CN113959258B - 火箭发射台支腿锁紧装置 - Google Patents

Abstract

火箭发射台支腿锁紧装置，包括：一侧设有用于与发射台对接的转接盘加强板的转接盘，设置于发射台的支腿组件，以及设置在所述转接盘和所述支腿组件之间的锁紧定位组件。所述锁紧定位组件至少包括：设置于转接盘加强板的楔块限位座、设置于所述支腿组件的楔块导向座、以及设置于所述楔块导向座的推动缸和压紧楔块；其中，所述压紧楔块固定设置于所述推动缸的可移动部分，通过所述推动缸推动所述压紧楔块，使所述压紧楔块沿所述楔块导向座移动与所述楔块限位座配合压紧，进而使所述转接盘、所述转接盘加强板，与设置于发射台的所述支腿组件锁紧为一体，保证所述支腿组件能够带动火箭一同在发射台上进行调平动作。

Description

火箭发射台支腿锁紧装置

技术领域

本发明涉及航天运载火箭技术领域，特别是涉及一种火箭发射台支腿锁紧装置。

背景技术

近年来，随着航天技术的发展，某些型号的运载火箭采用“三平一竖”测发模式，即水平组装、水平转运、水平测试、起竖发射的模式。火箭与转接盘一同起竖到竖直状态后，发射台支腿伸出并顶住转接盘且与转接盘进行可靠的定位锁紧，是整个火箭发射流程里非常重要的一个环节。由于火箭的起竖角度和安装精度可能存在偏差，以至于不能精确且可靠的支撑起竖后的火箭。

因此，提供一种可以适应起竖过程中的偏差，还能实现可靠锁紧的火箭发射台支腿锁紧装置是目前要解决的问题。

发明内容

为解决相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种火箭发射台支腿锁紧装置，可以在四个方向上联动或单独动作对支腿与火箭的位置偏差进行调整，不但能适应火箭起竖过程中产生的偏差，还能将火箭与支腿可靠地锁紧，从而可以利用支腿完成火箭起竖的调平动作。本发明有效的避免了在发射台上增设过多的调整装置的难题，从而使整个火箭发射系统变的简单且稳定可靠。

本发明提供的一种火箭发射台支腿锁紧装置，包括：转接盘、支腿组件和锁紧定位组件。转接盘一侧设有用于与发射台对接的转接盘加强板，支腿组件设置于发射台，用于与所述转接盘加强板对接后对火箭进行稳定支撑并进行调平，锁紧定位组件设置在所述转接盘和所述支腿组件之间，用于调整火箭支撑位置并锁紧。所述锁紧定位组件至少包括：设置于转接盘加强板的楔块限位座、设置于所述支腿组件的楔块导向座、以及设置于所述楔块导向座的推动缸和压紧楔块。

其中，所述压紧楔块固定设置于所述推动缸的可移动部分，通过所述推动缸推动所述压紧楔块，使所述压紧楔块沿所述楔块导向座移动与所述楔块限位座配合压紧，进而使所述转接盘、所述转接盘加强板，与设置于发射台的所述支腿组件锁紧为一体，保证所述支腿组件能够带动火箭一同在发射台上进行调平动作。

在一个实施例中，所述锁紧定位组件至少包括四组，且四组所述锁紧定位组件的推动缸移动方向依次间隔90度。

在一个实施例中，所述压紧楔块为楔形结构，所述楔块限位座与所述压紧楔块的配合面为斜面。

在一个实施例中，所述楔块导向座的上部具有用于安装所述推动缸的安装槽，所述推动缸利用推动缸安装座铰接设置于所述安装槽内。

在一个实施例中，所述推动缸包括设置于所述安装槽内的推动缸筒以及设置于所述推动缸筒的推动缸杆；所述推动缸杆的伸出端通过销轴与所述压紧楔块铰接；各所述推动缸杆在所述推动缸筒内伸缩，从而带动各所述压紧楔块朝向四个不同的方向伸出或者缩回。

在一个实施例中，所述支腿组件包括设置于发射台的支腿缸，其中所述支腿缸包括支腿缸筒和设置于所述支腿缸筒内的支腿缸杆；所述支腿组件还包括用于支撑所述楔块导向座的支腿支撑盘以及将所述支腿支撑盘与所述支腿缸杆固定连接的球头压板，其中所述支腿支撑盘的一侧与所述楔块导向座固定连接，另一侧与所述支腿缸杆配合连接；其中所述支腿缸杆远离所述支腿缸筒的一端为球头结构，所述支腿支撑盘具有与所述支腿缸杆的球头结构配合的球形槽；所述球头压板将所述支腿缸杆的球头端压紧在所述支腿支撑盘的球形槽内，以便于所述支腿支撑盘围绕所述支腿缸杆的球头端旋转调平后进行固定。

