CN110963421A - 一种多功能火箭运输起竖车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能火箭运输起竖车，属于运载火箭地面运输发射装置技术领域。起竖臂的一端铰接在运输车的尾部，起竖臂的另一端安装起吊调节装置，起吊调节装置在起竖臂起竖后实现助推火箭在水平面内的横纵以及竖直方向的高度调节；抱臂调节装置安装在起竖臂上，实现对助推火箭的锁紧和松开，抱臂调节装置同时能实现横、纵和竖直三方向调节；起竖油缸安装在运输车和起竖臂之间，实现起竖臂的起竖和回收；支腿安装在运输车的底部实现助推火箭起竖时对运输车平衡的支撑。本发明的起竖车适用于捆绑式火箭中的助推火箭，能对助推火箭进行运输转移，到达发射区后整体起竖，并完成与芯级火箭的快速对接。

Description

一种多功能火箭运输起竖车
技术领域
本发明涉及航天地面保障装备技术领域，具体涉及一种助推火箭运输起竖车。
背景技术
捆绑式火箭主要由芯级火箭与多个助推火箭捆绑组成，具有推力大、初速高、成本低等优点。
我国捆绑式火箭的助推火箭与芯级火箭的常用对接方法为：助推火箭在技术区内通过行车分别吊装至运输车上，由运输车将助推火箭运抵发射区实现转场作业；进入发射区后，首先由发射塔上配置的塔吊或其他起重机以及作业人员配合将助推火箭从运输车上吊起，并将其由水平状态逐渐翻转成垂直状态，再由起重设备调整助推火箭空间位置，最后由人工辅助完成与芯级火箭的对接。
目前，国内助推火箭与芯级火箭的对接操作复杂、标准化和自动化程度低、对操作人员技能要求高，现场指挥协调难度大，吊装过程的安全性受人为因素影响较大，而且还存在作业效率低、占用发射工位时间长、吊装环节易受风力影响等现实问题。随着国内外运载火箭市场竞争的加剧，现有助推火箭与芯级火箭对接方式的弊端逐渐显现，已不能满足商业化运作的要求。因此，捆绑式火箭发射前准备流程中，助推火箭与芯级火箭的对接环节迫切需要更加简单快捷、作业流程标准化、自动化程度高、安全性更有保障的制式化装备。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种多功能火箭运输起竖车，该起竖车适用于捆绑式火箭中的助推火箭，能对助推火箭进行运输转移，到达发射区后整体起竖，并完成与芯级火箭的快速对接。
一种多功能火箭运输起竖车，该起竖车包括运输车、起吊调节装置、抱臂调节装置、起竖臂、起竖油缸、支腿和升降系统；
所述起竖臂的一端铰接在运输车的尾部，起竖臂的另一端安装起吊调节装置，起吊调节装置与助推火箭的头部固定连接，在起竖臂起竖后实现助推火箭在水平面内的横纵以及竖直方向的高度调节；所述抱臂调节装置安装在起竖臂上，实现对助推火箭的锁紧和松开，抱臂调节装置同时能实现横、纵和竖直三方向调节；所述起竖油缸安装在运输车和起竖臂之间，实现起竖臂的起竖和回收；所述支腿安装在运输车的底部实现助推火箭起竖时对运输车平衡的支撑；所述升降系统安装在起竖臂上，可将作业人员送至助推火箭的前、后捆绑点处。
进一步地，所述起吊调节装置包括起吊钢丝绳、液压伺服油缸、动滑轮、水平调节装置、定滑轮组、动滑轮组和吊具；
所述动滑轮布置在液压伺服油缸的活动端，定滑轮组固定在水平调节装置上，动滑轮组布置在吊具顶部；
起吊钢丝绳一端固定在起竖臂结构上，首先绕过与液压伺服油缸相连的动滑轮，然后绕过水平调节装置上的定滑轮组和吊具上动滑轮组，根据实际吊重需求计算出合理倍率，从而确定定滑轮组和动滑轮组的滑轮数量；起吊钢丝绳的另外一端根据吊重倍率可固定在定滑轮组或动滑轮组上；通过液压伺服油缸的伸和缩能精确控制助推火箭的升和降，实现与芯级火箭的对接。
