CN113650816B - 一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置，利用导向套使嵌入腿便捷精确的进入等入腿，再通过丝杠组件和固定于各级伸缩腿上的抱箍之间的配合，通过步进或步退的方式调整嵌入的位置，另外，本发明还提出了一种基于多级伸缩腿嵌套导向与步进装置的嵌套导向与步进方法，本发明特别适用于较重着陆伸缩腿腿体精准便捷装调。

Description

一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置及方法

技术领域

本发明涉及一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置及方法，特别涉及一种垂直起降运载火箭着陆腿嵌套与导向与步进装置及方法，属于运载火箭垂直起降着陆腿嵌套领域。

背景技术

管路垂直起降运载火箭作为目前有效降低进入太空成本的重要运载工具，着陆腿作为垂直回收的关键部件，直接影响火箭垂直回收的成败。但是，着陆腿为多级伸缩腿嵌套结构，工作过程中嵌入腿需嵌入等入腿时需调整嵌入的位置，具体的说，等入腿内壁设有用于安装档环的凹槽，等入腿外壁设有耐磨环，若直接将嵌入腿嵌入等入腿，则耐磨环会卡在凹槽中，嵌入腿嵌入等入腿并进行位置调整后，须将档环安装于等入腿内壁所设凹槽，防止嵌入腿伸出过程中从等入腿内部脱出。综上，着陆腿一般体积、重量偏大，装调困难。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提出了一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置，利用导向套使嵌入腿便捷精确的进入等入腿，再通过丝杠组件和固定于各级着陆腿上的抱箍之间的配合，通过步进或步退的方式调整嵌入的位置，另外，本发明还提出了一种基于多级伸缩腿嵌套导向与步进装置的嵌套导向与步进方法，本发明特别适用于较重着陆腿腿体精准便捷装调。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置，包括导向套，第一抱箍，第二抱箍和丝杠组件；

所述导向套为环形结构，安装于外部等入腿的档环凹槽中，导向套的厚度与档环凹槽深度相等，宽度大于等于档环凹槽宽度；

第一抱箍固定安装外部于嵌入腿的外部，第二抱箍固定安装于等入腿外部，第一抱箍与第二抱箍之间通过丝杠组件连接，第一抱箍带动嵌入腿向等入腿步进或第二抱箍带动等入腿向嵌入腿步退实现嵌入腿向等入腿内的嵌入。

进一步的，所述导向套外径与等入腿的档环凹槽直径相等，内径与等入腿未设档环凹槽部分的内径相等；所述导向套与嵌入腿间隙配合。

进一步的，所述导向套采用钢材制成，外壁粗糙度Ra≤6.3μm，防止与等入腿产生相对滑动，内壁粗糙度Ra≤3.2μm，使嵌入腿平滑嵌入

进一步的，所述导向套宽度大于档环凹槽宽度，导向套一端设有沿周向向导向套外部凸起的凸台，导向套安装于等入腿的档环凹槽中时所述凸台位于等入腿外部，用于导向套的移除。

进一步的，所述第一抱箍和第二抱箍均设有支撑板，支撑板上设有丝杠安装孔；

丝杠组件包括丝杠，第一丝母，第二丝母和第三丝母，丝杠一端与第一抱箍所设丝杠安装孔配合，通过第一丝母固定，丝杠另一端与第二抱箍所设丝杠安装孔配合，通过分别位于丝杠安装孔两侧的第二丝母和第三丝母固定；

所述丝杠组件为2组。

进一步的，所述丝杠方向与等入腿轴向平行。

进一步的，所述丝杠所设螺纹的螺距≤1mm。

进一步的，所述多级伸缩腿嵌套导向步进装置还包括V型座，V型座设有向上的V型槽，用于支撑嵌入腿和等入腿。

一种多级伸缩腿嵌套导向与步进方法，采用上述一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置实现，包括以下步骤：

S1在等入腿的档环凹槽装嵌导向套；

S2将嵌入腿推入导向套；

S3在等入腿和嵌入腿外部安装第一抱箍，第二抱箍和丝杠组件；

S4第一抱箍带动嵌入腿向等入腿步进或第二抱箍带动等入腿向嵌入腿步退实现嵌入腿向等入腿内的嵌入。

一种多级伸缩腿嵌套导向与步进方法，采用上述一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置实现，包括以下步骤：

