CN108981498A - 一种适应不同直径航天箭体的滚转装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适应不同直径航天箭体的滚转装置，包括自适应滚转机构，可配合不同直径的箭体滚转且能作高度和侧向调节，自适应滚转机构在箭体的下方至少为两个；滚转环，与箭体上法兰盘配装且支撑在自适应滚转机构上；控制柜，与自适应滚转机构相连且控制至少一个自适应滚转机构工作。本发明能够实现对不同直径火箭的安装滚转，适应性强，解决了传统箭体滚转角度不可控或转不动的问题，选用带抱刹电机控制滚轮的转动和停止，能够精确控制筒体和箭体的滚动线速度和角度，传动更平稳；根据筒体的长度和重量可在单驱动或多驱动的模式下自由切换。

Description

一种适应不同直径航天箭体的滚转装置

技术领域

本发明涉及航天火箭技术领域，具体的说是一种适应不同直径航天箭体的滚转装置。

背景技术

众所周知，现有长征5号火箭直径达5.4米，长征7号火箭直径达3.7米。目前，航天火箭各级筒体和组装后的箭体，在进行单级筒体和箭体内腔装配作业时，一般采用两种作业方式：一、在筒体内搭接架梯；二、人工对筒体和箭体进行滚转一定的角度。

但是，前者内搭梯架工作量大，着力点难以确定且以已装配好的器件作为固定点，对产品质量影响比较大，存在安全隐患；后者人工滚转筒体和箭体时，通过筒体两端架车上各装有两个滚轮，筒体、箭体两端加装滚转环，架车上的滚轮通过支撑滚转环来支撑筒体和箭体，在转动时滚转环的孔内系一根绳子，人工拽绳子使环带动筒体转动，转动的角度不可控，筒体质量轻时惯性大，旋转角度不可控，且存在安全性问题，筒体重量大时拽不动。

同时，由于火箭的型号种类多，箭体或筒体的直径、重量不一，上述两种方式难以适应不同直径大小火箭的需求，适应性较差。

发明内容

为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了一种适应不同直径航天箭体的滚转装置。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种适应不同直径航天箭体的滚转装置，包括自适应滚转机构，可配合不同直径的箭体滚转且能作高度和侧向调节，所述自适应滚转机构在箭体的下方至少为两个；滚转环，与箭体上法兰盘配装且支撑在自适应滚转机构上；控制柜，与自适应滚转机构相连且控制至少一个自适应滚转机构工作。

优选的，所述自适应滚转机构包括电驱动车架、两个沿同一轴线分布的活动轮机构，所述活动轮机构的底部均连接有调高机构，所述调高机构的底部均连接有滑动连接在电驱动车架上的滑座，所述电驱动车架设有驱动两个滑座的动力机构，两个活动轮机构中至少有一个上设有使箭体滚转的驱动机构。

优选的，所述电驱动车架包括刚性梁框架、安装在刚性梁框架上的轨道轮、固定在刚性梁框架上的双输出轴减速器、输出轴与双输出轴减速器相连的动力电机，所述轨道轮设置为四个，所述双输出轴减速器的两个输出轴分别与相邻的轨道轮相连，所述动力电机与控制柜相连且由控制柜进行控制驱动。

优选的，所述活动轮机构包括安装座、中部铰接在安装座上的V形支撑板，所述V形支撑板的两端均安装有滚轮。

优选的，所述滚轮的周向轮面上均呈梯形槽状。

优选的，所述驱动机构包括固定在V形支撑板上的支架、安装在支架上的轴承、与轴承配合且用于安装滚轮的花键轴、连接在花键轴上的法兰盘、输出端与法兰盘相连的减速器、输出端与减速器相连的伺服电机。

