CN111015154B - 一种三向调姿的组合发动机对接装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，属于工程机械领域。所述装置的框架为矩形结构，连接板沿框架的宽度方向均匀固定，每块连接板上分别设有X向移动机构，且每块连接板上均有设有X向导轨，X向移动机构分别与相应的X向导轨配合；每组X向移动机构的两侧均设有Y向移动机构，且沿每组X向移动机构上均设有Y向导轨，Y向移动机构分别与相应的Y向导轨配合；位于框架1四个角的Y向移动机构上设有Z向升降机构，其余Y向移动机构上设有Z向随动机构，每组Z向升降机构和Z向随动机构上均设有球头连接结构。所述装置结构设计合理、巧妙，采用三组支撑调姿机构，实现了大部件的X、Y、Z方向精确调姿。

Description

一种三向调姿的组合发动机对接装配装置

技术领域

本发明涉及一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，属于工程机械领域。

背景技术

对于单个部件尺寸及重量均较大的组合发动机，总装过程中需实现高速通道、低速通道与前、后部件的同步对接，并且对接部件的外形复杂，装配关系的协调难度大，协调因素比较多，导致对接难度大。为满足组合发动机同步对接要求，需要对接部件能够沿水平和竖直方向(空间直角坐标系的X、Y、Z方向)精确调姿，现有的固定式总装装置及水平旋转装配装置仅能满足发动机水平或竖直等某个固定姿态下的支撑及装配要求，功能落后，均无法满足组合发动机对接要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，以解决现有的固定式总装装置及水平旋转装配装置无法满足组合发动机同步精确对接要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，所述装置包括框架、连接板、X向移动机构、Y向移动机构、Z向升降机构、Z向随动机构、球头连接结构、支撑结构、万向脚轮、把手和牵引机构，其中框架为矩形结构，连接板沿框架的宽度方向均匀固定，每块连接板上分别设有X向移动机构，且每块连接板上均有设有X向导轨，X向移动机构分别与相应的X向导轨配合；X向移动机构包括X向底板，每块X向底板的两侧均设有Y向移动机构，且沿每组X向移动机构上均设有Y向导轨，Y向移动机构分别与相应的Y向导轨配合；Y向移动机构包括Y向底板，位于框架四个角的Y向底板上设有Z向升降机构，其余Y向底板上设有Z向随动机构，每组Z向升降机构和Z向随动机构上均设有球头连接结构；框架的侧面均设有支撑结构，框架的底部设有万向脚轮，把手和牵引机构均设置在框架的一侧，所述装置的变形量不大于1mm。

进一步的，所述X向移动机构包括X向底板、X向减速机、X向移动手轮、X向手轮丝杠、X向减速机丝杠、第一滑块和第一丝杆定位座，每块连接板的上方均设有X向底板，X向底板通过滑块与相应的X向导轨配合；第一丝杆定位座固定在靠近X向减速机的X向底板，X向减速机固定在框架一侧的短梁上，X向减速机丝杠一端与X向减速机连接，另一端穿过第一丝杆定位座；X向移动手轮通过X向手轮丝杠与X向减速机连接；所述连接板的两侧沿X方向均设计有X向标尺，用于X方向精确调姿。转动X向移动手轮即可移动与X向减速机丝杠连接的X向底板；导轨及滑块采用燕尾槽式结构，导轨安装在X向底板的导轨槽内，每个导轨上设计有多个滑块。

进一步的，所述X向底板之间通过连接管连接。当需要多块X向底板联动时，可用连接管将待移动的X向底板与可移动的X向底板连接。

进一步的，所述Y向移动机构还包括由Y向减速机、Y向移动手轮、Y向减速机丝杠、Y向导轨、第二滑块和第二丝杠固定座，Y向减速机位于每块X向底板的两侧，第二丝杠固定座固定在X向底板上；Y向减速机丝杠与Y向减速机连接，且Y向减速机丝杠的一端穿过第二丝杠固定座，另一端与Y向移动手轮连接；Y向导轨位于Y向减速机丝杠的两侧，且Y向导轨上设有第二滑块，Y向底板通过第二滑块与相应的Y向导轨配合，所述X向底板的两侧沿Y方向均设计有Y向标尺，用于Y方向精确调姿。Y向导轨安装在Y向底板的导轨槽内，每个导轨上设计有滑块。

