CN107121028B - 一种承偏置大集中力的助推器斜头锥结构 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种承偏置大集中力的助推器斜头锥结构，该头锥包括上锥段、下锥段和前过渡段三个部分。所述上锥段为半硬壳式铆接结构；所述下锥段为半硬壳式铆接结构，包括高强度钢捆绑接头、化铣壳段、加强框、承弯大梁、放射筋壁板、中间框、副承力桁条、主承力桁条等结构；所述前过渡段为半硬壳式铆接结构。上锥段、下锥段和前过渡段间通过螺栓连接构成头锥整体结构。本发明解决偏置大集中力引起的火箭助推器薄壁筒体结构局部大弯矩的承载技术难题，实现了偏置大集中力结构传力、扩散的需求。

Description

一种承偏置大集中力的助推器斜头锥结构
技术领域
本发明涉及一种斜头锥结构，特别涉及一种承载偏置大集中力的液体助推器斜头锥结构。
技术背景
国内新一代的XX大推力捆绑运载火箭采用助推器前捆绑点主传力的结构方案，有利于降低火箭芯级结构的重量，能够提高了全箭的结构效率，但带来的问题是助推器结构需要承受比较大的偏置集中力。传统均匀承载舱体结构无法液体助推器偏置大集中力的承载要求，需要研制全新结构以满足偏置集中力载荷传递、扩散的要求。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
本发明提供了一种承载偏置大集中力的助推器斜头锥结构，以满足采用前捆绑点主传力的液体助推器的偏置大集中力承载要求。该头锥结构由上锥段、下锥段和前过渡段结构组成，各结构间通过对接螺栓连接成整体。
本发明的一种承载偏置大集中力的助推器斜头锥结构，包括上锥段、下锥段和前过渡段；所述上锥段为半硬壳式铆接结构；所述下锥段为半硬壳式铆接结构；所述前过渡段为半硬壳式铆接结构。上锥段、下锥段和前过渡段间通过螺栓连接构成头锥整体结构。
进一步，所述下锥段的III基准捆绑点和I基准间设置一根贯穿箭体径向的承弯大梁。
进一步，所述承弯大梁采用工字型，有效的将捆绑点偏置集中力载荷分解为集中力载荷和集中力偏置力产生的弯矩载分开传递，同时将局部弯矩转化为大梁上下缘的拉压载荷并传递至I基准结构。
进一步，在作用点处的局部高应力区，设置超高强度结构钢制作捆绑接头；在捆绑接头下方大集中力区域设置3块放射筋壁板，实现集中力载荷初始扩散。接着在放射筋壁板下方设置了7根主承力桁条和8根副承力桁条，对集中力载荷进一步扩散，实现在120°范围内较均匀扩散。
同时考虑结构在偏置集中力作用下存在严重的低头效应，捆绑点会对上方结构产生严酷的拉扯作用，在捆绑接头上方设置加强框和化铣壳段，有效保证捆绑点上方结构的强度和刚度。
综上所述，本发明提供了一种承载偏置大集中力的助推器斜头锥结构，以满足采用前捆绑点主传力的助推器偏置大集中力承载要求。本结构具有承载承载能力强，结构效率高和偏置集中力扩散效果明显等特点。
附图说明
图1是本发明的一种承偏置大集中力的助推器斜头锥结构示意图；
图2是一种承偏置大集中力的助推器斜头锥结构的下锥段示意图一；
图3是一种承偏置大集中力的助推器斜头锥结构的下锥段示意图二。
其中：1上锥段；2为下锥段；3为前过渡段；4为捆绑接头；5为化铣壳段；6为加强框；7为承弯大梁；8为放射筋壁板；9为中间框；10副承力桁条；11为主承力桁条；
具体实施方式
为了充分清楚披露本发明内容，下面结合附图对本发明作进一步详细阐述。
本发明提供了一种承载偏置大集中力的助推器斜头锥结构，该结构由上锥段1、下锥段2和前过渡段3结构组成，各结构间通过对接螺栓连接成整体，如图1所示。
图2中在所述下锥段的III基准捆绑点和I基准间设置一根贯穿箭体径向的承弯大梁7，承弯大梁为工字型，有效的将捆绑点偏置集中力载荷分解为集中力载荷和集中力偏置力产生的弯矩载分开传递，同时将局部弯矩转化为大梁上下缘的拉压载荷并传递至I基准结构。承弯大梁7和捆绑接头和中间框9间均通过螺栓连接。
图2中在作用点处的局部高应力区，设置超高强度结构钢制作捆绑接头；在捆绑接头下方大集中力区域设置3块放射筋壁板，实现集中力载荷初始扩散。接着在放射筋壁板下方设置了7根主承力桁条11和8根副承力桁条10，对集中力载荷进一步扩散，实现在120°范围内较均匀扩散。
图3中考虑结构在偏置集中力作用下存在严重的低头效应，捆绑点会对上方结构产生严酷的拉扯作用，在捆绑接头上方设置加强框6和化铣壳段5，有效保证捆绑点上方结构的强度和刚度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种承载偏置集中力的非对称斜头锥结构，包括捆绑点上方的上锥段、用于设置捆绑点结构的下锥段和用于斜锥与直筒过渡的前过渡段；针对捆绑点处偏置集中力载荷，斜头锥结构的主要特征在于，在下锥段捆绑点上方均设置机加整框和壁板结构、在捆绑点下方设置机加整框提高捆绑点局部结构强度和刚度；在III 基准捆绑点后方与I 基准远端间设置工字型承弯大梁；在捆绑点下方设置集中力扩散结构;
在III 基准捆绑点后方与I 基准远端间设置工字型承弯大梁，有效的将捆绑点偏置集中力载荷分解为集中力载荷和集中力偏置力产生的弯矩载分开传递，同时将局部弯矩转化为大梁上下缘的拉压载荷并传递至I 基准结构。
2.根据权利要求1 所述的承载偏置集中力的非对称斜头锥结构，其特征在于：在捆绑点处的局部高应力区，设置超高强度结构钢制作捆绑接头；在所述捆绑接头下方大集中力区域设置放射筋壁板，实现集中力载荷初始扩散。
3.根据权利要求2 所述的承载偏置集中力的非对称斜头锥结构，其特征在于：所述放射筋壁板数量为3 块。
4.根据权利要求2 所述的承载偏置集中力的非对称斜头锥结构，其特征在于：所述放射筋壁板下方设置7 根主承力桁条和8 根副承力桁条，对集中力载荷进一步扩散，实现在120°范围内较均匀扩散。
5.根据权利要求2所述的承载偏置集中力的非对称斜头锥结构，其特征在于：所述捆绑接头上方设置加强框和化铣壳段，在捆绑点下方设置机加整框有效保证捆绑点附件结构的强度和刚度。
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