优选的，所述轴承在花键轴的两端各设置一个，所述轴承为调心滚子轴承。通过轴承成对使用可调整箭体转环落于滚轮上产生不对称的力，调整受力状态。

优选的，含驱动机构的活动轮机构中，所述安装座上设有驱动机构因重力而向下偏转的限位支撑块。

优选的，所述调高机构包括输出轴与活动轮机构相连的丝杠升降机、输出轴与丝杠升降机的输入轴相连的驱动电机。

优选的，所述动力机构包括转向箱、输出轴与转向箱相连的电机，所述转向箱的两个输出轴上均连接有与滑座相连的丝杠。

优选的，所述滚转环上沿周向每间隔2°设有与箭体配合的安装孔。

优选的，所述控制柜包括PLC、与PLC相连的电源滤波器和继电器、与PLC相连相连的触摸屏、与电源滤波器相连的开关电源、与继电器相连的伺服驱动器。

本发明的有益效果是：

本发明能够实现对不同直径火箭的安装滚转，适应性强，解决了传统箭体滚转角度不可控或转不动的问题，选用带抱刹电机控制滚轮的转动和停止，能够精确控制筒体和箭体的滚动线速度和角度，传动更平稳；根据筒体的长度和重量可在单驱动或多驱动的模式下自由切换；整个装置使用安全可靠、操作简单方便、省时省力、自动化程度高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的左视图；

图3为本发明中自适应滚转机构的结构示意图；

图4为本发明自适应滚转机构中驱动机构的结构示意图；

图5为本发明中滚轮呈梯形槽状的示意图；

图6为本发明中电驱动车间与滑座配合的俯视图；

图7为本发明中滚转环的结构示意图；

图8为图7的I处局部放大图；

图9为本发明中控制柜的组成框图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图9所示，一种适应不同直径航天箭体的滚转装置，包括自适应滚转机构1，可配合不同直径的箭体4滚转且能作高度和侧向调节，所述自适应滚转机构1在箭体4的下方至少为两个；滚转环2，与箭体4上法兰盘配装且支撑在自适应滚转机构1上；控制柜3，与自适应滚转机构1相连且控制至少一个自适应滚转机构1工作。使用时，根据箭体4的长度和重量，控制柜3选择控制自适应滚转机构1的数量，实现对箭体5滚转的单驱动或多驱动，以保证滚转平稳性。

所述自适应滚转机构1包括电驱动车架11、两个沿同一轴线分布的活动轮机构12，所述活动轮机构12的底部均连接有调高机构13，所述调高机构13的底部均连接有滑动连接在电驱动车架11上的滑座14，所述电驱动车架11设有驱动两个滑座14的动力机构15，两个活动轮机构12中至少有一个上设有使箭体4滚转的驱动机构16。

所述电驱动车架11包括刚性梁框架111、安装在刚性梁框架111上的轨道轮112、固定在刚性梁框架111上的双输出轴减速器114、输出轴与双输出轴减速器114相连的动力电机113，所述轨道轮112设置为四个，所述双输出轴减速器114的两个输出轴分别与相邻的轨道轮112相连，所述动力电机113与控制柜3相连且由控制柜3进行控制驱动。

所述活动轮机构12包括安装座121、中部铰接在安装座121上的V形支撑板122，所述V形支撑板122的两端均安装有滚轮123。使用时，由于V形支撑板122铰接在安装座121上，通过滚轮123接触箭体4的外侧，结合滑座14在电驱动车架11上滑动，能够支撑适应不同大小直径的箭体4，大大提高对箭体4的适应性。

所述滚轮123的周向轮面上均呈梯形槽状。

所述驱动机构16包括固定在V形支撑板122上的支架161、安装在支架161上的轴承162、与轴承162配合且用于安装滚轮123的花键轴163、连接在花键轴163上的法兰盘164、输出端与法兰盘164相连的减速器165、输出端与减速器165相连的伺服电机166。所述伺服电机166为带抱刹电机。

所述轴承162在花键轴163的两端各设置一个，所述轴承162为调心滚子轴承。通过轴承成对使用可调整箭体转环落于滚轮上产生不对称的力，调整受力状态。

含驱动机构16的活动轮机构12中，所述安装座121上设有驱动机构16因重力而向下偏转的限位支撑块12a。

所述调高机构13包括输出轴与活动轮机构12相连的丝杠升降机131、输出轴与丝杠升降机131的输入轴相连的驱动电机132。

所述动力机构15包括转向箱151、输出轴与转向箱151相连的电机152，所述转向箱151的两个输出轴上均连接有与滑座14相连的丝杠153。

所述滚转环2上沿周向每间隔2°设有与箭体4配合的安装孔2a。

所述控制柜3包括PLC、与PLC相连的电源滤波器和继电器、与PLC相连相连的触摸屏、与电源滤波器相连的开关电源、与继电器相连的伺服驱动器。所述PLC通过继电器和伺服驱动器控制各机构中电机的启动，以实现电驱动车架11沿地轨的移动、驱动机构16中滚轮123带动箭体4滚转。