进一步的，所述Z向升降机构包括Z向减速机、Z向支撑管、Z向升降支撑板、升降管、Z升降手轮、Z向手轮丝杠、Z向升降丝杠、Z向升降底座，Y向底板的四周设有Z向支撑管，Z向升降支撑板支撑在Z向支撑管上，升降管位于Z向升降支撑板上，升降管内设有Z向升降底座，Z向升降支撑板和Z向升降底座的中心均设有通孔，Z向减速机固定在Y向底板上，Z向手轮丝杠的一端与Z向减速机连接，另一端与Z升降手轮连接，Z向升降丝杠一端与Z向减速机连接，另一端依次穿过Z向升降支撑板和Z向升降底座的通孔，所述升降管上设有Z向标尺。

进一步的，所述升降管外设有套筒，升降管与套筒通过第一键连接，套筒底部周向设有加强筋。

进一步的，所述Z向随动机构包括方管连接板、方管、Z向随动导轨、Z向随动手轮、第二键和球头座连接板，方管连接板固定在Y向底板上，方管一端固定在方管连接板上，方管另一端与球头座连接板固定，Z向随动导轨位于方管内，且Z向随动导轨的一端与球头座连接板连接，Z向随动导轨内设有第二键，Z向随动手轮与第二键连接。松开Z向随动手轮(顺时针旋转)，向上抬球头座连接板，可使其上连接的中间支撑向上移动，到位后逆时针旋转Z向随动手轮，将Z向随动机构锁死，防止其意外移动。

进一步的，所述球头连接结构包括球头底座、球头连接板、球头、球头盖和连接杆，球头底座与球头座连接板连接，球头底座内设有球头槽，球头位于球头槽内且上端盖有球头盖，球头连接板的一端通过连接杆与球头连接，球头连接板的另一端与待组合发动机部件连接。

进一步的，所述X向减速机、Y向减速机和Z向减速机的减速比大于1:15。

进一步的，所述X向移动机构、Y向移动机构、Z向升降机构和Z向随动机构的各向行程均不小于±200mm。

有益效果

对接装配装置结构设计合理、巧妙，采用三组支撑调姿机构，实现了大部件的X、Y、Z方向精确调姿。

对接装配装置采用三组支撑调姿机构，通过精密导轨、减速机、丝杠、滑块，配合标尺可实现X、Y、Z方向灵活、精确的调姿，调节精度可控制在1mm以内。

对接装配装置采用牵引机构，通过牵引车拉动牵引杆转向可实现装配装置整体的灵活转向和移动。

对接装配装置采用球头式连接结构，透过微调实现了装置与产品的顺利对接，并提高了装置的安全性。

本发明较好的满足了组合发动机的对接装配需求，具有较强的通用性与技术推广性，也可应用于类似大部件的精密对接。

附图说明

图1为本发明所述装置结构示意图；

图2为本发明所述装置X向移动机构示意图；

图3为本发明所述装置Y向移动机构示意图；

图4-5为本发明所述装置Z向升降机构示意图；

图6-7为本发明所述装置Z向随动机构示意图；

图8-9为本发明所述装置球头连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，所述装置包括框架1、连接板2、X向移动机构3、Y向移动机构4、Z向升降机构5、Z向随动机构6、球头连接结构7、支撑结构8、万向脚轮9、把手10和牵引机构11，其中框架1为矩形结构，连接板2沿框架1的宽度方向均匀固定，每块连接板2上分别设有X向移动机构3，且每块连接板2上均有设有X向导轨37，X向移动机构3分别与相应的X向导轨37配合；X向移动机构3包括X向底板31，每块X向底板(31)的两侧均设有Y向移动机构4，且沿每组X向移动机构3上均设有Y向导轨44，Y向移动机构4分别与相应的Y向导轨44配合；Y向移动机构4包括Y向底板48，位于框架1四个角的Y向底板48上设有Z向升降机构5，其余Y向底板48上设有Z向随动机构6，每组Z向升降机构5和Z向随动机构6上均设有球头连接结构7；框架1的侧面均设有支撑结构8，框架1的底部设有万向脚轮9，把手10和牵引机构11均设置在框架1的一侧，所述装置的变形量不大于1mm。

