伤害。目前运载火箭推进剂加注过程中加泄连接器与箭体活门的对接与脱离工作中存在的主要难点是：箭体活门相对对接装置位置不固定，箭体由于外界的风向，震动等因素的影响，带动箭体活门在空间各个方向上有微小变动。这就对对接与脱离动作带来了麻烦。
发明内容
本发明是针对现有技术的不足，提出的一种火箭可变刚度多轴对接机构，从而解决我国目前运载火箭加泄连接器与箭体活门的对接与脱离遇到的难点。本发明体积小巧，结构紧凑，能够调节物体在空间位姿，最终准确实现火箭加泄连接器与位置变化的箭体活门之间的对接。
本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括：末端托板、滚针轴承、倾斜轨道、球铰、球铰固定板、上下俯仰托轨、上下微调构件、控制箱、左右微调构件、左右摇摆托板，其中：所述的上下微调构件，左右微调构件，上下俯仰托轨以及左右摇摆托板均为电机滚珠丝杠传动机构。上下微调构件固定在控制箱上，上下微调构件末端设有左右微调构件，左右微调构件上固定有上下俯仰托轨，倾斜轨道固定在上下俯仰托轨构件上部，倾斜轨道上部设有四个能沿着倾斜轨道来回滑动滚针轴承，球铰固定板设置在上下俯仰托轨两侧面，支撑着上部固定的球铰，球铰另一端陷入左右摇摆托板的底部，左右摇摆托板设在上下俯仰托轨末端，左右摇摆托板上部固定着倾斜轨道，末端托板固定在左右摇摆托板的末端。
所述的电机滚珠丝杠传动机构，包括电机、电机支座、底座、滚珠丝杠、滑块、螺母，其中：电机与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠与螺母相配合，滑块用螺钉固定在螺母之上，电机位于电机支座上，电机带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠带动与之相配合的螺母一起运动，当电机转动时，滑块与螺母一起移动。
所述的上下微调构件中，电机带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠则带动螺母与连接到螺母之上的滑块一起实现上下移动。
所述的上下俯仰托轨内部也是通过滚珠丝杠带动螺母实现上下移动。当上下俯仰托轨构件的滑块移动时，带动上部固定着倾斜轨道一起移动，固定于倾斜轨道上的滚针轴承沿着倾斜轨道移动，左右摇摆托板就绕着底部的球铰上下旋转，实现了上下方向上的旋转。左右摇摆方向的旋转原理于上下方向上的旋转完全一致。
所述的左右微调构件直接固定在上下微调构件的滑块上，左右微调构件的电机与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠与螺母相配合，滑块用螺钉固定在螺母之上，电机位于电机支座上。电机带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠带动与之相配合的螺母一起运动，因此当电机转动时，滑块与螺母一起实现左右的移动。
本发明是针对我国目前运载火箭推进剂加注过程中加泄连接器与箭体活门的对接与脱离工作中存在的箭体活门相对对接装置位置不固定的难点提出来的。本发明是一种实现运载火箭推进剂加注过程中加泄连接器与位置变动的箭体活门的实现准确对接与脱离的装置，能够实现末端件在空间的上下左右移动，上下俯仰和左右摇摆的位姿的调节，通过空间位置姿态的调整加泄连接器就可以与箭体活门永远保持准确对接与脱离工作，而不受外界因素的干扰。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图3为本发明部分结构示意图；
图中：末端托板1、滚针轴承2、倾斜轨道3、球铰4、球铰固定板5、上下俯仰托轨6、上下微调构件7、控制箱8、左右微调构件9、左右摇摆托板10、电机11、电机支座12、底座13、滚珠丝杠14、滑块15和螺母16。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实例。
如图1图2所示，本实施例包括：末端托板1、滚针轴承2、倾斜轨道3、球铰4、球铰固定板5、上下俯仰托轨6、上下微调构件7、控制箱8、左右微调构件9、左右摇摆托板10。
上下微调构件7用螺钉固定在控制箱8上。上下微调构件7末端安装有左右微调构件9。左右微调构件9上固定有上下俯仰托轨6。倾斜轨道3用螺钉固定在上下俯仰托轨6构件上部，倾斜轨道3上部安装有四个可以沿着倾斜轨道来回滑动滚针轴承2。球铰固定板5安装在上下俯仰托轨6两侧面，支撑着上部固定的球铰4。球铰4另一端陷入左右摇摆托板10的底部。左右摇摆托板10安装在上下俯仰托轨6末端，左右摇摆托板10上部固定着倾斜轨道3。末端托板1用螺钉固定在左右摇摆托板10的末端。