进一步地，所述水平调节装置包括横向移动滚轮、横向移动装置、纵向移动装置和纵向移动滚轮；所述横向移动装置为矩形框架结构，横向移动滚轮安装在横向移动装置上，横向移动装置在横向移动滚轮的带动下整体沿左右方向横向移动；纵向移动装置通过纵向移动滚轮安装在横向移动装置的内部，纵向移动装置在纵向移动滚轮的带动下相对于横向移动装置做沿前后方向纵向移动；
起竖完成后，需要进行助推火箭姿态调整时，由主吊点进行助推火箭位置调整，通过横向移动装置和纵向移动装置实现吊点的区域性覆盖，同时抱臂调节装置采集起竖臂上起吊调节装置的位移信号，实现两处抱臂装置的跟随移动，最终实现助推火箭的水平位置调整。
进一步地，所述抱臂调节装置包括抱臂、柔性缓冲层、支撑座、高度调节装置、抱臂电缸、横向调节装置、纵向调节装置、双层铰接式基座和缓冲阻尼器；
左、右两侧的抱臂及支撑座的内侧固定有柔性缓冲层，左、右抱臂通过抱臂电缸控制，使其抱紧或打开，从而实现对助推火箭的锁紧或松开；
所述高度调节装置安装在支撑座和横向调节装置之间，横向调节装置和纵向调节装置形成嵌入式滑动配合；纵向调节装置与双层铰接式基座固定连接，双层铰接式基座由底座和两个铰接座组成，两个铰接座与底座之间依次铰接，两个铰接座的两侧安装有缓冲阻尼器。
进一步地，所述升降系统包括升降卷扬、升降钢丝绳和升降平台；升降卷扬固定在起竖臂的前部，升降钢丝绳一端缠绕在升降卷扬上，另外一端连接升降平台；升降平台可在固定在起竖臂内侧的滑道上滑动；当助推火箭和芯级火箭位置调整到位后，由升降卷扬收放钢丝绳，可实现升降平台沿起竖臂升和降。
有益效果：
1、本发明集成了对助推火箭的运输、起竖以及定位等多种功能，能够满足运载火箭的全流程自动化操作，自动化效率高且定位精确，能够有效地保障助推火箭的起竖、与芯级火箭对接、撤收的全流程工作完成。
2、本发明的高度调节装置、横向调节装置和纵向调节装置与吊具同步动作，可实现助推火箭三个自由度的调节，从而满足助推火箭与芯级火箭对接时的使用需求；其次能降低风力等环境因素对火箭发射准备的影响。
3、本发明抱臂调节装置底部设置双层铰接式基座，双层铰接式基座中的阻尼器能够保证水平运输状态时运输的平稳；在起竖过程中，前抱臂调节装置与后抱臂调节装置的铰接式基座中的铰接点组成具有一定自由度的四连杆机构，可使助推火箭随着受力状态的变化自动绕着底座转动，从而消除助推上因起竖臂变形带来的附加弯矩，保证箭体不受弯矩的损坏。
4、本发明的起竖臂上集成了升降系统，当箭体起竖后升降系统中的升降平台沿起竖臂上下升降，可将作业人员送至助推火箭与芯级火箭的前、后捆绑点处，便于作业人员快速完成箭体间的连接作业。
附图说明
图1为本发明火箭运输起竖车的主视图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明起吊调节装置组成图；
图4为图3的右视图；
图5为本发明的平移调节装置组成图；
图6和7为本发明的抱臂调节装置组成图；
图8为本发明的起竖臂示意图；
图9为升降工作平台收拢和打开状态图。
其中，1-运输车、2-起吊调节装置、3-抱臂调节装置、4-起竖臂、5-起竖油缸、6-支腿、7-升降系统、21-起吊钢丝绳、22-液压伺服油缸、23-动滑轮、24-水平调节装置、24-1-横向移动滚轮、24-2-横向移动装置、24-3-纵向移动装置、24-4-纵向移动滚轮25-定滑轮组、26-动滑轮组、27-吊具、31-抱臂、32-柔性缓冲层、33-支撑座、34-高度调节装置、35-抱臂电缸、36-横向调节装置、37-纵向调节装置、38-双层铰接式基座、39-缓冲阻尼器、71-升降卷扬、72-升降钢丝绳、73-升降平台。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
如附图1所示，本发明提供了一种多功能火箭运输起竖车，该起竖车包括运输车1、起吊调节装置2、抱臂调节装置3、起竖臂4、起竖油缸5、支腿6和升降系统7；