所述X向移动机构3还包括X向减速机32、X向移动手轮33、X向手轮丝杠34、X向减速机丝杠35、第一滑块和第一丝杆定位座39，每块连接板2的上方均设有X向底板31，X向底板31通过滑块与相应的X向导轨37配合；第一丝杆定位座39固定在靠近X向减速机32的X向底板31，X向减速机32固定在框架1一侧的短梁上，X向减速机丝杠35一端与X向减速机32连接，另一端穿过第一丝杆定位座39；X向移动手轮33通过X向手轮丝杠34与X向减速机32连接。所述连接板2的两侧沿X方向均设计有X向标尺38，用于X方向精确调姿。转动X向移动手轮即可移动与X向减速机丝杠连接的X向底板；导轨及滑块采用燕尾槽式结构，导轨安装在X向底板的导轨槽内，每个导轨上设计有多个滑块。

所述X向底板31之间通过连接管36连接。当需要多块X向底板联动时，可用连接管将待移动的X向底板与可移动的X向底板连接。

所述Y向移动机构4还包括由Y向减速机41、Y向移动手轮42、Y向减速机丝杠43、Y向导轨44、第二滑块45和第二丝杠固定座46，Y向减速机41位于每块X向底板31的两侧，第二丝杠固定座46固定在X向底板31上；Y向减速机丝杠43与Y向减速机41连接，且Y向减速机丝杠43的一端穿过第二丝杠固定座46，另一端与Y向移动手轮42连接；Y向导轨44位于Y向减速机丝杠43的两侧，且Y向导轨44上设有第二滑块45，Y向底板48通过第二滑块45与相应的Y向导轨44配合，所述X向底板31的两侧沿Y方向均设计有Y向标尺47，用于Y方向精确调姿。Y向导轨安装在Y向底板的导轨槽内，每个导轨上设计有滑块。

所述Z向升降机构5包括Z向减速机51、Z向支撑管52、Z向升降支撑板53、升降管54、Z升降手轮55、Z向手轮丝杠56、Z向升降丝杠57、Z向升降底座58，Y向底板48的四周设有Z向支撑管52，Z向升降支撑板53支撑在Z向支撑管52上，升降管54位于Z向升降支撑板53上，升降管54内设有Z向升降底座58，Z向升降支撑板53和Z向升降底座58的中心均设有通孔，Z向减速机51固定在Y向底板48上，Z向手轮丝杠56的一端与Z向减速机51连接，另一端与Z升降手轮55连接，Z向升降丝杠57一端与Z向减速机51连接，另一端依次穿过Z向升降支撑板53和Z向升降底座58的通孔，所述升降管54上设有Z向标尺。

所述升降管54外设有套筒59，升降管54与套筒59通过第一键511连接，套筒59底部周向设有加强筋510。

所述Z向随动机构6包括方管连接板61、方管62、Z向随动导轨63、Z向随动手轮64、第二键65和球头座连接板66，方管连接板61固定在Y向底板48上，方管62一端固定在方管连接板61上，方管62另一端与球头座连接板66固定，Z向随动导轨63位于方管62内，且Z向随动导轨63的一端与球头座连接板66连接，Z向随动导轨63内设有第二键65，Z向随动手轮64与第二键65连接。松开Z向随动手轮(顺时针旋转)，向上抬球头座连接板，可使其上连接的中间支撑向上移动，到位后逆时针旋转Z向随动手轮，将Z向随动机构锁死，防止其意外移动。

