CN109834667B - 一种火箭发动机板筋结构地面试车机架 - Google Patents
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Abstract
一种火箭发动机板筋结构地面试车机架。本发明组成包括：机架底座，所述的机架底座由十字梁分别与发动机对接装置、耳座焊接组成，所述的机架底座分别与支撑梁、支撑板焊接，所述的机架底座通过所述的支撑梁、所述的支撑板与试验台对接方板焊接，所述的发动机对接装置包括对接圆板、圆柱，所述的对接圆板通过所述的圆柱与所述的十字梁连接。本发明结构简单、承载能力强、工艺性好、生产周期短、成本低，用于火箭发动机单机地面试车使用。
Description
技术领域：
本发明涉及涉及火箭发动机技术领域，具体涉及一种火箭发动机板筋结构地面试车机架。
背景技术：
火箭发动机地面试车机架是发动机研制试验过程中常用到的总装元件，用来连接发动机与试车台，传递发动机推力。
目前传统的单机试车机架主要是空间杆件结构焊接构成，空间杆件与底座以及试验台对接面通过定位搓修杆件，配合焊接卡位工装，焊接连接，再焊后整体机架工对接表面，最终成型。传统机架杆件结构搓修、定位复杂，且需要设计焊接卡位工装，以保证焊接变形在允许范围内，整个生产工艺性复杂、成本高、周期长，严重制约了发动机的研制进度。
发明内容：
本发明的目的是针对现有火箭发动机地面试车工艺复杂、生产周期长、成本高的缺陷，提供一种结构简单、承载能力强、工艺性好、生产周期短、成本低的火箭发动机板筋结构地面试车机架。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种火箭发动机板筋结构地面试车机架，其组成包括：机架底座，所述的机架底座由十字梁分别与发动机对接装置、耳座焊接组成，所述的机架底座分别与支撑梁、支撑板焊接，所述的机架底座通过所述的支撑梁、所述的支撑板与试验台对接方板焊接，所述的发动机对接装置包括对接圆板、圆柱，所述的对接圆板通过所述的圆柱与所述的十字梁连接。
所述的火箭发动机板筋结构地面试车机架，所述的对接圆板周向均匀分布一组螺栓孔一，所述的螺栓孔一与发动机通过螺栓对接。
所述的火箭发动机板筋结构地面试车机架，所述的耳座为2个，2个所述的耳座分别焊接在所述的十字梁两长梁底端，所述的耳座上具有螺栓孔二，所述的螺栓孔二与伺服机构通过螺栓对接。
所述的火箭发动机板筋结构地面试车机架，所述的十字梁包括2个短梁和2个长梁，2个所述的长梁之间焊接有工字梁，用来加强机架十字梁刚度，所述十字梁、所述的短梁、所述的长梁工字梁由筋焊接构成。
所述的火箭发动机板筋结构地面试车机架，所述的支撑梁的数量为2件，每件所述的支撑梁由3块板筋焊接构成，2件所述的支撑梁焊接在所述的十字梁的短梁上。
所述的火箭发动机板筋结构地面试车机架，所述的支撑板的数量为2件，每件所述的支撑梁由5块板筋焊接构成，2件所述的支撑板焊接在所述的十字梁的长梁上。
所述的火箭发动机板筋结构地面试车机架，所述的试验台对接方板具有4组螺栓孔，每组所述的螺栓孔有4个螺栓孔三，所述的螺栓孔三与试验台通过螺栓连接，所述的试验台对接方板焊接在所述的支撑梁、所述的支撑板顶端。
本发明的有益效果：
本发明机架供火箭发动机单机地面试车使用，具有结构简单、承载能力强、工艺性好、生产周期短、成本低的特点；具有一定的可变性，能根据不同承力载荷大小和安装对接要求进行结构适应性调整，应用范围广。
附图说明：
附图1为本发明的结构示意图。
附图2为本发明十字梁结构示意图。
附图3为本发明机架承力主体结构示意图。
附图中：1：发动机对接装置，2：耳座，3：长梁，4：支撑梁，5：支撑板，6：试验台对接方板，7：短梁，8：工字梁。
具体实施方式：
为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对本发明进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种火箭发动机板筋结构地面试车机架，该机架可供火箭发动机单机地面试车用，包括发动机对接装置1、耳座2、十字梁、支撑梁4、支撑板5、试验台对接方板6，所述十字梁分别与对接圆板以及耳座焊接构成机架底座，所述支撑梁以及支撑板与底座焊接构成机架承力主体，所述方板与机架承力主体焊接构成机架整体。所有零件材料采用30CrMnSiA，焊接材料选用E5015。