起竖臂的一端铰接在运输车的尾部，起竖臂的另一端安装起吊调节装置，起吊调节装置与助推火箭的头部固定连接，在起竖臂起竖后实现助推火箭在水平面内的横纵以及竖直方向的高度调节；所述抱臂调节装置安装在起竖臂上，实现对助推火箭的锁紧和松开，抱臂调节装置同时能实现横、纵和竖直三方向调节；所述起竖油缸安装在运输车和起竖臂之间，实现起竖臂的起竖和回收；支腿安装在运输车的底部实现助推火箭起竖时对运输车平衡的支撑。
运输车1包括驾驶室、行驶系统、动力系统、车架结构等。运输车1是本发明其余组成部分的载体，也是助推火箭运输转移的主要实现部件。
如图1和图2所示，起吊调节装置2安装在起竖臂4的前部。
如图3和图4所示，起吊调节装置2主要由起吊钢丝绳21、液压伺服油缸22、动滑轮23、水平调节装置24、定滑轮组25、动滑轮组26和吊具27组成。
其中水平调节装置24主要由横向移动滚轮24-1、横向移动装置24-2、纵向移动装置24-3、纵向移动滚轮24-4组成，如图5所示。水平调节装置24主要实现吊点的左右横移和前后纵向移动。起竖完成后，需要进行助推火箭姿态调整时，由主吊点进行助推火箭位置调整，通过横向移动装置24-2和纵向移动装置24-3实现吊点的区域性覆盖，同时抱臂调节装置3采集起竖臂上起吊调节装置2的位移信号，实现两处抱臂装置的跟随移动，最终实现助推火箭的水平位置调整。
如图3所示，起吊调节装置2布置有三处滑轮，一个动滑轮、一个动滑轮组和一个定滑轮组，动滑轮23布置在液压伺服油缸21的活动端，定滑轮组25固定在水平调节装置24中的前后移动装置24-3上，动滑轮组26布置在吊具27顶部。
如图1所示，起吊钢丝绳21一端固定在起竖臂结构上，首先绕过与液压伺服油缸22相连的动滑轮23，然后绕过水平调节装置24上的定滑轮组25和吊具上动滑轮组26，根据实际吊重需求计算出合理倍率，从而确定定滑轮组25和动滑轮组26的滑轮数量。起吊钢丝绳21的另外一端根据吊重倍率可固定在定滑轮组25或动滑轮组26上。由此，通过液压伺服油缸22的伸和缩能精确控制助推火箭的升和降，实现与芯级火箭的对接。
如图5所示，抱臂调节装置3主要由抱臂31、柔性缓冲层32、支撑座33、高度调节装置34、抱臂电缸35、横向调节装置36、纵向调节装置37、双层铰接式基座38、缓冲阻尼器39组成。
在左、右抱臂31及支撑座33的内侧固定有柔性缓冲层32，具有缓冲和防护作用。左、右抱臂31通过抱臂电缸35控制，使其抱紧或打开，从而实现对助推火箭的锁紧或松开。
抱臂调节装置3中的高度调节装置34、横向调节装置36、纵向调节装置37与吊具27同步动作，可实现助推火箭三个自由度的调节，从而满足助推火箭与芯级火箭对接时的使用需求。
双层铰接式基座38由主要由底座、铰接座一、铰接座二组成。其中铰接座一、铰接座二的两侧安装有缓冲阻尼器39，其可在水平运输状态时阻止铰接座一、铰接座二不发生转动，保证运输的平稳。在起竖过程中，前抱臂调节装置3的双层铰接式基座38与后抱臂调节装置3的铰接式基座38组成四连杆机构，可使助推火箭随着受力状态的变化自动绕着底座转动，从而消除助推上因起竖臂变形带来的附加弯矩。
图7为起竖臂4的结构示意图。在运输转运过程，起竖臂4为助推火箭和运输车1之间的主体连接部件，助推火箭由抱臂调节装置3支撑并固定，而起竖臂4为抱臂调节装置3的安装基础。
如图1所示，起竖臂4下部铰接在运输车1的尾部。在起竖翻转过程中，起竖臂4为助推火箭由水平状态翻转至垂直状态的主要承力结构，由起竖臂4的翻转带动助推火箭跟随翻转，进一步完成助推火箭的升降、姿态调整、与芯级火箭的安装连接。
起竖臂4的起竖翻转和回倒由铰接在运输车1和起竖臂4上的起竖油缸5的伸缩实现。
