CN106429802A - 用于异形航天器的杆支撑结构起吊装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于异形航天器的杆支撑结构的起吊装置，包括四组支杆组件和吊挂组件，每组支杆组件包括一上端框连接块、一上支杆、一副梁、两个下支杆、两个下端框连接块；其中，四组支杆组件沿异形航天器周向十字交叉的直径方向分别设置，支杆组件与支撑舱构成稳定的四面体杆支撑结构，通过优化上支杆、下支杆与副梁的安装角度，改变异形航天器支撑舱的上端框吊点与下端框吊点的承载状态。本发明实现了起吊装置力平衡功能，使其多个吊点均匀受力；采用杆支撑式结构，通过支杆将分布散、跨距大的多个吊点集成到一点，通过合理设计支杆放置角度，实现了各吊点均匀承载，充分发挥了异形航天器结构性能，并通过支杆将航天器吊点延伸到主结构包络外。

Description

用于异形航天器的杆支撑结构起吊装置

技术领域

本发明属于航天器吊装类工装技术领域，具体来说，涉及一种用于异形航天器的杆支撑结构起吊装置。

背景技术

起吊装置是实现航天器在总装过程中不同工位间转换的必要装置。为减小起吊装置设计难度及安装风险，航天器的吊点通常设置在航天器主结构的顶部或包络外侧，起吊装置只需通过销轴、螺钉或简单的转接件即可与航天器连接固定。与此相比，某异形航天器采用多器串联的构型设计，具有上下宽中间窄的构型特征，其中位于中间位置的支撑舱采用了上小下大的锥形结构，异形航天器的吊点分布在支撑舱的上、下端面，缩在航天器主结构包络内(如图1所示)，吊点的位置及接口形式与现有的航天器完全不同，无法采用现有的起吊装置，需要针对该异形航天器的结构特点研制一种全新的专用起吊装置，将航天器吊点延伸至主结构外部，并实现各吊点均匀受载，以解决异形航天器的吊装难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于异形航天器的杆支撑结构起吊装置，通过支杆将航天器吊点外延至主结构包络外部，同时通过合理布置支杆的位置，优化航天器主结构受力状态，实现各吊点均匀受载，旨在解决异形航天器的吊装难题，实现异形航天器的平稳吊装。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

用于异形航天器的杆支撑结构起吊装置，所述异形航天器为整器吊点分布在支撑舱的上端面、下端面并缩在航天器主结构包络内的异形航天器，该起吊装置包括四组支杆组件和吊挂组件，每组支杆组件包括一上端框连接块、一上支杆、一副梁、两个下支杆、两个下端框连接块；其中，四组支杆组件沿异形航天器周向十字交叉的直径方向分别设置，每组支杆组件的上端框连接块与待起吊的异形航天器支撑舱上端框机械固定，上端框连接块的支撑部分与上支杆一端通过销轴铰接，上支杆的另一端通过销轴与副梁下表面中间位置的耳板通过销轴铰接，副梁下表面两侧对称分布的两个耳板分别与两个下支杆的一端通过销轴铰接，两个下支杆的另一端分别与两个下端框连接块的支撑部分通过销轴铰接，两个下端框连接块的底座分别机械固定在异形航天器支撑舱下端框上，以便通过上支杆、下支杆两端分别与异形航天器上端框连接块、下端框连接块和副梁连接而使异形航天器间接支撑在副梁上，吊挂组件通过销轴与副梁上表面与上支杆耳板对应位置处的吊耳板连接，并通过吊环与吊车连接，以通过吊车的升降移动实现异形航天器的吊装工位转换。

其中，上支杆的两端均为单耳结构，上端框连接块的支撑部分为双耳结构，副梁下表面中间位置的耳板也为双耳结构，所述上支杆一端单耳结构插接到上端框连接块上支撑的双耳结构(即上端框连接块的支撑部分)并通过销轴连接，上支杆另一端单耳结构与副梁下表面中间位置的双耳结构进行连接，单耳结构通过销轴设置在双耳结构之间，并留有1mm的间隙量，使上支杆沿销轴在副梁上的双耳结构之间进行左右平移，保证上支杆与副梁及上端框连接块的装配。

其中，下支杆的两端均为单耳结构，下端框连接块的支撑部分为双耳结构，副梁下表面两侧对称分布的耳板也为双耳结构，所述下支杆一端单耳结构插接到下端框连接块上支撑的双耳结构(即下端框连接块的支撑部分)并通过销轴连接，下支杆另一端单耳结构与副梁下表面两侧对称分布的双耳结构进行连接，单耳结构通过销轴设置在双耳结构之间，并留有1mm的间隙量，使下支杆沿销轴在副梁上的双耳结构之间进行左右平移，保证下支杆与副梁及下端框连接块装配。