所述发动机对接装置包括与发动机对接圆板以及与机架十字梁对接圆柱；所述对接圆板周向均匀分布一定数量的螺栓孔一，与发动机通过螺栓连接对接，螺栓孔一直径和个数与发动机对接安装要求有关，考虑到发动机头部尺寸，螺栓数量取12个，螺栓孔径取13mm；所述对接板为棒料一体机加工成型，对接圆板与对接圆柱连接处需倒圆角，以减小应力集中；螺栓孔倒角侧周向需要锪平，以免跟螺母发生干涉，锪平直径取螺栓孔直径的1.8~2.2倍，优选2倍，即26mm。
所述耳座的数量为2件，使用棒料机架成型，耳座上机加出螺栓孔二，用来与伺服机构连接，2个耳座分别焊接在十字梁两长梁3底端，与十字梁中心轴成90°，作为伺服机构的上支点。
所述十字梁结构由19块板筋焊接构成，形成2个短梁7和2个长梁3，2个长梁底端焊有上述耳座；所述十字梁两长梁之间焊接有工字梁8，用来加强机架十字梁刚度；所述工字梁由3块板筋焊接构成；所有板筋厚度取20mm。
所述支撑梁的数量为2件，单件由3块板筋焊接构成，包括1块小主板和2块加强筋板，截面呈十字型，主板厚度取25mm，加强筋厚度取20mm，焊在小主板两边；两件支撑梁焊接在十字梁两短梁上。
所述支撑板的数量为2件，单件由5块板筋焊接构成，包括1块大主板、2块加强筋板和2块加强肋，大主板中间切去一块圆孔，用来减重，以及方便支撑板两边穿管路；2块加强肋焊接在大主板中间两侧，防止大板在受压过程中弯曲失稳，其中两块作为大板的加强筋，防止大板在受压过程中弯曲失稳；两件支撑板焊接在十字梁两长梁上；大主板厚度取25mm，加强筋板厚度取20mm，加强肋厚度取20mm；两件支撑板焊接在十字梁两长梁上。
所述试验台对接方板有4组螺栓孔，单组有4个螺栓孔三，用来与试验台通过螺栓连接，螺栓孔直径与发动机推力以及试验台对接安装要求有关，螺栓孔径取15mm；所述试验台对接方板通过板筋切割成型，试验台对接方板大小与试验台对接安装要求有关，方板厚度取15mm；试验台对接方板焊接在两个支撑梁和两个支撑板顶端，构成机架整体。
以上对本发明实施例进行了具体描述。需要理解的是，本发明不局限于上述特定实施例，本领域的普通技术人员依然可以对前述实施例所述方案进行修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (2)
1.一种火箭发动机板筋结构地面试车机架，其组成包括：机架底座，其特征是：所述的机架底座由十字梁分别与发动机对接装置、耳座焊接形成，所述的机架底座分别与支撑梁、支撑板焊接，所述的机架底座通过所述的支撑梁、所述的支撑板与试验台对接方板焊接，所述的发动机对接装置包括对接圆板、圆柱，所述的对接圆板通过所述的圆柱与所述的十字梁连接；
所述的对接圆板周向均匀分布一组螺栓孔一，所述的螺栓孔一与发动机通过螺栓对接；
所述的耳座为2个，2个所述的耳座分别焊接在所述的十字梁两长梁底端，所述的耳座上具有螺栓孔二，所述的螺栓孔二与伺服机构通过螺栓对接；
所述的十字梁包括2个短梁和2个长梁，2个所述的长梁之间焊接有工字梁，用来加强机架十字梁刚度，所述十字梁、所述的短梁、所述的工字梁由筋焊接构成；
所述的支撑梁的数量为2件，每件所述的支撑梁由3块板筋焊接构成，2件所述的支撑梁焊接在所述的十字梁的短梁上；
所述的支撑板的数量为2件，每件所述的支撑梁由5块板筋焊接构成，2件所述的支撑板焊接在所述的十字梁的长梁上；
所述的5块板筋包括1块大主板、2块加强筋板和2块加强肋，大主板中间切去一块圆孔，用来减重，以及方便支撑板两边穿管路；2块加强肋焊接在大主板中间两侧，防止大板在受压过程中弯曲失稳。
2.根据权利要求1所述的火箭发动机板筋结构地面试车机架，其特征是：所述的试验台对接方板具有4组螺栓孔，每组所述的螺栓孔有4个螺栓孔三，所述的螺栓孔三与试验台通过螺栓连接，所述的试验台对接方板焊接在所述的支撑梁、所述的支撑板顶端。
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