CN104154817A - 火箭发射平台摆杆机构及应用于该机构的摆杆 - Google Patents

Abstract

本发明火箭发射平台摆杆机构及摆杆涉及一种用于火箭发射平台用的设备。其目的是为了承载能力强的、能够满足多种外型构造的火箭的发射需求。本发明火箭发射平台摆杆机构，安装于所述发射平台的脐带塔上，用于承载加泄供气管路和卫星电缆，包括摆杆、将所述摆杆连接在所述脐带塔上的连接装置和驱动所述摆杆转动的驱动装置，所述驱动装置包括驱动所述从动齿轮的齿条、与所述齿条连接的液压油缸和控制所述液压油缸的液控系统，所述液压油缸依次通过所述齿条、从动齿轮和转轴驱动所述摆杆转动。

Description

火箭发射平台摆杆机构及应用于该机构的摆杆

技术领域

本发明涉及一种火箭发射平台用设备，特别是涉及一种用于承载和摆开加泄供气管路、卫星电缆的摆杆机构。

背景技术

现有技术中摆杆机构的作用主要有：

1)在技术厂房摆杆上铺设各种加注、排气、电缆等管路，使各种连接器与箭体连接；

2)在运输过程中摆杆保持用于连接火箭箭体和发射平台的各种管路、连接器、电缆的连接状态不变；

3)在火箭发射临射前两分钟摆杆将已从箭体上脱落下的各种管路、连接器迅速摆开至安全区域，为火箭提供安全的起飞通道。

现有技术中摆杆是一段完整的桁架，并且现有技术中的摆杆的材质均为特种钢制成，其自身比较重，导致承载能力也较弱，管路、连接器、电缆的使用量受限，而且不利于摆杆的迅速摆开和制动，此外现有技术的摆杆是整体的，其弯曲度无法调节，不能满足多种外型规格的火箭发射需求，在应用于不同规格的火箭箭体时，需要设计不同结构的摆杆而且需要对摆杆进行更换，这种设计或更换工作会在一定程度上耗费大量的人力、物力和时间，进而影响火箭的发射进度。

此外，现有技术中脐带塔安装在活动发射平台上，脐带塔为细长高耸的塔式结构，刚度较差，受载后容易变形，造成主轴上支座位移，可能导致主轴卡滞，引发运动故障，轻者会造成有关零部件损坏，重者甚至使摆杆无法完成摆动运动，因此现有技术中的摆杆机构急需改造，以保证机构运行的平稳安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种承载能力强的、能够满足多种外型构造的火箭发射需求、安全可靠的火箭发射平台摆杆机构及应用于该机构的摆杆。

本发明火箭发射平台摆杆机构，安装于所述发射平台的脐带塔上，用于承载加泄供气管路和卫星电缆，包括摆杆、将所述摆杆连接在所述脐带塔上的连接装置和驱动所述摆杆转动的驱动装置，所述摆杆是由多段桁架铰接而成的弧形摆杆，所述摆杆靠近所述脐带塔的一端为铰接端，与所述连接装置相连，所述连接装置包括固定在所述脐带塔上的上安装座和下安装座，所述上安装座上螺接有上支座，所述下安装座上螺接有下支座，所述上支座和下支座内分别设有轴承，所述轴承内安装有活动转轴，所述转轴的中部与所述摆杆固定连接，所述转轴的上端面高于所述上支座的上顶面，所述转轴的上端还设有从动齿轮，所述从动齿轮由所述驱动装置驱动，所述驱动装置包括驱动所述从动齿轮的齿条、与所述齿条连接的液压油缸和控制所述液压油缸的液控系统，所述液压油缸依次通过所述齿条、从动齿轮和转轴驱动所述摆杆转动。

本发明所述摆杆由三段桁架铰接而成，所述摆杆铰接端的桁架段采用Q345型钢制成，其余桁架段采用2A14型铝合金制成。

本发明所述摆杆通过固定器固定在所述转轴上，所述固定器为卡合在所述转轴上的卡箍，所述卡箍上具有螺接所述摆杆的多个螺孔。

本发明所述驱动装置还包括导向轮，所述导向轮与所述从动齿轮的间隙构成所述齿条行走限位空间，使所述齿条在所述从动齿轮的一侧直线运动。

本发明所述液控系统包括比例调速阀和蓄能器，所述比例调速阀和蓄能器分别与所述液压油缸相连。

本发明所述轴承为调心滚子轴承。

本发明还提供一种摆杆，用于所述火箭发射平台摆杆机构，所述摆杆是由三段桁架铰接而成的弧形摆杆，所述摆杆铰接端的桁架段为钢框架结构，其余桁架段为铝合金框架结构，所述摆杆内侧还加装有加强筋。

