CN108529417A - 一种喷管吊具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷管吊具，包括吊环、吊梁组件、卡箍组件和安全防护组件，吊环与吊梁组件通过第一钢丝绳连接，其中吊梁组件包括横梁，其两端部为阶梯轴结构的吊梁吊点，吊梁吊点连接第二钢丝绳上端，所述卡箍组件包括卡箍，其通过对称设置的卡箍吊点连接至第二钢丝绳下端，卡箍内侧设有垫环；所述安全防护组件包括防护法兰，防护法兰平行安装于喷管大端端面，通过拉杆与卡箍连接固定，翻转后，防护法兰外侧通过安全扣连接到第二钢丝绳。采用内嵌式卡箍组件，通过拆换内嵌垫环和对应跨距吊点以适应系列产品喷管的多种尺寸规格，实现一套吊具可适用于不同尺寸的系列喷管立式装配翻转。
Description
技术领域
本发明属于固体火箭发动机制造技术领域，具体涉及一种喷管吊具。
背景技术
发动机喷管头尾段均为非金属结构，仅中部小段为金属壳体供卡箍安装起吊。常用喷管吊具只能用于一种尺寸喷管，卡箍内径无法调节且必须作用在金属壳体上，因此针对系列产品喷管（其结构相同、尺寸不同），则不能通用，每种尺寸喷管都必须重新设计喷管吊具。现有喷管翻转吊具的技术方案采用十字吊梁四点起吊，喷管本体采用四瓣滚板组焊卡箍两两紧固，通过横向两点起吊、纵向两点翻转以实现喷管翻转，如图1、图2所示。图中a为吊环，b为十字吊梁，c为钢丝绳，d为卡箍。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种喷管吊具，优化卡箍结构，采用内嵌垫环结构适配不同尺寸喷管，并适应性改进吊梁结构，匹配不同尺寸喷管吊点位置。
本发明所采取的技术方案是，一种喷管吊具，包括吊环、吊梁组件、卡箍组件和安全防护组件，吊环与吊梁组件通过第一钢丝绳连接，其中吊梁组件包括横梁，其两端部为阶梯轴结构的吊梁吊点，吊梁吊点连接第二钢丝绳上端，所述卡箍组件包括卡箍，其通过对称设置的卡箍吊点连接至第二钢丝绳下端，卡箍内侧设有垫环；所述安全防护组件包括防护法兰，防护法兰平行安装于喷管大端端面，通过拉杆与卡箍连接固定，喷管实现翻转后，防护法兰外侧通过安全扣连接到第二钢丝绳。
进一步地，所述横梁与吊梁吊点之间设有卸扣吊杆，吊环与卸扣吊杆之间通过第一钢丝绳连接。
进一步地，所述吊梁吊点为多种长度规格，与卸扣吊杆之间为螺纹连接。
进一步地，所述卡箍为分瓣结构，由另两个半圆形卡箍元件组合，通过螺栓紧固。
进一步地，卡箍内侧与待起吊喷管的接触面外形斜度配合，且卡箍内侧设有用于安装垫环的凹槽。
进一步地，所述卡箍为铝材，卡箍上设有孔，孔内嵌有铜套，卡箍吊点与卡箍铜套之间为螺纹连接。
进一步地，防护法兰外侧安装有吊环螺钉，安全扣连接第二钢丝绳与吊环螺钉。
进一步地，所述垫环内侧及防护法兰内侧均安装有毛毡层，厚度为5-10mm。
本发明还涉及使用所述喷管吊具的方法，包括以下步骤：
将卡箍组件安装至待起吊喷管上，采用第二钢丝绳将卡箍吊点与吊梁吊点连接，安装好吊梁组件和吊环及第一钢丝绳，利用吊车起吊，然后将防护法兰安装在待起吊喷管下部，防护法兰与卡箍之间通过拉杆连接，起吊点设置在喷管质心下方5-10mm，起吊后喷管经自重翻转，翻转完成后将安全扣连接到第二钢丝绳进行固定，完成喷管的起吊及翻转。
进一步地，起吊系列产品喷管时，根据需要更换卡箍组件的不同型号的垫环以及吊梁组件的吊梁吊点。
本发明具有以下有益效果：
采用环式卡箍代替工艺复杂的滚板卡箍结构，将环式卡箍内锥面设计为内嵌深槽结构，深槽内嵌垫环，通过更换垫环满足多种尺寸的喷管需求。对卡箍进行减重，采用铝材，卡箍吊点用螺纹结构与卡箍联接，可便于加工、拆装、更换，配合吊粱吊点组装相应的卡箍吊点，满足不同尺寸的喷管使用。卡箍作为主要起吊元件，卡箍吊点主要起承力作用，硬铝材质的卡箍内螺纹强度很低，不足以支撑吊点，通过采用紧钉螺钉镶嵌铜套加强螺纹强度，