下面对本发明的使用方法作进一步阐述：

需要说明的是，本发明中的自适应滚转机构1上既可以均放置箭体4,也可以由多个自适应滚转机构1中分别放置箭体4和筒体，为了方便描述，在进行使用说明时，统一在自适应滚转机构1上举例放置箭体4作业。

首先，将滚转环2与箭体4上的法兰盘通过螺栓组装在一起，通过行车或吊具将箭体4调至自适应滚转机构1上，使滚转环2的外圆周支撑在两个活动轮机构12的滚轮123上，从而将箭体4的位置摆放好。

然后，控制柜3控制驱动电机132启动，带动丝杠升降机131运动将滚转环2连同箭体4抬升，以适应不同高度作业，由于箭体4较长，为确保箭体4两端的处于同一轴线上，控制柜3可控制一个或多个自适应滚转机构1，使其上的电机152启动，经转向箱151的输出轴作用，使得两个滑座滑座14同步移动，进而调整箭体4的中轴线。

最后，控制柜3启动驱动机构16，伺服电机166驱动滚轮123，在接触摩擦力的作用下，带动箭体4和滚转环2在活动轮机构12上滚转，进行装配作业。

根据箭体4的长度和重量，经控制柜3可以选择一个或多个自适应滚转机构1同时滚转工作，确保箭体5滚转的可靠性，以适应对不同型号、大小的箭体4。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种适应不同直径航天箭体的滚转装置，其特征在于：包括：

自适应滚转机构(1)，可配合不同直径的箭体(4)滚转且能作高度和侧向调节，所述自适应滚转机构(1)在箭体(4)的下方至少为两个；

滚转环(2)，与箭体(4)上法兰盘配装且支撑在自适应滚转机构(1)上；

控制柜(3)，与自适应滚转机构(1)相连且控制至少一个自适应滚转机构(1)工作。

2.根据权利要求1所述的一种适应不同直径航天箭体的滚转装置，其特征在于：所述自适应滚转机构(1)包括电驱动车架(11)、两个沿同一轴线分布的活动轮机构(12)，所述活动轮机构(12)的底部均连接有调高机构(13)，所述调高机构(13)的底部均连接有滑动连接在电驱动车架(11)上的滑座(14)，所述电驱动车架(11)设有驱动两个滑座(14)的动力机构(15)，两个活动轮机构(12)中至少有一个上设有使箭体(4)滚转的驱动机构(16)。

3.根据权利要求2所述的一种适应不同直径航天箭体的滚转装置，其特征在于：所述活动轮机构(12)包括安装座(121)、中部铰接在安装座(121)上的V形支撑板(122)，所述V形支撑板(122)的两端均安装有滚轮(123)。

4.根据权利要求3所述的一种适应不同直径航天箭体的滚转装置，其特征在于：所述驱动机构(16)包括固定在V形支撑板(122)上的支架(161)、安装在支架(161)上的轴承(162)、与轴承(162)配合且用于安装滚轮(123)的花键轴(163)、连接在花键轴(163)上的法兰盘(164)、输出端与法兰盘(164)相连的减速器(165)、输出端与减速器(165)相连的伺服电机(166)。

5.根据权利要求3所述的一种适应不同直径航天箭体的滚转装置，其特征在于：含驱动机构(16)的活动轮机构(12)中，所述安装座(121)上设有驱动机构(16)因重力而向下偏转的限位支撑块(12a)。

6.根据权利要求2所述的一种适应不同直径航天箭体的滚转装置，其特征在于：所述调高机构(13)包括输出轴与活动轮机构(12)相连的丝杠升降机(131)、输出轴与丝杠升降机(131)的输入轴相连的驱动电机(132)。

7.根据权利要求2所述的一种适应不同直径航天箭体的滚转装置，其特征在于：所述动力机构(15)包括转向箱(151)、输出轴与转向箱(151)相连的电机(152)，所述转向箱(151)的两个输出轴上均连接有与滑座(14)相连的丝杠(153)。

8.根据权利要求1所述的一种适应不同直径航天箭体的滚转装置，其特征在于：所述滚转环(2)上沿周向每间隔2°设有与箭体(4)配合的安装孔(2a)。

9.根据权利要求1所述的一种适应不同直径航天箭体的滚转装置，其特征在于：所述控制柜(3)包括PLC、与PLC相连的电源滤波器和继电器、与PLC相连相连的触摸屏、与电源滤波器相连的开关电源、与继电器相连的伺服驱动器。