S1在等入腿的档环凹槽装嵌导向套；

S2将嵌入腿推入导向套；

S3在等入腿和嵌入腿外部安装第一抱箍，第二抱箍和丝杠组件；

S4旋拧第一丝母，使第一抱箍带动嵌入腿向等入腿步进；或松掉第二丝母，旋拧第三丝母，使第二抱箍带动等入腿向嵌入腿步退实现嵌入腿向等入腿内的嵌入。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置，设计了导向套的具体结构，利用导向套填补等入腿的档环凹槽，利于嵌入腿耐磨环在嵌入过程中的固定，防止耐磨环脱落，同时能提高嵌套对中准确性和精度；

(2)本发明中利用丝杠组件和固定于各级着陆腿上的抱箍进行了配合，可根据实际情况使着陆腿进行步进或步退的操作，使嵌套过程中的位置调整更加灵活；

(3)本发明在一种优选的方案中，在丝杠固定位置的两侧均设置了丝母，利用扳手旋拧丝母即可实现着陆腿腿体步进或步退的双向操作，更加容易控制腿体进入的位置精度；

(4)本发明采用V型座对着陆腿进行了支撑，在不使用吊车的情况下可实现较重腿体伸缩装调要求；

(5)本发明多级伸缩腿嵌套导向与步进方法，操作简单，对于较重腿体及外场有限条件下具备一定便捷性，特别适用于着陆腿精准便捷装调；

(6)本发明成本低，工装装置部件都为钢制材料，结构设计简单，利于加工，在运载火箭垂直起降着陆腿嵌套领域具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明导向套装置示意；

图2为本发明一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置示意图。

具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本发明定义多级着陆腿在嵌套时，较细的着陆腿为嵌入腿，较粗的腿为等入腿，工作过程中嵌入腿需嵌入等入腿时需调整嵌入的位置，具体的说，等入腿内壁设有用于安装档环的凹槽，等入腿外壁设有耐磨环，若直接将嵌入腿嵌入等入腿，则耐磨环会卡在凹槽中，嵌入腿嵌入等入腿并进行位置调整后，须将档环安装于等入腿内壁所设凹槽，防止嵌入腿伸出过程中从等入腿内部脱出。现有技术中的等入腿和嵌入腿的结构如图1所示，等入腿10的一端设有档环凹槽10-1，嵌入腿11待嵌入的一端设有嵌入腿凸台11-1，在凸台上安装有耐磨环，本发明针对现有结构进行了以下改进：

如图2所示，本发明提供一种运载火箭垂直起降着陆腿导向与步进装置示意图，嵌套导向与步进装置包括导向套2、第一抱箍3、第二抱箍4、第一丝母5，第二丝母8和第三丝母9、丝杠6和V型座7等。其中，导向套和抱箍分别有几种不同直径，与各着陆腿直径尺寸对应。

本发明导向套2的结构如图1所示，导向套2宽度略大于或等入腿挡环凹槽宽度，宽度方平行于等入腿10或嵌入腿11轴向；导向套2内径与等入腿10未设置档环凹槽部分的内径一致，用于填平挡环凹槽；导向套2材质为普通钢材；导向套2内径与嵌入腿11外径为间隙配合，通过对导向套2内外环面涂抹少量红油或油膏，既方便导向套2旋进等入腿10，又方便嵌入腿11推入导向套2。

本发明所述嵌套导向与步进操作的具体实施步骤如下：

①在等入腿10的档环凹槽装嵌导向套2；

②将嵌入腿11推入等入腿10；

③装第一抱箍3、第二抱箍4、第一丝母5，第二丝母8和第三丝母9；

④两边同时用扳手旋拧第一丝母5，从而实现伸缩腿步进操作，步进精度可达到毫米级；

⑤步退操作可通过松掉第二丝母8，然后用扳手旋拧第三丝母9实现，同理，步退精度也为毫米级。

在上述步进或布退操作后完成嵌入腿11在等入腿10中的嵌套，移除导向套2，将档环推入等入腿10的档环凹槽，防止嵌入腿11脱出。

上文仅是针对某一嵌入腿和等入腿的嵌套导向与步进过程进行的描述，实际情况中，本发明装置可用于多级着陆腿的嵌套导向与步进，此时在各级等入腿的档环凹槽装嵌导向套，并将各级嵌入腿分别推入各级等入腿，如图2所示，在另一级嵌入腿和等入腿嵌套导向与步进过程中使用导向套1。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置，其特征在于，包括导向套（2），第一抱箍（3），第二抱箍（4）和丝杠组件；

