CN114473432B - 一种用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于航天发动机装配领域，涉及一种用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备，包括移动车体，还包括底板，所述底板的侧壁上安装有控制箱，承载治具，所述承载治具用于对不同型号的航天发动机进行承载，翻转装置，两轴向调节装置，和下压力抵消组件，所述翻转装置和两轴向调节装置分别固定连接在底板的顶部和底部，所述两轴向调节装置与移动车体固定连接，所述承载治具固定连接在翻转装置上，所述下压力抵消组件设置在翻转装置的旁侧，所述承载治具、翻转装置、两轴向调节装置均与控制箱电性连接。本发明实现了对不同型号的航天发动机进行自动稳定翻转，避免了航天发动机在翻转过程中受到意外碰撞损坏。

Description

一种用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备

技术领域

本发明涉及航天发动机装配领域，尤其是涉及一种用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备。

背景技术

航天发动机是航天器上重要的部件之一，主要提供航天器的动力。航天发动机进行装配时是需要翻转完成对接。然而，目前航天发动机装配仍采用吊装的方式进行安装，此方式不仅耗时长，而且不稳定，航天发动机在对接中容易发生碰撞，甚至造成航天发动机受到大面积损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决航天发动机装配采用传统的吊装方式进行安装，存在耗时长，航天发动机在对接中容易发生碰撞，甚至造成航天发动机受到大面积损坏的问题，本发明提供了一种用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备。

本发明提供一种用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备，包括移动车体，还包括底板，所述底板的侧壁上安装有控制箱，承载治具，所述承载治具用于对不同型号的航天发动机进行承载，翻转装置，所述翻转装置用于对承载治具进行90度翻转，两轴向调节装置，所述两轴向调节装置用对承载治具进行两轴向位置调节，和下压力抵消组件，所述下压力抵消组件用于抵消呈竖直状态的承载治具的部分下压力，所述翻转装置和两轴向调节装置分别固定连接在底板的顶部和底部，所述两轴向调节装置与移动车体固定连接，所述承载治具固定连接在翻转装置上，所述下压力抵消组件设置在翻转装置的旁侧，所述承载治具、翻转装置、两轴向调节装置均与控制箱电性连接；采用承载治具对航天发动机进行承载固定，然后通过翻转装置对承载治具进行90度的翻转，即改变航天发动机的状态，通过两轴向调节装置能够进一步调节航天发动机所处的位置，提高装置灵活性以及适用范围，通过下压力抵消组件能够抵消呈竖直状态的承载治具的部分下压力，减少承载治具对翻转装置带来的承载负担。

在一些实施例中，所述承载治具包括背框，所述背框内设有缓冲组件，背框的尾端设有两个对称设置的转动块，底框，和两个夹紧组件，所述夹紧组件用于将航天发动机进行夹紧定位，所述背框通过两个转动块转动连接在翻转装置上，所述底框固定连接在背框前部的底端上，两个夹紧组件呈对称设置在背框的两侧侧壁上；承载治具呈水平状态时，航天发动机放入到缓冲组件上，缓冲组件能够提供缓冲力，航天发动机发生晃动时，缓冲组件能够降低晃动幅度，两个夹紧组件能够将航天发动机进行夹紧定位。

在一些实施例中，所述缓冲组件包括缓冲抵框，所述缓冲抵框的前部设有弧形面，和若干第一弹簧，所述背框上开设有容纳槽，所述缓冲抵框滑动设置在容纳槽内，所有第一弹簧均匀分布在容纳槽内，第一弹簧的两端分别与容纳槽的槽底以及缓冲抵框的背部固定连接；弧形面更能够贴合在航天发动机的侧壁上，利用第一弹簧的弹力来降低由航天发动机的晃动幅度。