本发明火箭发射平台摆杆机构与现有技术不同之处在于本发明火箭发射平台摆杆包括至少三段桁架，且各段桁架之间为活动连接，摆杆的弯曲度可以自由调节，从而满足不同外型构造的火箭发射需求，此外靠近脐带塔的桁架段的材质为钢结构，其余几段的桁架材质为铝合金，既能保证摆杆的机械强度，同时又减轻了摆杆的自重，便于摆杆的摆动，同时缩小了整个系统规模。

所述摆杆上加装有若干个加强筋，通过所述加强筋提高摆杆的承载能力，避免摆杆在摆动过程中失稳。

本发明采用液控系统比例调速阀控制驱动装置，实现了多级调速控制，液压系统可以无级调速、缓起缓停、阶梯降速等，减小了重载摆杆快速摆开过程中的冲击，可以适应火箭发射流程，实现各种工作状态下的摆杆开合动作，而且液控系统中的蓄能器可以使摆杆运行更稳定。

下面结合附图对本发明的火箭发射平台摆杆机构及应用于该机构的摆杆作进一步说明。

附图说明

图1为本发明火箭发射平台的结构示意图；

图2为本发明火箭发射平台摆杆机构的整体结构示意图；

图3为本发明火箭发射平台摆杆机构的连接装置结构示意图；

图4为本发明火箭发射平台摆杆机构的驱动装置结构示意图；

图5为本发明火箭发射平台摆杆机构的摆杆工作状态示意图。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明火箭发射平台摆杆机构，安装于发射平台的脐带塔1上，位于脐带塔1的两侧，用于承载加泄供气管路和卫星电缆，包括摆杆2、将摆杆2连接在脐带塔1上的连接装置3和驱动摆杆2转动的驱动装置4，摆杆2是由多段桁架铰接而成的弧形摆杆2，摆杆2靠近脐带塔1的一端为铰接端，与连接装置3相连，优选的，摆杆2由三段桁架铰接而成，摆杆2铰接端的桁架段采用Q345型钢制成，其余桁架段采用2A14型铝合金制成。

如图3所示，连接装置3包括固定在脐带塔1上的上安装座31和下安装座32，上安装座31上螺接有上支座33，下安装座32上螺接有下支座34，上支座33和下支座34内分别设有轴承35，轴承35内安装有活动转轴36，转轴36的中部与摆杆2固定连接，转轴36的上端面高于上支座33的上顶面，转轴36的上端还设有从动齿轮41，从动齿轮41由驱动装置4驱动，摆杆2通过固定器21固定在转轴36上，固定器21为卡合在转轴36上的卡箍，卡箍上具有螺接摆杆2的多个螺孔。为了保证摆杆2转动顺畅，轴承35选为调心滚子轴承，上支座33内设置一个调心滚子轴承，下支座34内设置一个调心滚子轴承和一个推力调心滚子轴承。

如图4所示，驱动装置4包括驱动从动齿轮41的齿条42、与齿条42连接的液压油缸43和控制液压油缸43的液控系统(图中未示出)，液压油缸43依次通过齿条42、从动齿轮41和转轴36驱动摆杆2转动。驱动装置4还包括导向轮44，导向轮44与从动齿轮41的间隙构成齿条42行走限位空间，使齿条42在从动齿轮41的一侧直线运动。液控系统(图中未示出)包括比例调速阀(图中未示出)和蓄能器(图中未示出)，比例调速阀和蓄能器分别与液压油缸43相连。

摆杆2安装在转轴36上，齿轮装在转轴36的端部，液压油缸43推动齿条42运动，齿轮齿条42啮合，从动齿轮41带动转轴36转动，从而使摆杆2绕转轴36摆动，实现摆开动作。