升降系统7由升降卷扬71、升降钢丝绳72和升降平台73组成。由图1所示，升降卷扬71固定在起竖臂4的前部，升降钢丝绳72一端缠绕在升降卷扬71上，另外一端连接升降平台73；升降平台73可在固定在起竖臂4内侧的滑道上滑动。当助推火箭和芯级火箭位置调整到位后，由升降卷扬71收放钢丝绳，可实现升降平台73沿起竖臂升和降，从而将作业人员送至助推火箭的前、后捆绑点处，便于人员安装助推火箭和芯级火箭之间的拉杆(撤收作业时可实现前、后捆绑点的分离)。
如图8所示，升降平台73设计为可打开式结构，有打开和收拢两种状态。在技术区吊装助推火箭至起竖保障车前，先升降平台73打开，吊装完成后，收拢升降平台73。运输至发射区，起竖、调整、安装完成后，升降平台73下降至最低位，人员从升降工作平台撤离，此时再次打开升降平台73，起竖臂方能回倒，最后再次合上升降平台，起竖保障车辆驶离。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多功能火箭运输起竖车，其特征在于，该保障车包括运输车、起吊调节装置、抱臂调节装置、起竖臂、起竖油缸、支腿和升降系统；
所述起竖臂的一端铰接在运输车的尾部，起竖臂的另一端安装起吊调节装置，起吊调节装置与助推火箭的头部固定连接，在起竖臂起竖后实现助推火箭在水平面内的横纵以及竖直方向的高度调节；所述抱臂调节装置安装在起竖臂上，实现对助推火箭的锁紧和松开，抱臂调节装置同时能实现横、纵和竖直三方向调节；所述起竖油缸安装在运输车和起竖臂之间，实现起竖臂的起竖和回收；所述支腿安装在运输车的底部实现助推火箭起竖时对运输车平衡的支撑；所述升降系统安装在起竖臂上，可将作业人员送至助推火箭的前、后捆绑点处。
2.如权利要求1所述的火箭运输起竖车，其特征在于，所述起吊调节装置包括起吊钢丝绳、液压伺服油缸、动滑轮、水平调节装置、定滑轮组、动滑轮组和吊具；
所述动滑轮布置在液压伺服油缸的活动端，定滑轮组固定在水平调节装置上，动滑轮组布置在吊具顶部；
起吊钢丝绳一端固定在起竖臂结构上，首先绕过与液压伺服油缸相连的动滑轮，然后绕过水平调节装置上的定滑轮组和吊具上动滑轮组，根据实际吊重需求计算出合理倍率，从而确定定滑轮组和动滑轮组的滑轮数量；起吊钢丝绳的另外一端根据吊重倍率可固定在定滑轮组或动滑轮组上；通过液压伺服油缸的伸和缩能精确控制助推火箭的升和降，实现与芯级火箭的对接。
3.如权利要求2所述的火箭运输起竖车，其特征在于，所述水平调节装置包括横向移动滚轮、横向移动装置、纵向移动装置和纵向移动滚轮；所述横向移动装置为矩形框架结构，横向移动滚轮安装在横向移动装置上，横向移动装置在横向移动滚轮的带动下整体沿左右方向横向移动；纵向移动装置通过纵向移动滚轮安装在横向移动装置的内部，纵向移动装置在纵向移动滚轮的带动下相对于横向移动装置做沿前后方向纵向移动。
4.如权利要求1所述的火箭运输起竖车，其特征在于，所述抱臂调节装置包括抱臂、柔性缓冲层、支撑座、高度调节装置、抱臂电缸、横向调节装置、纵向调节装置、双层铰接式基座和缓冲阻尼器；
左、右两侧的抱臂及支撑座的内侧固定有柔性缓冲层，左、右抱臂通过抱臂电缸控制，使其抱紧或打开，从而实现对助推火箭的锁紧或松开；
所述高度调节装置安装在支撑座和横向调节装置之间，横向调节装置和纵向调节装置形成嵌入式滑动配合；纵向调节装置与双层铰接式基座固定连接，双层铰接式基座由底座和两个铰接座组成，两个铰接座与底座之间依次铰接，两个铰接座的两侧安装有缓冲阻尼器。
5.如权利要求1所述的火箭运输起竖车，其特征在于，所述升降系统包括升降卷扬、升降钢丝绳和升降平台；升降卷扬固定在起竖臂的前部，升降钢丝绳一端缠绕在升降卷扬上，另外一端连接升降平台；升降平台可在固定在起竖臂内侧的滑道上滑动；当助推火箭和芯级火箭位置调整到位后，由升降卷扬收放钢丝绳，可实现升降平台沿起竖臂升和降。
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