在一个实施例中，所述楔形导向座具有与所述转接盘加强板直接接触的部分，具有接触和承力的作用。

在一个实施例中，所述楔块限位座与所述楔块导向座之间留有50mm的间隙，用于补偿所述转接盘与所述支腿缸杆伸出后的位置偏差。

在一个实施例中，其中各所述推动缸共用出油口和进油口，利用一个推动缸控制阀和一个推动缸液压锁同时控制四个所述推动缸，保证各所述推动缸的进油口压力相等；所述支腿缸利用支腿缸液压锁和支腿缸控制阀独立控制进油量和出油量。

在一个实施例中，所述推动缸采用丝杆驱动缸或者双作用油缸。

本发明的火箭发射台支腿锁紧装置，能够适应火箭转接盘与支腿位置的偏差，通过油缸油路联通的方式，保证各个方向的楔形压块均能压紧，且能保证自锁，同时采用四个方向锁紧的方式，实现了冗余备份，提高了火箭与支腿锁紧的可靠性。

本发明的火箭发射台支腿锁紧装置，利用远程控制及自动化锁紧的方式，实现了火箭起竖后与发射台支腿的对接锁紧，大幅减少了人工成本，缩短了火箭发射的准备时间，提高了火箭发射效率。

在阅读具体实施方式并且在查看附图之后，本领域的技术人员将认识到另外的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的锁紧装置的整体结构示意图。

图2是本发明实施例的锁紧装置的轴向截面结构示意图。

图3是本发明实施例的锁紧装置的锁紧定位组件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。诸如“下面”、“下方”、“在…下”、“低”、“上方”、“在…上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。

通常，火箭起竖到竖直状态后，发射台支腿伸出并顶住转接盘，且与转接盘进行可靠的定位锁紧，这是整个火箭发射流程里非常重要的一个环节。但由于火箭起竖角度和安装精度存在偏差，支腿和转接盘的定位必然存在一定的偏差，导致每次支腿伸出的时候不能精确顶住转接盘的同一位置，那么就无法保证火箭转接盘与发射台支腿的可靠锁紧。而且由于支腿数量较多，人工操作效率低下，且操作空间受限制等因素，导致人员操作不便。基于此，亟需开发出一种可以实现自动化支腿与转接盘对接锁定的装置，既能够适应起竖偏差，缩短发射准备时间，提高发射效率，还能够在终止发射后，使火箭转接盘与发射台支腿可靠的解锁，保证转接盘可以单独带动火箭回平。

同时参见图1、图2、图3，本发明提供的一种火箭发射台支腿锁紧装置，包括转接盘1、支腿组件2和锁紧定位组件3。转接盘1一侧设有用于与发射台对接的转接盘加强板11，另一侧用于设置在火箭尾端，可以在火箭起竖时带动火箭一同由水平调整为竖直状态。支腿组件2设置于发射台200，用于与转接盘加强板11对接后对火箭进行稳定支撑并进行调平。锁紧定位组件3设置在转接盘1和支腿组件2之间，且锁紧定位组件设置于与起竖后火箭大致垂直的平面内，用于在调整位置后对火箭转接盘进行锁紧并支撑。

锁紧定位组件3至少包括：设置于转接盘加强板11的楔块限位座31、设置于支腿组件2的楔块导向座32、以及设置于楔块导向座32的推动缸33和压紧楔块34。楔块导向座32一侧固定设置于支腿组件2，另一侧具有导向限位滑道。压紧楔块34固定设置于推动缸33的可移动部分，通过推动缸33推动压紧楔块34，使其沿楔块导向座32的导向限位滑道内滑动，直至与楔块限位座31配合压紧，进而使转接盘1、转接盘加强板11，与设置于发射台的支腿组件2锁紧为一体，保证支腿组件能够带动火箭一同在发射台上进行调平动作。

本发明的火箭发射台支腿锁紧装置，利用推动缸带动压紧楔块适应火箭起竖后的位置，并利用压紧楔块与楔块限位座配合将火箭转接盘与发射台支腿组件锁紧，从而实现对火箭准确且可靠的支撑。其中，火箭可以通过转接盘同时与多个支腿组件连接，火箭与多个支腿组件锁紧后，可以通过调整支腿的伸出长度使火箭与支腿组件一同完成起竖的调平动作。