摆杆机构的液控系统(图中未示出)采用正常回路+冗余回路+应急回路，液控系统的油源泵采用用一备一冗余方式，保证摆杆2开合动作的绝对安全、可靠。

上述火箭发射平台摆杆机构(参见图5)的使用方法为：摆杆2工作状态共有4种摆动角度。第一位置Ⅰ摆杆向内摆开一定角度，火箭完成组装后，摆杆2摆到第一位置Ⅰ呈抱箭状态，此时，可以进行将发射平台上的仪器设备通过连接器、电缆等连接到箭体上，对箭体设备进行检查与测试；第二位置Ⅱ摆杆向外摆开一定角度，为技术厂房总检查测试时摆杆2摆开角度范围；第三位置Ⅲ摆杆向外摆开稍大角度，为装箭状态，此时为技术厂房火箭吊装过程中摆开的最大角度；第四位置Ⅳ摆杆向外摆开90°，为射前摆开状态，在发射阵地发射前摆杆2摆开到最大角度，为火箭起飞让出足够空间。当摆杆2未停住或需要急停时，延时若干秒关闭比例调速阀，比例调速阀切断电流，即可使摆杆2停止摆动。

本实施例中的摆杆2可以单独制造使用，摆杆2是由三段桁架铰接而成的弧形摆杆2，摆杆2铰接端的桁架段为钢框架结构，其余桁架段为铝合金框架结构，摆杆2内侧还加装有加强筋。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种火箭发射平台摆杆机构，安装于所述发射平台的脐带塔(1)上，用于承载加泄供气管路和卫星电缆，其特征在于：包括摆杆(2)、将所述摆杆(2)连接在所述脐带塔(1)上的连接装置(3)和驱动所述摆杆(2)转动的驱动装置(4)，所述摆杆(2)是由多段桁架铰接而成的弧形摆杆，所述摆杆(2)靠近所述脐带塔(1)的一端为铰接端，与所述连接装置(3)相连，所述连接装置(3)包括固定在所述脐带塔(1)上的上安装座(31)和下安装座(32)，所述上安装座(31)上螺接有上支座(33)，所述下安装座(32)上螺接有下支座(34)，所述上支座(33)和下支座(34)内分别设有轴承(35)，所述轴承(35)内安装有活动转轴(36)，所述转轴(36)的中部与所述摆杆(2)固定连接，所述转轴(36)的上端面高于所述上支座(33)的上顶面，所述转轴(36)的上端还设有从动齿轮(41)，所述从动齿轮(41)由所述驱动装置(4)驱动，所述驱动装置(4)包括驱动所述从动齿轮(41)的齿条(42)、与所述齿条(42)连接的液压油缸(43)和控制所述液压油缸(43)的液控系统，所述液压油缸(43)依次通过所述齿条(42)、从动齿轮(41)和转轴(36)驱动所述摆杆(2)转动。

2.根据权利要求1所述的火箭发射平台摆杆机构，其特征在于：所述摆杆(2)由三段桁架铰接而成，所述摆杆(2)铰接端的桁架段采用Q345型钢制成，其余桁架段采用2A14型铝合金制成。

3.根据权利要求2所述的火箭发射平台摆杆机构，其特征在于：所述摆杆(2)通过固定器(21)固定在所述转轴(36)上，所述固定器(21)为卡合在所述转轴(36)上的卡箍，所述卡箍上具有螺接所述摆杆(2)的多个螺孔。

4.根据权利要求1、2或3所述的火箭发射平台摆杆机构，其特征在于：所述驱动装置(4)还包括导向轮(44)，所述导向轮(44)与所述从动齿轮(41)的间隙构成所述齿条(42)行走限位空间，使所述齿条(42)在所述从动齿轮(41)的一侧直线运动。

5.根据权利要求4所述的火箭发射平台摆杆机构，其特征在于：所述液控系统包括比例调速阀和蓄能器，所述比例调速阀和蓄能器分别与所述液压油缸(43)相连。

6.根据权利要求5所述的火箭发射平台摆杆机构，其特征在于：所述轴承(35)为调心滚子轴承(35)。

7.一种摆杆，用于如权利要求1-6任意一项所述的火箭发射平台摆杆机构，其特征在于：所述摆杆(2)是由三段桁架铰接而成的弧形摆杆，所述摆杆(2)铰接端的桁架段为钢框架结构，其余桁架段为铝合金框架结构，所述摆杆(2)内侧还加装有加强筋。