其中，上端框连接块的底座与异形航天器的连接孔为间隙量较大的圆孔形式，使得上端框连接块相对异形航天器支撑舱进行母线方向的上下平移及绕轴线方向的微小角度扭摆，以使上端框连接块的对接孔与异形航天器锥面贴合，同时保证螺栓的固定装配。

其中，下端框连接块的底座与异形航天器支撑舱的对接面之间可安装垫片，以调整下端框连接块在轴线方向的上下安装高度，使下端框连接块与航天器对接面贴合；下端框连接块的底座与异形航天器的连接孔为间隙量较大的圆孔形式，使得下端框连接块相对异形航天器支撑舱进行绕轴线方向的微小角度扭摆，以保证螺栓的固定装配。

其中，上支杆单耳结构与上端框连接块的双耳结构采用间隙量为0.5mm的较大间隙配合的销轴连接形式；

其中，下支杆单耳结构与下端框连接块的双耳结构采用间隙量为0.2mm的较小间隙配合的销轴连接形式；

其中，上述支杆组件与支撑舱构成稳定的四面体杆支撑结构，通过优化上支杆、下支杆与副梁的安装角度，可改变异形航天器支撑舱的上端框吊点与下端框吊点的承载状态。

与现有技术相比，本发明实现了起吊装置力平衡功能，使其多个吊点均匀受力；采用杆支撑式结构，通过支杆将分布散、跨距大的多个吊点集成到一点，通过合理设计支杆放置角度，实现了各吊点均匀承载，充分发挥了异形航天器结构性能，并通过支杆将航天器吊点延伸到主结构包络外；此外针对起吊装置高空安装要求，支杆组件采用化整为零的设计，实现了各零件轻量化设计，解决了异形航天器吊装受力不均、高空安装难等多个吊装技术难题，取得了良好的使用效果。

附图说明

图1是本发明的一种用于异形航天器的杆支撑结构起吊装置的正视图。

其中，1为吊挂组件；2为异形航天器；3为上端框连接块；4为上支杆；5为副梁；6为下支杆；7为下端框连接块；8为销轴。

具体实施方式

以下介绍的是作为本发明所述内容的具体实施方式，下面通过具体实施方式对本发明的所述内容作进一步的阐明。当然，描述下列具体实施方式只为示例本发明的不同方面的内容，而不应理解为限制本发明范围。

如图1所示，本发明的一具体实施方式的用于异形航天器的杆支撑结构起吊装置，包括吊挂组件1、上端框连接块3、上支杆4、副梁5、下支杆6、下端框连接块7、销轴8。首先，在异形航天器2十字交叉的两直径方向上，分别对称设置有四组支杆组件，每组支杆组件包括1个上端框连接块3、1个上支杆4、1个副梁5、2个下支杆6、2个下端框连接块7、和6个销轴8。1个上端框连接块3包括弧面和双耳端，弧面与异形航天器2上端框侧面贴合，用螺栓固定；上端框连接块3的双耳端插到上支杆4的一个单耳端适当位置，并安装销轴8，通过垫圈和螺母紧固，采用间隙较大的销孔配合；弧面可沿锥段母线方向上下移动及绕轴线Z转动，用于在上端框连接块3和上支杆4之间安装销轴8时，调整上端框连接块3的位置。上支杆4另一个单耳端插到副梁5下端面中间位置的双耳结构适当位置，并安装销轴8，通过垫圈和螺母紧固。下支杆6包括两个单耳端，2个下支杆6一个单耳端分别插到副梁5下端面两侧对称分布的双耳结构适当位置，并安装销轴8，通过垫圈和螺母紧固；2个下支杆6另一个单耳端分别插到2个下端框连接块7的双耳端，并安装销轴8，通过垫圈和螺母紧固，采用间隙较小的销孔配合。2个下端框连接块7的底座上有用于固定其在异形航天器下端框上的安装孔，安装孔的形状优选为长圆孔，以便沿径向(X或Y)前后移动，用于在下端框连接块7和下支杆6之间安装销轴8时，调整下端框连接块7的位置，同时可实现绕轴线Z的微小角度转动；在下端框连接块7的底座和异形航天器2对接面处可安装垫片，以调整下端框连接块7的高度，用于在下端框连接块7和下支杆6之间安装销轴8时，调整下端框连接块在Z方向高度位置。副梁5上端面对应下端中间双耳结构位置处设置单耳端，吊挂组件1通过销轴与副梁5上端面单耳端连接，通过吊环与厂房吊车连接。吊车起吊时，四组支杆组件以副梁5为支点，将异形航天器2吊起，实现平稳吊装。