参见图3，在上述实施例中，锁紧定位组件至少包括四组，火箭起竖后，四组锁紧定位组件设置于大致水平面内。其中四组锁紧定位组件的推动缸移动方向依次间隔90度，各推动缸33可以带动相应的压紧楔块34朝四个不同方向伸出或缩回，分别与相应的楔块限位座31配合压紧，从而可以牢固地抓紧火箭转接盘，进而避免火箭向某一方向倾倒。其中四个推动缸可以联动也可以单独动作，提高了整个装置的可操作性。在本实施例中，各楔块限位座31分别通过四个螺栓和转接盘加强板连接在一起，转接盘和转接盘加强板焊接在一起。

本发明实施例的火箭发射台支腿锁紧装置，采用四个方向同时锁紧的方式，实现了冗余备份，提高了锁紧的可靠性。与此同时，四个方向的推动缸及压紧楔块可以根据楔块限位座的位置调整伸出动作，保证即使在火箭起竖后与支腿存在对接偏差的情况下，也可以通过调整压紧楔块的位置与相应的楔块限位座配合压紧。

参见图2，进一步地，压紧楔块34为楔形结构，楔块限位座31与压紧楔块34的配合面为斜面，从而在压紧楔块逐渐靠近楔块限位座的同时，两者之间的压紧程度逐渐增大，火箭与支腿之间的对接可靠性也逐渐提升。

同时参见图2和图3，在一个实施例中，楔块导向座32的上部具有用于安装推动缸33的安装槽，推动缸33利用侧面伸出的销轴与推动缸安装座配合，铰接设置于楔块导向座32的安装槽中。

进一步地，推动缸33包括设置于安装槽内的推动缸筒331以及设置于推动缸筒331的推动缸杆332，推动缸杆332的伸出端通过销轴与压紧楔块34铰接。四个推动缸杆332可以在对应的推动缸筒331内伸缩，从而带动各压紧楔块朝向四个不同的方向伸出或者缩回。本发明的火箭发射台支腿锁紧装置，可以在四个方向上同时对火箭进行锁紧，明显提升了火箭发射过程的安装性和可靠性。

为保证对火箭的稳定支撑，支腿组件具有多组，分别设置于火箭发射台。参见图2，在一个实施例中，各支腿组件2包括设置于发射台的支腿缸21，支腿缸21通过螺栓与发射台连接在一起。其中支腿缸21包括支腿缸筒211和设置于支腿缸筒内的支腿缸杆212。支腿组件2还包括用于支撑楔块导向座32的支腿支撑盘22，以及将支腿支撑盘22与支腿缸杆212固定连接的球头压板23。其中支腿支撑盘22的一侧与楔块导向座32固定连接（如利用螺栓连接），另一侧与支腿缸杆212配合连接。其中支腿缸杆212远离支腿缸筒211的一端为球头结构，支腿支撑盘22具有与支腿缸杆212的球头结构配合的球形槽。球头压板23将支腿缸杆212的球头端压紧在支腿支撑盘22的球形槽内，以便于支腿支撑盘22围绕支腿缸杆212的球头端旋转调平后进行固定。当火箭起竖后，如果发现火箭的起竖角度存在一定的偏差，则楔块导向座可以通过支腿支撑盘和支腿缸杆的球头旋转，来适应火箭转接盘起竖角度的偏差。火箭的角度偏差适应量不大于2°。

如果发射台支腿缸杆升起的位置存在一定的偏差，导致楔块导向座的中心不在四个楔块限位座的中心位置时，假设偏向第一压紧块位置，则必然导致第一压紧楔块先与楔块限位座的斜面相接触，这时第一压紧楔块接触到位后，其他压紧楔块继续运动，直到所有楔块限位座的斜面均与压紧楔块的斜面相接触并压紧。

当各发射台支腿全部完成对火箭及转接盘进行支撑和锁紧动作后，发射台通过支腿缸、压紧楔块以及楔块限位座与转接盘连接为一体，火箭与支腿缸也连接为一体。此时通过调整各支腿的缓慢伸出或缩回，使与各支腿连接的转接盘逐渐趋于水平，进而可以实现转接盘带动火箭的调平动作。