在一些实施例中，所述弧形面上设有若干第一防滑纹；避免航天发动机发生偏移。

在一些实施例中，所述夹紧组件包括第一转动座，所述第一转动座设有两个，同步轴，所述同步轴的轴身设有若干个等间距设置的悬臂，弧形抵压块，所述弧形抵压块设有若干个，所述弧形抵压块的背部设有铰接头，第一齿轮，U型架，夹紧电机，和第二齿轮，两个第一转动座对称设置在背框的侧壁上，所述同步轴转动设置在两个第一转动座上，所有弧形抵压块通过铰接头分别铰接在所有悬臂的端部上，所述第一齿轮固定连接在同步轴的头端上，所述U型架固定连接在背框的头端，所述夹紧电机固定连接在U型架上，所述第二齿轮固定连接在夹紧电机的输出端上，且第二齿轮与第一齿轮啮合；夹紧电机驱动第二齿轮转动后，第二齿轮带动第一齿轮、同步轴以及同步轴上所有的悬臂绕同步轴的轴线进行同步转动，从而让所有弧形抵压块能够同步抵压到航天发动机的侧壁上。

在一些实施例中，所述悬臂的端部还设有弧形限位挡板；弧形限位挡板能够限制铰接头向外侧转动的角度，避免弧形抵压块的内侧面不是朝着航天发动机。

在一些实施例中，所述弧形抵压块的内侧面设有若干第二防滑纹；避免航天发动机发生偏移。

在一些实施例中，所述翻转装置包括第二转动座，所述第二转动座设有两个，第三转动座，所述第三转动座设有两个，主轴，所述主轴上设有两个间隔设置的第一联动杆，所述第一联动杆远离主轴的一端铰接安装有第二联动杆，翻转电机，联轴器，和支撑块，所述支撑块用于支撑背框头端，所述支撑块的顶部设有两个对称设置的定位块，两个定位块之间形成了用于对背框的头端位置进行定位的定位槽，所述定位块设有用于导向的外倒角，所述背框的背部设有凸块，所述凸块的两端均设有铰接柱，转动块的侧壁上设有转动柱，所述两个第二转动座和两个第三转动座呈矩形分布在底板的顶部，所述主轴转动设置在两个第二转动座上，两个转动块通过转动柱分别转动设置在两个第三转动座上，两个第二联动杆的另一端分别与两个铰接柱铰接，所述翻转电机设置在其中一个第二转动座的旁侧，所述联轴器的两端分别与翻转电机的输出端以及主轴固定连接，所述支撑块临近设置在两个第二转动座的旁侧；由翻转电动驱动主轴转动，主轴带动两个第一联动杆转动，第一联动杆带动第二联动杆移动，第二联动杆又带动背框绕转动柱的轴线转动，直到第一联动杆与第二联动杆之间夹角为180度后，翻转电机停止工作，此时的背框刚好为竖直状态，即航天发动机为竖直状态，翻转电机驱动主轴反转就能够让背框变为水平状态。

在一些实施例中，所述两轴向调节装置包括U型支架，平移丝杆滑台，和转向电机，所述平移丝杆滑台和转向电机分别设置在U型支架的顶部和底部上，所述转向电机设置与移动车体固定连接，所述底板设置在平移丝杆滑台的滑台上；平移丝杆滑台能够驱动承载治具水平移动改变位置，转向电机驱动承载治具能够绕与底板的连接处进行转动改变位置。

在一些实施例中，所述下压力抵消组件包括抵消外框，抵消内框，和若干个第二弹簧，所述抵消外框临近设置在两个第三转动座的旁侧，所述抵消内框滑动设置在抵消外框内，所有第二弹簧均匀分布在抵消外框内，所述第二弹簧的两端分别与抵消外框的内底壁以及抵消内框的内顶壁固定连接；利用第二弹簧的弹力来抵消呈竖直状态的承载治具的部分下压力。