尽管上文对本发明的具体实施方式进行了详细的描述和说明，但应该指明的是，我们可以对上述实施方式进行各种改变和修改，但这些都不脱离本发明的精神和所附的权利要求所记载的范围。

Claims (8)

1.用于异形航天器的杆支撑结构的起吊装置，所述异形航天器为整器吊点分布在支撑舱的上端面、下端面并缩在航天器主结构包络内的异形航天器，所述起吊装置包括四组支杆组件和吊挂组件，每组支杆组件包括一上端框连接块、一上支杆、一副梁、两个下支杆、两个下端框连接块；其中，四组支杆组件沿异形航天器周向十字交叉的直径方向分别设置，每组支杆组件的上端框连接块与待起吊的异形航天器支撑舱上端框机械固定，上端框连接块的支撑部分与上支杆一端通过销轴铰接，上支杆的另一端通过销轴与副梁下表面中间位置的耳板通过销轴铰接，副梁下表面两侧对称分布的两个耳板分别与两个下支杆的一端通过销轴铰接，两个下支杆的另一端分别与两个下端框连接块的支撑部分通过销轴铰接，两个下端框连接块的底座分别机械固定在异形航天器支撑舱下端框上，以便通过上支杆、下支杆两端分别与异形航天器上端框连接块、下端框连接块和副梁连接而使异形航天器间接支撑在副梁上，吊挂组件通过销轴与副梁上表面与上支杆耳板对应位置处的吊耳板连接，并通过吊环与吊车连接，以通过吊车的升降移动实现异形航天器的吊装工位转换。

2.如权利要求1所述的起吊装置，其中，上支杆的两端均为单耳结构，上端框连接块的支撑部分为双耳结构，副梁下表面中间位置的耳板也为双耳结构，所述上支杆一端单耳结构插接到上端框连接块上支撑的双耳结构并通过销轴连接，上支杆另一端单耳结构与副梁下表面中间位置的双耳结构进行连接，单耳结构通过销轴设置在双耳结构之间，并留有1mm的间隙量，使上支杆沿销轴在副梁上的双耳结构之间进行左右平移，保证上支杆与副梁及上端框连接块的装配。

3.如权利要求1所述的起吊装置，其中，下支杆的两端均为单耳结构，下端框连接块的支撑部分为双耳结构，副梁下表面两侧对称分布的耳板也为 双耳结构，所述下支杆一端单耳结构插接到下端框连接块上支撑的双耳结构并通过销轴连接，下支杆另一端单耳结构与副梁下表面两侧对称分布的双耳结构进行连接，单耳结构通过销轴设置在双耳结构之间，并留有1mm的间隙量，使下支杆沿销轴在副梁上的双耳结构之间进行左右平移，保证下支杆与副梁及下端框连接块装配。

4.如权利要求1-3任一项所述的起吊装置，其中，上端框连接块的底座与异形航天器的连接孔为间隙量较大的圆孔形式，使得上端框连接块相对异形航天器支撑舱进行母线方向的上下平移及绕轴线方向的微小角度扭摆，以使上端框连接块的对接孔与异形航天器锥面贴合，同时保证螺栓的固定装配。

5.如权利要求1-3任一项所述的起吊装置，其中，下端框连接块的底座与异形航天器支撑舱的对接面之间可安装垫片，以调整下端框连接块在轴线方向的上下安装高度，使下端框连接块与航天器对接面贴合；下端框连接块的底座与异形航天器的连接孔为间隙量较大的圆孔形式，使得下端框连接块相对异形航天器支撑舱进行绕轴线方向的微小角度扭摆，以保证螺栓的固定装配。

6.如权利要求1-3任一项所述的起吊装置，其中，上支杆单耳结构与上端框连接块的双耳结构采用间隙量为0.5mm的间隙配合的销轴连接形式。

7.如权利要求1-3任一项所述的起吊装置，其中，下支杆单耳结构与下端框连接块的双耳结构采用间隙量为0.2mm的间隙配合的销轴连接形式。

8.如权利要求1-3任一项所述的起吊装置，其中，上述支杆组件与支撑舱构成稳定的四面体杆支撑结构，通过优化上支杆、下支杆与副梁的安装角度，可改变异形航天器支撑舱的上端框吊点与下端框吊点的承载状态。