参见图1，在一个实施例中，楔形导向座32具有与转接盘加强板11直接接触的部分，具有接触和承力的作用。具体地，在火箭起竖状态下，楔块导向座的上平面留有足够面积的平面，与转接盘加强板的下平面相接触，起到接触和承力的作用。

参见图3，在一个实施例中，楔块限位座31与楔块导向座32之间留有50mm的间隙，用于补偿转接盘1与支腿缸杆332伸出后的位置偏差。正常状态下，楔块限位座与楔块导向座在四个方向上均留有50mm的距离，用于补偿转接盘与支腿缸伸出后的位置偏差。也就是说，本发明实施例的火箭发射台支腿锁紧装置可以在四个方向上适应火箭起竖后的偏差，完全可以满足对火箭和支腿缸位置偏差的补偿，保证对火箭进行可靠的锁紧和支撑。

在上述实施例中，各推动缸均为油缸，且可以共用出油口和进油口，且在进油口位置设置推动缸压力传感器。例如，可以利用一个推动缸控制阀和一个推动缸液压锁同时控制四个推动缸，保证各推动缸的进油口压力相等，从而保证各个压紧斜面的压紧力一致。

其中，支腿缸和推动缸可以共用一套供油管路，但是利用独立的控制阀和液压锁控制各自的进油量，且分别设有用于测量缸内压力的传感器。例如，支腿缸利用支腿缸液压锁和支腿缸控制阀独立控制进油量和出油量，利用支腿缸压力传感器测量支腿缸内的压力。

具体地：

1．支腿下降

支腿缸控制阀交叉位得电，支腿缸杆缩回，带着支腿支撑盘和楔块导向座下降；推动缸控制阀交叉位得电，推动缸杆缩回，带动压紧楔块缩回到压紧块导向座的内部。转接盘带动火箭起竖到竖直状态，此时楔块导向座上平面与转接盘加强板下平面的距离约为300mm。

2. 支腿上升顶紧

支腿缸控制阀平行位得电，支腿缸杆伸出，带着支腿支撑盘和楔块导向座上升，当楔块导向座上平面和转接盘加强板的下平面接触，此时支腿缸压力传感器压力达到一定值后，支腿缸控制阀断电，支腿缸杆通过支腿缸液压锁锁定。如果转接盘的起竖角度存在一定的偏差，则楔块导向座通过支腿支撑盘和支腿缸杆的球头旋转，来适应转接盘起竖角度的偏差，其中角度偏差适应量不大于2°。

3. 压紧楔块伸出

推动缸控制阀平行位得电，各推动缸杆带动压紧楔块伸出，压紧楔块的斜面与楔块限位座的斜面贴合，当推动缸压力达到一定值后，推动缸压力传感器发讯，使推动缸控制阀断电，压紧楔块的位置通过推动缸液压锁锁定。如果发射台支腿缸杆升起的位置存在一定的偏差，楔块导向座的中心不在四个楔块限位座的中心位置。假设偏向第一压紧楔块位置，则必然导致第一压紧楔块先与楔块限位座的斜面相接触，这时第一压紧楔块接触到位后，其他压紧楔块继续运动，直到所有楔块限位座的斜面均与压紧楔块的斜面相接触，并压紧。由于推动缸的大腔油路均连接在一起，则各个压紧斜面的压紧力保持一致。

4. 转接盘调平

经过以上发射台支腿顶升锁紧动作后，发射台就通过支腿缸、压紧楔块以及楔块限位座连接为一体，此时通过支腿的缓慢伸出和缩回，可以实现利用转接盘带动火箭的调平动作。

5. 撤收

火箭发射完成后，转接盘需与发射台脱开，推动缸控制电磁阀交叉位得电，压紧楔块缩回，随后支腿缸控制电磁阀交叉位得电，支腿缸杆下降，带动楔块导向座下降，脱离转接盘的运动空间，至此整个动作完成。

在上述实施例中，推动缸可以采用丝杆驱动缸或者双作用油缸。本发明实施例的锁紧装置，采用楔形压块且四个方向通过油缸油路联通联动的方式，实现各个方向楔形压块的压紧定位。基于此方案其他采用丝杆驱动，或者采用双作用油缸，或者卡爪压紧的方式等等，均属于本专利所保护的范围。

以上实施例可以彼此组合，且具有相应技术效果。

本发明的火箭发射台支腿锁紧装置，采用四个方向可以实现联动的压紧楔块分别与转接盘的楔块限位座配合压紧，且保证自锁，实现冗余备份的同时，还灵活的适应了火箭起竖后与发射台支腿缸存在的位置偏差。本发明利用精简的布局设置解决了因为火箭与发射台支腿存在偏差的问题，使火箭可以可靠地锁紧在发射台。

