CN115430965A - 一种大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置 - Google Patents

Abstract

一种大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置，包括支撑架、立柱、内部型面支撑块、外部压紧机构和上压紧机构，支撑架的上表面一侧固定内部型面支撑块，立柱固定在支撑架上表面的另一侧，立柱的下部开设有螺母孔，螺母孔内通过丝杠螺母副连接外部压紧机构，立柱的顶部焊接有定位块，定位块上通过回转销转动连接有水平旋转悬臂，水平旋转悬臂的端头连接有上压紧机构。通过本发明的装置能较大程度的减少焊接装夹装配的变形，可以实现贮箱箱底六自由度的有效限制，满足空间唯一自由度，使运载火箭贮箱箱底在360°回转和360°翻转中可靠定位，通过水平旋转悬臂的结构设计，使火箭产品装配安全可靠性得到提高，同时有效提高工作效率。

Description

一种大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置

技术领域

本发明涉及火箭贮箱生产技术领域，尤其涉及一种大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置。

背景技术

在火箭燃料贮箱零部件装配焊接过程中，由于焊接过程中需要尽量保持火箭零件在焊枪下方，即进行立焊，以达到良好的焊接效果。火箭贮箱箱底包含瓜瓣部分和过渡环部分，两部分焊接装配，二者尺寸较大，外径范围在Ф5000mm上下20mm间变动，高度各不相同，且为铝合金薄壁结构，最薄位置不足5mm。在焊接时需要对箱底进行装夹定位，装夹后要求满足360度回转和360度翻转，自由度限制合理，不发生脱落和位移。火箭各个燃料贮箱箱底尺寸不同，因外型尺寸大，且为异型薄壁件，装夹定位难度较大，现有的装夹方式采用一种上下翻转压紧机构，对火箭燃料贮箱箱底叉形环上方位置进行固定，使用时人员手动翻转压紧机构，随后利用定位销固定翻转压紧机构，使其得到定位固定，再旋转翻转压紧机构上方压紧螺杆进行压紧，期间需要双人配合操作，增加人工成本，焊接操作复杂，影响工作效率。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置。

本发明所采取的技术方案：

一种大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置，包括支撑架、立柱、内部型面支撑块、外部压紧机构和上压紧机构，支撑架的上表面一侧固定内部型面支撑块，立柱固定在支撑架上表面的另一侧，立柱的下部开设有螺母孔，螺母孔内通过丝杠螺母副连接外部压紧机构，立柱的顶部焊接有定位块，定位块上通过回转销转动连接有水平旋转悬臂，水平旋转悬臂的端头连接有上压紧机构。

所述的外部压紧机构包括球头支撑、压块和橡胶垫，压块连接在球头支撑的一端，压块的端面与橡胶垫连接，球头支撑的另一端与丝杠螺母副中的丝杠一端连接，丝杠螺母副中的螺母安装在螺母孔内，丝杆螺纹连接在螺母内。

所述的螺母通过螺钉紧固在立柱上。

所述的水平旋转悬臂和定位块上开设有相互连通的回转销轴孔，回转销插接在水平旋转悬臂和定位块的回转销轴孔内，定位块上靠近回转销轴孔的侧壁上开设有锁止销孔，锁止销孔内螺纹连接有锁止销，水平旋转悬臂和定位块上相对应的位置开设有插拔销孔，水平旋转悬臂的插拔销孔内插接有插拔定位销。

所述的插拔定位销的顶部连接有吊环，水平旋转悬臂的侧壁上设置有螺钉，吊环通过钢丝与螺丝钉连接。

所述的上压紧机构包括与水平旋转悬臂焊接的压头外壳、下压头和背紧调整螺母，压头外壳的顶部连接有上盖，上盖上穿设有压头丝杠，压头丝杠上在上盖的上方套接垫圈，压头丝杠的顶端在垫圈的上方与背紧调整螺母连接，压头外壳内在压头丝杠上螺纹连接压头螺母，压头螺母与下压头通过螺钉连接，下压头的中间开设有丝杠槽，压头丝杠的下端延伸至丝杠槽内，下压头的一侧面开设有纵向的导向槽，压头外壳上对应导向槽的一侧面上设置有导向螺母销，导向螺母销朝向下压头的一端延伸至导向槽内。