解决了十字吊粱成本高且通用性较差，跨距为定制尺寸无法更改的问题。为适应不同尺寸喷管使用，将吊粱设计为横梁结构，吊粱组件由吊粱吊点、卸扣吊杆和横梁组成，通过吊粱两端吊点的拆装组合调节吊粱跨距以适应系列喷管的不同尺寸。
为了增强两点起吊稳定性，将卡箍起吊中心设计在质心位置偏低5-10mm处，靠自重翻转、人工辅助，竖直翻转后通过安全防护组件的安全扣固定于第二钢丝绳上；增强稳定性。
通过上述设置，该吊具可通过拆换吊粱吊点、卡箍吊点和垫环匹配多种尺寸喷管的翻转起吊。
附图说明
图1为背景技术中的常用的喷管吊具结构示意图。
图2为背景技术中的卡箍结构示意图。
图3为吊梁组件结构示意图。
图4为卡箍组件的结构示意图。
图5为卡箍内嵌结构示意图。
图6为卡箍吊点安装示意图。
图7为安全防护组件结构示意图。
图8为安全扣的结构示意图。
图9为喷管吊具起吊翻转前的结构示意图。
图10为喷管吊具起吊翻转后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
如图1-10所示，一种喷管吊具，包括吊环1、吊梁组件2、卡箍组件3和安全防护组件4，吊环与吊梁组件通过第一钢丝绳5连接，其中吊梁组件包括横梁21，其两端部为阶梯轴结构的吊梁吊点23，吊梁吊点连接第二钢丝绳6上端，所述卡箍组件包括卡箍31，其通过对称设置的卡箍吊点32连接至第二钢丝绳下端，卡箍内侧设有垫环33；所述安全防护组件包括防护法兰41，防护法兰平行安装于喷管大端端面，通过拉杆与卡箍连接固定，喷管实现翻转后，防护法兰外侧通过安全扣连接到第二钢丝绳。
其中吊环和吊梁组件为起吊主承力组件，用于起吊产品和连接吊车。吊梁组件的强度决定了吊具的额定载荷。卡箍组件为重要起吊元件，主要起径向支撑产品的作用，一方面固定产品、一方面与吊梁连接。安全防护组件为辅助起吊元件，由于吊梁的两点起吊结构稳定性较差，翻转后位置不易固定，因此采用安全防护组件，一方面用于防护产品，一方面用以锁定翻转位置，确保喷管不易晃动，保证起吊安全稳定性。吊梁组件与卡箍组件通过第二钢丝绳连接吊梁吊点与卡箍吊点，防护组件与卡箍组件采用拉杆连接卡箍与防护法兰。
优选方案中，所述横梁21与吊梁吊点23之间设有卸扣吊杆22，吊环与卸扣吊杆之间通过第一钢丝绳连接。吊梁组件由横梁、卸扣吊杆、吊梁吊点组成。横梁与卸扣吊杆采用螺纹组焊连接结构，卸扣吊杆通过卸扣及第一钢丝绳与吊环连接。横梁为管结构，因其管截面抗弯系数较大可提高抗弯强度，钢45材质虽强度较高但焊接性能较差，为弥补焊接弱势，将横梁与卸扣吊杆设计为螺纹联接后组焊结构。吊梁吊点用于连接产品，设计为多种长度规格阶梯轴结构，采用螺纹联接，便于拆装更换，通过更换不同长度规格的吊梁吊点以调节吊梁组件跨距。
卡箍和垫环均用于喷管径向支撑，设计为分瓣结构，螺栓联接，便于安装和拆卸。卡箍为喷管径向支撑的主框架，为防护产品并减重，采用铝材；与产品接触面拟合喷管外形斜度，为保证卡箍安装后与喷管有足够接触面作用力，卡箍两端面各保留至少厚度为20mm的接触面34，中间车削凹槽35用以安装垫环，通过拆换垫环来调节卡箍作用内径。卡箍吊点用螺纹结构与卡箍连接，可便于加工、拆装、更换，配合吊粱吊点组装相应的卡箍吊点，满足不同尺寸的喷管使用。由于卡箍作为主要起吊元件，卡箍吊点主要起承力作用，硬铝材质的卡箍内螺纹强度很低，不足以支撑吊点，通过在卡箍上设孔，孔内采用紧钉螺钉镶嵌铜套36，加强螺纹强度，如图5所示。
卡箍吊点用于连接吊梁吊点，要保证与吊梁的跨距一致，因此设计为螺纹结构，便于拆装更换，用以调节跨距，为保证吊点强度，采用钢45调质处理。
防护法兰主要起辅助安全防护的作用，一方面防护产品非金属部分，通过拉杆与卡箍连接，一方面作为安全扣连接本体，防护法兰外侧安装有吊环螺钉44，安全扣连接第二钢丝绳与吊环螺钉。通过安全扣连接第二钢丝绳与防护法兰上的吊环螺钉，保证翻转后喷管位置固定，不易晃动。