本发明还可以在火箭发射中止后远程控制支腿脱离火箭尾端，不会对中止发射的火箭造成任何不良影响，充分满足了火箭发射后的多种工况。

本发明的火箭发射台支腿锁紧装置，能够有效的减小人员操作的人力物力，实现远程的自动化对接锁紧，缩短了火箭的发射时间，提高了发射效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.火箭发射台支腿锁紧装置，其特征在于，包括：

转接盘，一侧设有用于与发射台对接的转接盘加强板；

支腿组件，设置于发射台，用于与所述转接盘加强板对接后对火箭进行稳定支撑并进行调平；

锁紧定位组件，至少包括四组，均设置在所述转接盘和所述支腿组件之间，用于调整火箭支撑位置并锁紧；

所述锁紧定位组件至少包括：设置于转接盘加强板的楔块限位座、设置于所述支腿组件的楔块导向座、以及设置于所述楔块导向座的推动缸和压紧楔块；

其中，所述压紧楔块固定设置于所述推动缸的可移动部分，通过所述推动缸推动所述压紧楔块，使所述压紧楔块沿所述楔块导向座移动与所述楔块限位座配合压紧，进而使所述转接盘、所述转接盘加强板，与设置于发射台的所述支腿组件锁紧为一体，保证所述支腿组件能够带动火箭一同在发射台上进行调平动作。

2.根据权利要求1所述的火箭发射台支腿锁紧装置，其特征在于，各所述锁紧定位组件的推动缸移动方向依次间隔90度。

3.根据权利要求2所述的火箭发射台支腿锁紧装置，其特征在于，所述压紧楔块为楔形结构，所述楔块限位座与所述压紧楔块的配合面为斜面。

4.根据权利要求3所述的火箭发射台支腿锁紧装置，其特征在于，所述楔块导向座的上部具有用于安装所述推动缸的安装槽，所述推动缸利用推动缸安装座铰接设置于所述安装槽内。

5.根据权利要求4所述的火箭发射台支腿锁紧装置，其特征在于，所述推动缸包括设置于所述安装槽内的推动缸筒以及设置于所述推动缸筒的推动缸杆；所述推动缸杆的伸出端通过销轴与所述压紧楔块铰接；

各所述推动缸杆在所述推动缸筒内伸缩，从而带动各所述压紧楔块朝向四个不同的方向伸出或者缩回。

6.根据权利要求1至5任一项所述的火箭发射台支腿锁紧装置，其特征在于，所述支腿组件包括设置于发射台的支腿缸，其中所述支腿缸包括支腿缸筒和设置于所述支腿缸筒内的支腿缸杆；所述支腿组件还包括用于支撑所述楔块导向座的支腿支撑盘以及将所述支腿支撑盘与所述支腿缸杆固定连接的球头压板，其中所述支腿支撑盘的一侧与所述楔块导向座固定连接，另一侧与所述支腿缸杆配合连接；

其中所述支腿缸杆远离所述支腿缸筒的一端为球头结构，所述支腿支撑盘具有与所述支腿缸杆的球头结构配合的球形槽；所述球头压板将所述支腿缸杆的球头端压紧在所述支腿支撑盘的球形槽内，以便于所述支腿支撑盘围绕所述支腿缸杆的球头端旋转调平后进行固定。

7.根据权利要求6所述的火箭发射台支腿锁紧装置，其特征在于，所述楔块导向座具有与所述转接盘加强板直接接触的部分，具有接触和承力的作用。

8.根据权利要求6所述的火箭发射台支腿锁紧装置，其特征在于，所述楔块限位座与所述楔块导向座之间留有50mm的间隙，用于补偿所述转接盘与所述支腿缸杆伸出后的位置偏差。

9.根据权利要求6所述的火箭发射台支腿锁紧装置，其特征在于，其中各所述推动缸共用出油口和进油口，利用一个推动缸控制阀和一个推动缸液压锁同时控制四个所述推动缸，保证各所述推动缸的进油口压力相等；

所述支腿缸利用支腿缸液压锁和支腿缸控制阀独立控制进油量和出油量。

10.根据权利要求8所述的火箭发射台支腿锁紧装置，其特征在于，所述推动缸采用丝杆驱动缸或者双作用油缸。

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