所述的上盖在穿设压头丝杠的位置设置铜套，压头丝杠穿接在铜套内。

所述的定位块上开设有角度定位孔，角度定位孔内插接角度定位销，水平旋转悬臂通过插拔定位销定位的位置旋转90°后水平旋转悬臂挡在角度定位销上。

本发明的有益效果：通过本发明的装置能较大程度的减少焊接装夹装配的变形，可以实现贮箱箱底六自由度的有效限制，满足空间唯一自由度，使运载火箭贮箱箱底在360°回转和360°翻转中可靠定位，通过水平旋转悬臂的结构设计，在装夹和拆除两种状态均采用插拔定位销及防脱装置使火箭产品装配安全可靠性得到提高，同时有效提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为本发明的左视图。

其中：1-支撑架；2-内部型面支撑块；3-压块；4-橡胶垫；5-球头支撑；6-导向螺母销；7-下压头；8-压头螺母；9-压头丝杠；10-导向槽；11-铜套；12-垫圈；13-背紧调整螺母；14-上盖；15-锁止销；16-回转销；17-压头外壳；18-水平旋转悬臂；19-插拔定位销；20-吊环；21-螺丝钉；22-立柱；23-螺钉；24-螺母孔；25-螺母；26-丝杠；27-角度定位销；28-定位块；29-丝杠槽。

具体实施方式

一种大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置，包括支撑架1、立柱22、内部型面支撑块2、外部压紧机构和上压紧机构，支撑架1的上表面一侧固定内部型面支撑块2，立柱22固定在支撑架1上表面的另一侧，立柱22的下部开设有螺母孔24，螺母孔24内通过丝杠螺母副连接外部压紧机构，立柱22的顶部焊接有定位块28，定位块28上通过回转销16转动连接有水平旋转悬臂18，水平旋转悬臂18的端头连接有上压紧机构，通过内部支撑、外部压紧，采用水平旋转方式对应上方位置下压，限制主要自由度，采用8个装夹定位装置均布安装在燃料贮箱箱底周围，实现各个尺寸燃料贮箱箱底夹紧定位。

所述的外部压紧机构包括球头支撑5、压块3和橡胶垫4，压块3连接在球头支撑5的一端，压块3的端面与橡胶垫4连接，球头支撑5的另一端与丝杠螺母副中的丝杠26一端连接，丝杠螺母副中的螺母25安装在螺母孔24内，丝杠26螺纹连接在螺母25内，丝杠螺母副将旋转运动转化为直线运动，实现外部压紧机构的位置调节。

所述的螺母25通过螺钉23紧固在立柱22上。

所述的水平旋转悬臂18和定位块28上开设有相互连通的回转销轴孔，回转销16插接在水平旋转悬臂18和定位块28的回转销轴孔内，定位块28上靠近回转销轴孔的侧壁上开设有锁止销孔，锁止销孔内螺纹连接有锁止销15，水平旋转悬臂18和定位块28上相对应的位置开设有插拔销孔，水平旋转悬臂18的插拔销孔内插接有插拔定位销19，回转销16和插拔定位销19两个作用点将水平旋转悬臂18定位，然后锁止销15将回转销16锁定。

所述的插拔定位销19的顶部连接有吊环20，水平旋转悬臂18的侧壁上设置有螺丝钉21，吊环20通过钢丝与螺丝钉21连接，避免插拔定位销19随意丢失。

所述的上压紧机构包括与水平旋转悬臂18焊接的压头外壳17、下压头7和背紧调整螺母13，压头外壳17的顶部连接有上盖14，上盖14上穿设有压头丝杠9，压头丝杠9上在上盖14的上方套接垫圈12，压头丝杠9的顶端在垫圈12的上方与背紧调整螺母13连接，压头外壳17内在压头丝杠9上螺纹连接压头螺母8，压头螺母8与下压头7通过螺钉连接，下压头7的中间开设有丝杠槽29，压头丝杠9的下端延伸至丝杠槽29内，下压头7的一侧面开设有纵向的导向槽10，压头外壳17上对应导向槽10的一侧面上设置有导向螺母销6，导向螺母销6朝向下压头7的一端延伸至导向槽10内，导向槽10和导向螺母销6对下压头7起到导向作用，下压头7再随着压头丝杠9的旋转而下降或上升，压头丝杠9的旋转由背紧调整螺母13旋拧实现的。

所述的上盖14在穿设压头丝杠9的位置设置铜套11，压头丝杠9穿接在铜套11内。

所述的定位块28上开设有角度定位孔，角度定位孔内插接角度定位销27，水平旋转悬臂18通过插拔定位销19定位的位置旋转90°后水平旋转悬臂18挡在角度定位销27上。