所述球头连接结构7包括球头底座71、球头连接板72、球头73、球头盖74和连接杆75，球头底座71与球头座连接板66连接，球头底座71内设有球头槽，球头73位于球头槽内且上端盖有球头盖74，球头连接板72的一端通过连接杆75与球头73连接，球头连接板72的另一端与待组合发动机部件连接。

所述X向减速机、Y向减速机和Z向减速机的减速比大于1:15。

所述X向移动机构3、Y向移动机构4、Z向升降机构5和Z向随动机构6的各向行程均不小±200mm。

使用时：

(1)将球头连接板安装在产品的接口处，安装并拧紧固定螺钉，保证球头连接板与产品连接可靠；

(2)将对接装配装置推(或利用牵引杆进行牵引)至预定装配位置后，先把脚轮上的刹车片踩下，再将旋转框架外侧的辅助支撑机构上的手轮，将车架固定牢固；

(3)用吊车将产品吊至框架上方，与车架上的支撑点进行对接。对接时，可转动X、Y、Z方向减速机的手轮，并根据标尺，来对支撑点位置进行精确调整，从而让车架上的球头底座与已经安装在产品上的球头连接板的圆球处进行对接；

(4)对接完成后，将球头盖压在球头连接板的圆球上，然后用螺钉固定在球头底座上；

(5)确定好装配位置以后，中间的支撑点可以用手轮将其锁紧，防止移动；

(6)根据对接件的位置，通过X、Y、Z方向调姿，实现组合发动机的同步精确对接。

综上所述，发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明的精神和原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，其特征在于：所述装置包括框架（1）、连接板（2）、X向移动机构（3）、Y向移动机构（4）、Z向升降机构（5）、Z向随动机构（6）、球头连接结构（7）、支撑结构（8）、万向脚轮（9）、把手（10）和牵引机构（11），其中框架（1）为矩形结构，连接板（2）沿框架（1）的宽度方向均匀固定，每块连接板（2）上分别设有X向移动机构（3），且每块连接板（2）上均匀设有X向导轨（37），X向移动机构（3）分别与相应的X向导轨（37）配合；X向移动机构（3）包括X向底板（31），每块X向底板（31）的两侧均设有Y向移动机构（4），且沿每组X向移动机构（3）上均设有Y向导轨（44），Y向移动机构（4）分别与相应的Y向导轨（44）配合；Y向移动机构（4）包括Y向底板（48），位于框架（1）四个角的Y向底板（48）上设有Z向升降机构（5），其余Y向底板（48）上设有Z向随动机构（6），每组Z向升降机构（5）和Z向随动机构（6）上均设有球头连接结构（7）；框架（1）的侧面均设有支撑结构（8），框架（1）的底部设有万向脚轮（9），把手（10）和牵引机构（11）均设置在框架（1）的一侧，所述装置的变形量不大于1mm；

所述球头连接结构（7）包括球头底座（71）、球头连接板（72）、球头（73）、球头盖（74）和连接杆（75），球头底座（71）与球头座连接板（66）连接，球头底座（71）内设有球头槽，球头（73）位于球头槽内且上端盖有球头盖（74），球头连接板（72）的一端通过连接杆（75）与球头（73）连接，球头连接板（72）的另一端与待组合发动机部件连接；

使用时，首先将球头连接板（72）安装在待组合发动机的接口处，然后所述对接装配装置至预定装配位置后，通过支撑结构（8）进行支撑固定，之后将待组合发动机吊至框架（1）上方，调节X向移动机构（3）、Y向移动机构（4）和Z向升降机构（5）的位置使待组合发动机上连接的球头连接板（72）与球头底座（71）对接，对接完成后，将球头盖（74）盖在球头（73）上方并与球头底座（71）固定，确定好装配位置后，Z向随动机构（6）移动到位并锁紧，通过X、Y、Z方向调姿，实现组合发动机的同步精确对接。