优选方案中，所述垫环内侧及防护法兰内侧均粘接有毛毡层7，厚度为5-10mm。毛毡采用5mm-10mm厚度的工业用毛毡，一方面用以防护产品受力面，一方面可弥补拟合面误差间隙。
使用所述喷管吊具的方法，包括以下步骤：
将卡箍组件安装至待起吊喷管8上，采用第二钢丝绳将卡箍吊点与吊梁吊点连接，安装好吊梁组件和吊环及第一钢丝绳，利用吊车起吊一定高度（便于安装安全防护组件即可)，然后将防护法兰安装在待起吊喷管下部，防护法兰与卡箍之间通过拉杆连接，起吊点设置在喷管质心下方5-10mm，竖直起吊，此时由于起吊中心设计在质心位置偏低5-10mm处，靠自重翻转、人工辅助，竖直翻转后通过安全扣固定于第二钢丝绳上，锁定喷管翻转后位置。
可根据实际操作情况可增加防护装置、固定配件等设计。待更换为系列产品喷管时，只需更换卡箍组件内嵌垫环即可；若需要调整起吊跨距，则拆换吊粱组件、卡箍组件对应吊点调整跨距即可。
目前本发明的吊具已在不同尺寸范围喷管起吊翻转及喷管的装配中进行了应用，该设计满足使用要求。大端直径差在500mm以内的喷管可以使用同一吊具结构，通过更换垫环或者对应的吊点进行匹配即可。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种喷管吊具，其特征在于，包括吊环、吊梁组件、卡箍组件和安全防护组件，吊环与吊梁组件通过第一钢丝绳连接，其中吊梁组件包括横梁，其两端部为阶梯轴结构的吊梁吊点，吊梁吊点连接第二钢丝绳上端，所述卡箍组件包括卡箍，其通过对称设置的卡箍吊点连接至第二钢丝绳下端，卡箍内侧设有垫环；所述安全防护组件包括防护法兰，防护法兰平行安装于喷管大端端面，通过拉杆与卡箍连接固定，喷管实现翻转后，防护法兰外侧通过安全扣连接到第二钢丝绳。
2.根据权利要求1所述的喷管吊具，其特征在于：所述横梁与吊梁吊点之间设有卸扣吊杆，吊环与卸扣吊杆之间通过第一钢丝绳连接。
3.根据权利要求2所述的喷管吊具，其特征在于：所述吊梁吊点为多种长度规格，与卸扣吊杆之间为螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的喷管吊具，其特征在于：所述卡箍为分瓣结构，由另两个半圆形卡箍元件组合，通过螺栓紧固。
5.根据权利要求1所述的喷管吊具，其特征在于：卡箍内侧与待起吊喷管的接触面外形斜度配合，且卡箍内侧设有用于安装垫环的凹槽。
6.根据权利要求1所述的喷管吊具，其特征在于：所述卡箍为铝材，卡箍上设有孔，孔内嵌有铜套，卡箍吊点与卡箍铜套之间为螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的喷管吊具，其特征在于：防护法兰外侧安装有吊环螺钉，安全扣连接第二钢丝绳与吊环螺钉。
8.根据权利要求1所述的喷管吊具，其特征在于：所述垫环内侧及防护法兰内侧均安装有毛毡层，厚度为5-10mm。
9.使用权利要求1-8任意一项所述喷管吊具的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将卡箍组件安装至待起吊喷管上，采用第二钢丝绳将卡箍吊点与吊梁吊点连接，安装好吊梁组件和吊环及第一钢丝绳，利用吊车起吊，然后将防护法兰安装在待起吊喷管下部，防护法兰与卡箍之间通过拉杆连接，起吊点设置在喷管质心下方5-10mm，起吊后喷管经自重翻转，翻转完成后将安全扣连接到第二钢丝绳进行固定，完成喷管的起吊及翻转。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：起吊系列产品喷管时，根据需要更换卡箍组件的不同型号的垫环以及吊梁组件的吊梁吊点。
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