本发明的有益效果在于：

其一，本发明的一种用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备，通过承载治具能够固定航天发动机，通过翻转装置能够将承载治具以及承载治具内的航天发动机进行90度自动翻转，通过两轴向调节装置能够让航天发动机所处位置灵活化，使得对接更方便，通过下压力抵消组件抵消呈竖直状态的承载治具的部分下压力，降低翻转装置的负担，综上所述，本发明实现了航天发动机的自动稳定的翻转，避免航天发动机受到在翻转过程中受到损坏。

其二，本发明的一种用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备，设置了两个夹紧组件，通过夹紧组件的夹紧电机驱动第二齿轮转动，第二齿轮带动第一齿轮、同步轴以及同步轴上所有的悬臂绕同步轴的轴线进行同步转动，从而让所有弧形抵压块能够同步抵压到航天发动机的侧壁上，从而实现承载治具能够对不同型号的航天发动机夹紧固定。

其三，本发明的一种用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备，设置缓冲组件，利用缓冲组件上的第一弹簧的弹力来抵消呈水平状态的航天发动机带来的部分下压力，当航天发动机翻转为竖直状态时，利用第一弹簧的弹力还能够产生对航天发动机的抵压力，从而降低航天发动机的晃动幅度，让航天发动机固定得更稳定。

其四，本发明的一种用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备，通过平移丝杆滑条和转向电机来丰富航天发动机所处的位置，即在航天发动机翻转完成后还能够调节航天发电机的位置，提高整个设备的适用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明的自动翻转对接重载设备的立体结构结构示意图；

图2为本发明的自动翻转对接重载设备的侧视图；

图3为本发明的自动翻转对接重载设备的局部示意图；

图4为图3中A处的放大图；

图5为本发明的自动翻转对接重载设备的局部剖视图一；

图6为本发明的自动翻转对接重载设备的局部剖视图二；

附图标记：1、底板；11、控制箱；2、承载治具；21、背框；211、转动块；2111、转动柱；212、凸块；2121、铰接柱；22、缓冲组件；221、缓冲抵框；222、弧形面；223、第一弹簧；23、底框；24、夹紧组件；241、第一转动座；242、同步轴；243、悬臂；2431、弧形限位挡板；244、弧形抵压块；2441、铰接头；245、第一齿轮；246、U型架；247、夹紧电机；248、第二齿轮；3、翻转装置；31、第二转动座；32、第三转动座；33、主轴；34、第一联动杆；35、第二联动杆；36、翻转电机；37、联轴器；38、支撑块；381、定位块；382、定位槽；383、外倒角；4、两轴向调节装置；41、U型支架；42、平移丝杆滑台；43、转向电机；5、压力抵消组件；51、抵消外框；52、抵消内框；53、第二弹簧。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实施方式中，如图1至图6所示，一种用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备包括移动车体、底板1、承载治具2、翻转装置3、两轴向调节装置4和下压力抵消组件5，移动车体能够将整个设备进行长距离转移，翻转装置3和两轴向调节装置4分别固定连接在底板1的顶部和底部，两轴向调节装置4与移动车体固定连接，承载治具2固定连接在翻转装置3上，下压力抵消组件5设置在翻转装置3的旁侧，承载治具2、翻转装置3、两轴向调节装置4均与控制箱11电性连接，控制箱11用于控制承载治具2、翻转装置3以及两轴向调节装置4进行工作。