所述的上下微调构件7，左右微调构件9，上下俯仰托轨6以及左右摇摆托板均为电机滚珠丝杠传动机构。
所述电机滚珠丝杠传动机构包括电机11、电机支座12、底座13、滚珠丝杠14、滑块15、螺母16，电机11与滚珠丝杠14连接，滚珠丝杠14与螺母相配合，滑块15用螺钉固定在螺母之上，电机11位于电机支座12上。电机11带动滚珠丝杠14转动，滚珠丝杠14带动与之相配合的螺母一起运动，因此当电机11转动时，滑块15与螺母16一起移动。
所述的控制箱8底部安装有吸盘，吸盘可以吸附在选定的工作地面上，实现了空间任意位置可以放置的优点。
所述的上下微调构件7中，电机11带动滚珠丝杠14转动，滚珠丝杠14则带动螺母与连接到螺母之上的滑块15一起实现上下移动。
所述的左右微调构件9直接固定在上下微调构件7的滑块15上，左右微调构件9的电机11与滚珠丝杠14连接，滚珠丝杠14与螺母相配合，滑块15用螺钉固定在螺母之上，电机11位于电机支座12上。电机11带动滚珠丝杠14转动，滚珠丝杠14带动与之相配合的螺母一起运动，因此当电机11转动时，滑块15与螺母一起实现左右的移动。
所述的上下俯仰托轨6内部也是通过滚珠丝杠带动螺母实现上下移动。当上下俯仰托轨构件6的滑块移动时，带动上部固定着倾斜轨道3一起移动，固定于倾斜轨道3上的滚针轴承2沿着倾斜轨道3移动，左右摇摆托板10就绕着底部的球铰4上下旋转，实现了上下方向上的旋转。
左右摇摆方向的旋转原理于上下方向上的旋转完全一致。左右摇摆托板10内部的电机11与滚珠丝杠14连接，滚珠丝杠14与螺母16相配合，滑块15用螺钉固定在螺母之上，电机11位于电机支座12上。电机11带动滚珠丝杠14转动，滚珠丝杠14带动与之相配合的螺母一起运动，因此当电机11转动时，滑块15与螺母一起实现左右的移动。左右摇摆托板10最终是绕着底部的球铰4左右旋转，实现了左右方向上的旋转。至此，应用本发明就可以实现末端件1在空间的上下左右移动，上下俯仰和左右摇摆的位姿的调节了，那么只要将加泄连接器(图中未画出)固定于末端托板1上，当受到外界的干扰，加泄连接器就可以通过本机构调节自己在空间的位置姿态，而与箭体活门(图中未画出)永远保持准确对接与脱离工作。

Claims (4)

1、一种火箭可变刚度多轴对接机构，包括：末端托板、滚针轴承、倾斜轨道、球铰、球铰固定板、上下俯仰托轨、上下微调构件、控制箱、左右微调构件、左右摇摆托板，其特征在于：所述的上下微调构件，左右微调构件，上下俯仰托轨以及左右摇摆托板均为电机滚珠丝杠传动机构，上下微调构件固定在控制箱上，上下微调构件末端设有左右微调构件，左右微调构件上固定有上下俯仰托轨，倾斜轨道固定在上下俯仰托轨构件上部，倾斜轨道上部设有四个能沿着倾斜轨道来回滑动的滚针轴承，球铰固定板设置在上下俯仰托轨两侧面，支撑着上部固定的球铰，球铰另一端陷入左右摇摆托板的底部，左右摇摆托板设在上下俯仰托轨末端，左右摇摆托板上部固定着倾斜轨道，末端托板固定在左右摇摆托板的末端。
2、根据权利要求1所述的火箭可变刚度多轴对接机构，其特征是，所述电机滚珠丝杠传动机构，包括电机、电机支座、底座、滚珠丝杠、滑块、螺母，其中：电机与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠与螺母相配合，滑块用螺钉固定在螺母之上，电机位于电机支座上，电机带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠带动与之相配合的螺母一起运动，当电机转动时，滑块与螺母一起移动。
3、根据权利要求1所述的火箭可变刚度多轴对接机构，其特征是，所述左右微调构件直接固定在上下微调构件的滑块上。
4、根据权利要求1所述的火箭可变刚度多轴对接机构，其特征是，所述上下俯仰托轨构件的滑块移动时，带动上部固定着倾斜轨道一起移动，固定于倾斜轨道上的滚针轴承沿着倾斜轨道移动，左右摇摆托板就绕着底部的球铰上下旋转，实现了上下方向上的旋转。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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