2.如权利要求1所述的一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，其特征在于：所述X向移动机构（3）还包括X向减速机（32）、X向移动手轮（33）、X向手轮丝杠（34）、X向减速机丝杠（35）、第一滑块和第一丝杆定位座（39），每块连接板（2）的上方均设有X向底板（31），X向底板（31）通过滑块与相应的X向导轨（37）配合；第一丝杆定位座（39）固定在靠近X向减速机（32）的X向底板（31），X向减速机（32）固定在框架（1）一侧的短梁上，X向减速机丝杠（35）一端与X向减速机（32）连接，另一端穿过第一丝杆定位座（39）；X向移动手轮（33）通过X向手轮丝杠（34）与X向减速机（32）连接；所述连接板（2）的两侧沿X方向均设计有X向标尺（38）。

3.如权利要求2所述的一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，其特征在于：所述X向底板（31）之间通过连接管（36）连接。

4.如权利要求1所述的一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，其特征在于：所述Y向移动机构（4）还包括Y向减速机（41）、Y向移动手轮（42）、Y向减速机丝杠（43）、Y向导轨（44）、第二滑块（45）和第二丝杠固定座（46），Y向减速机（41）位于每块X向底板（31）的两侧，第二丝杠固定座（46）固定在X向底板（31）上；Y向减速机丝杠（43）与Y向减速机（41）连接，且Y向减速机丝杠（43）的一端穿过第二丝杠固定座（46），另一端与Y向移动手轮（42）连接；Y向导轨（44）位于Y向减速机丝杠（43）的两侧，且Y向导轨（44）上设有第二滑块（45），Y向底板（48）通过第二滑块（45）与相应的Y向导轨（44）配合，所述X向底板（31）的两侧沿Y方向均设计有Y向标尺（47）。

5.如权利要求1所述的一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，其特征在于：所述Z向升降机构（5）包括Z向减速机（51）、Z向支撑管（52）、Z向升降支撑板（53）、升降管（54）、Z升降手轮（55）、Z向手轮丝杠（56）、Z向升降丝杠（57）、Z向升降底座（58），Y向底板（48）的四周设有Z向支撑管（52），Z向升降支撑板（53）支撑在Z向支撑管（52）上，升降管（54）位于Z向升降支撑板（53）上，升降管（54）内设有Z向升降底座（58），Z向升降支撑板（53）和Z向升降底座（58）的中心均设有通孔，Z向减速机（51）固定在Y向底板（48）上，Z向手轮丝杠（56）的一端与Z向减速机（51）连接，另一端与Z升降手轮（55）连接，Z向升降丝杠（57）一端与Z向减速机（51）连接，另一端依次穿过Z向升降支撑板（53）和Z向升降底座（58）的通孔，所述升降管（54）上设有Z向标尺。

6.如权利要求5所述的一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，其特征在于：所述升降管（54）外设有套筒（59），升降管（54）与套筒（59）通过第一键（511）连接，套筒（59）底部周向设有加强筋（510）。

7.如权利要求1所述的一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，其特征在于：所述Z向随动机构（6）包括方管连接板（61）、方管（62）、Z向随动导轨（63）、Z向随动手轮（64）、第二键（65）和球头座连接板（66），方管连接板（61）固定在Y向底板（48）上，方管（62）一端固定在方管连接板（61）上，方管（62）另一端与球头座连接板（66）固定，Z向随动导轨（63）位于方管（62）内，且Z向随动导轨（63）的一端与球头座连接板（66）连接，Z向随动导轨（63）内设有第二键（65），Z向随动手轮（64）与第二键（65）连接。

8.如权利要求2所述的一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，其特征在于：所述X向减速机（32）的减速比大于1:15。

9.如权利要求4所述的一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，其特征在于：所述Y向减速机（41）的减速比大于1:15。

10.如权利要求5所述的一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，其特征在于：所述Z向减速机（51）的减速比大于1:15。

11.如权利要求1所述的一种三向调姿的组合发动机对接装配装置，其特征在于：所述X向移动机构（3）、Y向移动机构（4）、Z向升降机构（5）和Z向随动机构（6）的各向行程均大于等于200mm。

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