作为优选，本发明还能够设置远程遥控器，远程遥控器与控制箱11信号连接，这样就能够直接通过远程控制器控制设备运行。

通过承载治具2能够对不同型号的航天发动机进行承载，承载治具2包括背框21，背框21内设有缓冲组件22，背框21的尾端设有两个对称设置的转动块211，底框23，和两个夹紧组件24，航天发动机呈水平放入时，航天发动机的底部要与底框23进行进行抵接，缓冲组件22能够抵消部分由航天发动机重力带来的下压力，缓冲组件22包括缓冲抵框221，缓冲抵框221的前部设有弧形面222，和若干第一弹簧223，背框21上开设有容纳槽，缓冲抵框221滑动设置在容纳槽内，所有第一弹簧223均匀分布在容纳槽内，第一弹簧223的两端分别与容纳槽的槽底以及缓冲抵框221的背部固定连接，利用第一弹簧223的弹力来抵消呈水平状态的航天发动机带来的部分下压力，当航天发动机翻转为竖直状态时，利用第一弹簧223的弹力还能够产生对航天发动机的抵压力，从而降低航天发动机的晃动幅度，让航天发动机固定得更稳定，为了避免航天发动机在翻转时发生偏移，因此在弧形面222上还设置了若干第一防滑纹。

进一步的，通过两个夹紧组件24能够将航天发动机夹紧定位在整个承载治具2内，夹紧组件24包括第一转动座241，第一转动座241设有两个，同步轴242，同步轴242的轴身设有若干个等间距设置的悬臂243，弧形抵压块244，弧形抵压块244设有若干个，弧形抵压块244的背部设有铰接头2441，第一齿轮245，U型架246，夹紧电机247，和第二齿轮248，两个第一转动座241对称设置在背框21的侧壁上，同步轴242转动设置在两个第一转动座241上，所有弧形抵压块244通过铰接头2441分别铰接在所有悬臂243的端部上，第一齿轮245固定连接在同步轴242的头端上，U型架246固定连接在背框21的头端，夹紧电机247固定连接在U型架246上，第二齿轮248固定连接在夹紧电机247的输出端上，且第二齿轮248与第一齿轮245啮合，通过夹紧电机247驱动第二齿轮248转动，第二齿轮248带动第一齿轮245转动，第一齿轮245在带动同步轴242同步转动，同步轴242上的所有悬臂243能够逐渐接近航天发动机的侧壁，之后弧形抵压块244的内侧面能够抵压到航天发动机的侧壁，弧形抵压块244通过与悬臂243铰接的铰接头2441能够发生转动，这样能够让弧形抵压块244的内侧面与航天发动机的侧壁更贴合，在弧形抵压块244的内侧面设置了若干第二防滑纹能够进一步避免航天发动机在翻转时发生偏移，这样就实现了对不同型号的航天发动机进行夹紧定位，适用范围大。

作为优选，由于弧形抵压块244的内侧面如果不是朝向航天发动机的侧壁设置时，弧形抵压块244可能无法利用内侧面抵压航天发动机侧壁，甚至发生弧形抵压块244的两端侧壁刮坏航天发动机侧壁，因此在悬臂243的端部处设置了能够限制铰接头2441向外侧转动的角度，如图5所示。

通过翻转装置3能够驱动承载治具2以及位于承载治具2内的航天发动机进行90度翻转，翻转装置3包括第二转动座31，第二转动座31设有两个，第三转动座32，第三转动座32设有两个，主轴33，主轴33上设有两个间隔设置的第一联动杆34，第一联动杆34远离主轴33的一端铰接安装有第二联动杆35，翻转电机36，联轴器37，和支撑块38，支撑块38能够辅助支撑呈水平状态的背框21头端，支撑块38的顶部设有两个对称设置的定位块381，两个定位块381之间形成了定位槽382，背框21处于水平状态时，背框21的头端能够刚好卡入两个定位块381之间的定位槽382，为了提高背框21头端卡入的顺畅性，因此在定位块381上了用于导向的外倒角383，背框21的背部设有凸块212，凸块212的两端均设有铰接柱2121，转动块211的侧壁上设有转动柱2111，两个第二转动座31和两个第三转动座32呈矩形分布在底板1的顶部，主轴33转动设置在两个第二转动座31上，两个转动块211通过转动柱2111分别转动设置在两个第三转动座32上，两个第二联动杆35的另一端分别与两个铰接柱2121铰接，翻转电机36设置在其中一个第二转动座31的旁侧，联轴器37的两端分别与翻转电机36的输出端以及主轴33固定连接，支撑块38临近设置在两个第二转动座31的旁侧。