所述导向套（2）为环形结构，安装于等入腿（10）的档环凹槽中，导向套（2）的厚度与档环凹槽深度相等，宽度大于等于档环凹槽宽度；

第一抱箍（3）固定安装外部于嵌入腿（11）的外部，第二抱箍（4）固定安装于等入腿（10）外部，第一抱箍（3）与第二抱箍（4）之间通过丝杠组件连接，第一抱箍（3）带动嵌入腿（11）向等入腿（10）步进或第二抱箍（4）带动等入腿（10）向嵌入腿（11）步退实现嵌入腿（11）向等入腿（10）内的嵌入；

所述第一抱箍（3）和第二抱箍（4）均设有支撑板，支撑板上设有丝杠安装孔；

丝杠组件包括丝杠（6），第一丝母（5），第二丝母（8）和第三丝母（9），丝杠（6）一端与第一抱箍（3）所设丝杠安装孔配合，通过第一丝母（5）固定，丝杠（6）另一端与第二抱箍（4）所设丝杠安装孔配合，通过分别位于丝杠安装孔两侧的第二丝母（8）和第三丝母（9）固定；

所述丝杠组件为2组；

导向套（2）一端设有沿周向向导向套（2）外部凸起的凸台，导向套（2）安装于等入腿（10）的档环凹槽中时所述凸台位于等入腿（10）外部，用于导向套（2）的移除。

2.根据权利要求1所述的一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置，其特征在于，所述导向套（2）外径与等入腿（10）的档环凹槽直径相等，内径与等入腿（10）未设档环凹槽部分的内径相等；所述导向套（2）与嵌入腿（11）间隙配合。

3.根据权利要求1所述的一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置，其特征在于，所述导向套（2）采用钢材制成，外壁粗糙度Ra≤6.3μm，内壁粗糙度Ra≤3.2μm。

4.根据权利要求1所述的一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置，其特征在于，所述丝杠（6）方向与等入腿（10）轴向平行。

5.根据权利要求1所述的一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置，其特征在于，所述丝杠（6）所设螺纹的螺距≤1mm。

6.根据权利要求1所述的一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置，其特征在于，多级伸缩腿嵌套导向与步进装置还包括V型座（7），V型座（7）设有向上的V型槽，用于支撑嵌入腿（11）和等入腿（10）。

7.一种多级伸缩腿嵌套导向与步进方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置实现，包括以下步骤：

S1 在等入腿（10）的档环凹槽装嵌导向套（2）；

S2 将嵌入腿（11）推入导向套（2）；

S3 在等入腿（10）和嵌入腿（11）外部安装第一抱箍（3），第二抱箍（4）和丝杠组件；

S4第一抱箍（3）带动嵌入腿（11）向等入腿（10）步进或第二抱箍（4）带动等入腿（10）向嵌入腿（11）步退实现嵌入腿（11）向等入腿（10）内的嵌入。

8.一种多级伸缩腿嵌套导向与步进方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的一种多级伸缩腿嵌套导向与步进装置实现，包括以下步骤：

S1 在等入腿（10）的档环凹槽装嵌导向套（2）；

S2 将嵌入腿（11）推入导向套（2）；

S3 在等入腿（10）和嵌入腿（11）外部安装第一抱箍（3），第二抱箍（4）和丝杠组件；

S4 旋拧第一丝母（5），使第一抱箍（3）带动嵌入腿（11）向等入腿（10）步进；或松掉第二丝母（8），旋拧第三丝母（9），使第二抱箍（4）带动等入腿（10）向嵌入腿（11）步退实现嵌入腿（11）向等入腿（10）内的嵌入。

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