火箭燃料贮箱箱底的叉形环部位强度较高，支撑架1用于支撑火箭燃料贮箱箱底叉形环部位作为底面Z轴方向移动定位基准，并且构成该专利装置的主体结构；内部型面支撑块2结合现有多个型号火箭燃料贮箱箱底叉形环内部型型面设计特殊曲面，达到有效支撑，防止夹紧过程不干涉且减少变形；外部压紧机构采用丝杠螺母副将回转运动转换为直线运动进行夹紧，外部压紧机构与内部型面支撑块2配合限制Y方向移动自由度；水平旋转悬臂18通过回转销16回转，旋转至水平旋转悬臂18与角度定位销27接触，满足安装贮箱箱底时的避让，安装后回转水平旋转悬臂18到图2所示位置，通过插拔定位销19插入定位块28的定位销孔内对水平旋转悬臂18定位，再用锁止销15锁定回转销16，同时确保上压紧机构位于叉形环上方；上压紧机构通过下压头7对叉形环进行上方压紧。通过8个沿叉形环圆形均布的大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置，限制贮箱箱底的6个自由度，使运载火箭贮箱箱底在360度回转和360度翻转中可靠定位。拆除贮箱时，解除锁止销15的锁定，拔除插拔定位销19后旋转水平旋转悬臂18 90°。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置，其特征在于，包括支撑架（1）、立柱（22）、内部型面支撑块（2）、外部压紧机构和上压紧机构，支撑架（1）的上表面一侧固定内部型面支撑块（2），立柱（22）固定在支撑架（1）上表面的另一侧，立柱（22）的下部开设有螺母孔（24），螺母孔（24）内通过丝杠螺母副连接外部压紧机构，立柱（22）的顶部焊接有定位块（28），定位块（28）上通过回转销（16）转动连接有水平旋转悬臂（18），水平旋转悬臂（18）的端头连接有上压紧机构。

2.根据权利要求1所述的大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置，其特征在于，所述的外部压紧机构包括球头支撑（5）、压块（3）和橡胶垫（4），压块（3）连接在球头支撑（5）的一端，压块（3）的端面与橡胶垫（4）连接，球头支撑（5）的另一端与丝杠螺母副中的丝杠（26）一端连接，丝杠螺母副中的螺母（25）安装在螺母孔（24）内，丝杠（26）螺纹连接在螺母（25）内。

3.根据权利要求2所述的大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置，其特征在于，所述的螺母（25）通过螺钉（23）紧固在立柱（22）上。

4.根据权利要求1所述的大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置，其特征在于，所述的水平旋转悬臂（18）和定位块（28）上开设有相互连通的回转销轴孔，回转销（16）插接在水平旋转悬臂（18）和定位块（28）的回转销轴孔内，定位块（28）上靠近回转销轴孔的侧壁上开设有锁止销孔，锁止销孔内螺纹连接有锁止销（15），水平旋转悬臂（18）和定位块（28）上相对应的位置开设有插拔销孔，水平旋转悬臂（18）的插拔销孔内插接有插拔定位销（19）。

5.根据权利要求4所述的大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置，其特征在于，所述的插拔定位销（19）的顶部连接有吊环（20），水平旋转悬臂（18）的侧壁上设置有螺丝钉（21），吊环（20）通过钢丝与螺丝钉（21）连接。

6.根据权利要求1所述的大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置，其特征在于，所述的上压紧机构包括与水平旋转悬臂（18）焊接的压头外壳（17）、下压头（7）和背紧调整螺母（13），压头外壳（17）的顶部连接有上盖（14），上盖（14）上穿设有压头丝杠（9），压头丝杠（9）上在上盖（14）的上方套接垫圈（12），压头丝杠（9）的顶端在垫圈（12）的上方与背紧调整螺母（13）连接，压头外壳（17）内在压头丝杠（9）上螺纹连接压头螺母（8），压头螺母（8）与下压头（7）通过螺钉连接，下压头（7）的中间开设有丝杠槽（29），压头丝杠（9）的下端延伸至丝杠槽（29）内，下压头（7）的一侧面开设有纵向的导向槽（10），压头外壳（17）上对应导向槽（10）的一侧面上设置有导向螺母销（6），导向螺母销（6）朝向下压头（7）的一端延伸至导向槽（10）内。

7.根据权利要求1所述的大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置，其特征在于，所述的上盖（14）在穿设压头丝杠（9）的位置设置铜套（11），压头丝杠（9）穿接在铜套（11）内。

8.根据权利要求4所述的大型运载火箭贮箱箱底装夹定位装置，其特征在于，所述的定位块（28）上开设有角度定位孔，角度定位孔内插接角度定位销（27），水平旋转悬臂（18）通过插拔定位销（19）定位的位置旋转90°后水平旋转悬臂（18）挡在角度定位销（27）上。

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