翻转原理：翻转电动驱动主轴33转动，主轴33带动两个第一联动杆34与其同步绕主轴33的轴线转动，第一联动杆34带动第二联动杆35移动，第二联动杆35的一端绕铰接处反向转动，第一联动杆34与第二联动杆35之间的夹角由锐角逐渐向180度转变，第二联动杆35的另一端通过铰接柱2121带动背框21移动，由于背框21的尾端的两个转动块211上的转动柱2111是与第三转动座32转动连接的，因此背框21能够绕转动柱2111的轴线转动，待第一联动杆34与第二联动杆35之间夹角为180度后，背框21变为竖直状态，即航天发动机为竖直状态。翻转电机36驱动主轴33反转就能够让背框21由竖直状态变为水平状态。

通过两轴向调节装置4能够让航天发动机所处位置灵活化，使得对接更方便，两轴向调节装置4包括U型支架41，平移丝杆滑台42，和转向电机43，平移丝杆滑台42和转向电机43分别设置在U型支架41的顶部和底部上，转向电机43设置与移动车体固定连接，底板1设置在平移丝杆滑台42的滑台上；平移丝杆滑台42能够驱动承载治具2水平移动改变位置，转向电机43能够驱动承载治具2能够绕与底板1的连接处进行转动改变位置，这样配合就实现了两轴向调节。

作为优选，竖直状态下的航天发动机由于重力的原因会让翻转装置3具有很大的负担，为了降低翻转装置3的负担，因此设置了下压力抵消组件5，下压力抵消组件5包括抵消外框51，抵消内框52，和若干个第二弹簧53，抵消外框51临近设置在两个第三转动座32的旁侧，抵消内框52滑动设置在抵消外框51内，所有第二弹簧53均匀分布在抵消外框51内，第二弹簧53的两端分别与抵消外框51的内底壁以及抵消内框52的内顶壁固定连接；利用第二弹簧53的弹力来抵消呈竖直状态的承载治具2的部分下压力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备，包括移动车体，

其特征在于，还包括底板（1），所述底板（1）的侧壁上安装有控制箱（11），

承载治具（2），所述承载治具（2）用于对不同型号的航天发动机进行承载，所述承载治具（2）包括背框（21）、底框（23）和两个夹紧组件（24），所述背框（21）内设有缓冲组件（22），背框（21）的尾端设有两个对称设置的转动块（211），所述夹紧组件（24）用于将航天发动机进行夹紧定位，所述底框（23）固定连接在背框（21）前部的底端上，两个夹紧组件（24）呈对称设置在背框（21）的两侧侧壁上, 缓冲组件（22）包括缓冲抵框（221）和若干第一弹簧（223），所述缓冲抵框（221）的前部设有弧形面（222），所述背框（21）上开设有容纳槽，所述缓冲抵框（221）滑动设置在容纳槽内，所有第一弹簧（223）均匀分布在容纳槽内，第一弹簧（223）的两端分别与容纳槽的槽底以及缓冲抵框（221）的背部固定连接，所述夹紧组件（24）包括第一转动座（241）、同步轴（242）、弧形抵压块（244）、第一齿轮（245）、U型架（246）、夹紧电机（247）和第二齿轮（248），所述第一转动座（241）设有两个，所述同步轴（242）的轴身设有若干个等间距设置的悬臂（243），所述弧形抵压块（244）设有若干个，所述弧形抵压块（244）的背部设有铰接头（2441），两个第一转动座（241）对称设置在背框（21）的侧壁上，所述同步轴（242）转动设置在两个第一转动座（241）上，所有弧形抵压块（244）通过铰接头（2441）分别铰接在所有悬臂（243）的端部上，所述第一齿轮（245）固定连接在同步轴（242）的头端上，所述U型架（246）固定连接在背框（21）的头端，所述夹紧电机（247）固定连接在U型架（246）上，所述第二齿轮（248）固定连接在夹紧电机（247）的输出端上，且第二齿轮（248）与第一齿轮（245）啮合，

翻转装置（3），所述翻转装置 用于对承载治具（2）进行90度翻转，

两轴向调节装置（4），所述两轴向调节装置（4）用对承载治具（2）进行两轴向位置调节，

和下压力抵消组件（5），所述下压力抵消组件（5）用于抵消呈竖直状态的承载治具（2）的部分下压力，

所述翻转装置（3）和两轴向调节装置（4）分别固定连接在底板（1）的顶部和底部，所述背框（21）通过两个转动块（211）转动连接在翻转装置（3）上，所述两轴向调节装置（4）与移动车体固定连接，所述承载治具（2）固定连接在翻转装置（3）上，所述下压力抵消组件（5）设置在翻转装置（3）的旁侧，所述承载治具（2）、翻转装置（3）、两轴向调节装置（4）均与控制箱（11）电性连接。

2.根据权利要求1所述的用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备，其特征在于：所述弧形面（222）上设有若干第一防滑纹。

3.根据权利要求1所述的用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备，其特征在于：所述悬臂（243）的端部还设有弧形限位挡板（2431）。

4.根据权利要求1所述的用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备，其特征在于：所述弧形抵压块（244）的内侧面设有若干第二防滑纹。

5.根据权利要求1所述的用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备，其特征在于：所述翻转装置（3）包括第二转动座（31），所述第二转动座（31）设有两个，

第三转动座（32），所述第三转动座（32）设有两个，

主轴（33），所述主轴（33）上设有两个间隔设置的第一联动杆（34），所述第一联动杆（34）远离主轴（33）的一端铰接安装有第二联动杆（35），

翻转电机（36），

联轴器（37），

和支撑块（38），所述支撑块（38）用于支撑背框（21）头端，所述支撑块（38）的顶部设有两个对称设置的定位块（381），两个定位块（381）之间形成了用于对背框（21）的头端位置进行定位的定位槽（382），所述定位块（381）设有用于导向的外倒角（383），

所述背框（21）的背部设有凸块（212），所述凸块（212）的两端均设有铰接柱（2121），转动块（211）的侧壁上设有转动柱（2111），两个所述第二转动座（31）和两个第三转动座（32）呈矩形分布在底板（1）的顶部，所述主轴（33）转动设置在两个第二转动座（31）上，两个转动块（211）通过转动柱（2111）分别转动设置在两个第三转动座（32）上，两个第二联动杆（35）的另一端分别与两个铰接柱（2121）铰接，所述翻转电机（36）设置在其中一个第二转动座（31）的旁侧，所述联轴器（37）的两端分别与翻转电机（36）的输出端以及主轴（33）固定连接，所述支撑块（38）临近设置在两个第二转动座（31）的旁侧。

6.根据权利要求1所述的用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备，其特征在于：所述两轴向调节装置（4）包括U型支架（41），

平移丝杆滑台（42），

和转向电机（43），

所述平移丝杆滑台（42）和转向电机（43）分别设置在U型支架（41）的顶部和底部上，所述转向电机（43）设置与移动车体固定连接，所述底板（1）设置在平移丝杆滑台（42）的滑台上。

7.根据权利要求6所述的用于航天发动机装配的自动翻转对接重载设备，其特征在于：所述下压力抵消组件（5）包括抵消外框（51），

抵消内框（52），

和若干个第二弹簧（53），

所述抵消外框（51）临近设置在两个第三转动座（32）的旁侧，所述抵消内框（52）滑动设置在抵消外框（51）内，所有第二弹簧（53）均匀分布在抵消外框（51）内，所述第二弹簧（53）的两端分别与抵消外框（51）的内底壁以及抵消内框（52）的内顶壁固定连接。

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