CN204591524U - 一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于航天贮箱结构，具体涉及一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构。其技术方案为：盒形支座的底面与贮箱后底焊接，盒形支座的长方形短边对应的两个侧面上部各开有两个长圆孔作为定位孔；可调式半卡环为簸箕型或方铲形，底部长方形板上开有两个位于同一水平线上的圆孔，两个圆孔与盒形支座侧板上的定位孔固定安装；中部长方形板的一个长边开有圆弧形凹槽，凹槽具有凹槽外沿；半卡环的形状与可调式半卡环的凹槽外沿形状相适应，同样为带两个支耳的圆弧形。其有益效果为：零件加工简单，装配可操作性强；经地面试验考核，在试验载荷下强度刚度满足要求，连接可靠。
Description
技术领域
本实用新型属于航天贮箱结构，具体涉及一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构。
背景技术
运载火箭推进剂贮箱一般安装有耗尽关机传感器，耗尽关机传感器的作用是通过探测推进剂液面位置来掌握发动机关机的时机。该传感器安装在贮箱后底，安装位置越低，则发动机关机时推进剂剩余量越少。二级贮箱的推进剂重量对火箭(特别是两级火箭)的有效载荷意义重大，推进剂量化控制将直接影响火箭发射效率，耗尽关机传感器的安装位置决定了发动机关机前推进剂的利用率，精确定位耗尽关机传感器对减少推进剂余量、提高发射效率有积极作用。
在现役运载火箭和已进入研制阶段的在研运载火箭中，耗尽关机传感器安装结构均采用固定式结构，即安装结构与箱底的相对位置无法调节，完全依赖于贮箱箱底的生产状态来保证其最终位置。箱底经历拉伸成形、多零件拼焊等复杂工艺，实际型面与理论椭球面均有较大差距，尽管总体指标允许传感器轴向定位偏差为2mm，但由于各组件生产误差的不可预测以及结构生产的不可逆性，最终位置往往偏差很大，且无法更改。有鉴于此，总体设计为耗尽关机传感器安装高度留了一些余量，导致推进剂有部分浪费。因此，亟需提供一种可调的箱底传感器安装结构。
发明内容
本实用新型的目的在于传感器安装位置完全依赖于箱底状态的技术问题，提供一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构。
实现本实用新型目的的技术方案：
一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构，包括盒形支座、两个可调式半卡环和两个半卡环；
盒形支座为钣金件，为长方形盒体结构，盒形支座的底面与贮箱后底焊接，底面的形状与贮箱后底的椭球面形状相适应；盒形支座的长方形短边对应的两个侧面上部各开有两个长圆孔作为定位孔；
可调式半卡环为簸箕型或方铲形；底部长方形与盒形支座长方形短边对应的侧板上部连接，底部长方形板上开有两个位于同一水平线上的圆孔，两个圆孔与盒形支座侧板上的定位孔固定安装；垂直于底部长方形板的中部长方形板的一个长边开有圆弧形凹槽，凹槽具有凹槽外沿；中部长方形板的另一个长边与底部长方形板连接，形成“┏”型结构；
半卡环的形状与可调式半卡环的凹槽外沿形状相适应，同样为带两个支耳的圆弧形。
所述盒形支座的长方形长边对应的两个侧面上部各开有一个弧形凹槽作为操作口。
所述盒形支座的长方形短边对应的两个侧面上部还各开有两个长圆孔作为观察孔。
所述定位孔的长轴线与盒形支座的垂向轴线成45°角。
所述定位孔采用机械加工。
所述盒形支座位于同一侧面的定位孔中心连接形成一条对中刻线，所述可调式半卡环的底部长方形的两个圆孔中心两侧刻有对中刻线。
所述凹槽外沿两端具有两个支耳。
所述中部长方形板和底部长方形板夹角的两端分别设有一个肋板。
本实用新型的效果在于：本实用新型的可调式高可靠的箱底传感器安装结构消除了传感器安装位置完全依赖于箱底状态的弊端，能够满足耗尽关机传感器轴向定位公差±1mm的总体要求，并且对不规则箱底有一定的适应能力；可调式半卡环安装位置的精确可调；预期调整量能够包络箱底一般超差情况；自身刚度和连接可以承受各种复杂载荷的冲击；人员在箱底狭小空间内可做调整操作。目前耗尽关机传感器的调节安装已经得到了实践检验，零件加工简单，装配可操作性强；贮箱产品已经过地面试验考核，传感器安装结构在试验载荷下强度刚度满足要求，连接可靠。这充分证明了可调式高可靠箱底传感器安装结构的成功应用，其设计可向其它贮箱推广。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为图1中传感器安装结构沿A-A方向的剖视图；
图3为图1中盒形支座的形状示意图；
图4为图1中可调式半卡环的形状示意图；
图5为图4中可调式半卡环的俯视图；
图6为图4中可调式半卡环的右视图；
图7为图4中可调式半卡环的凹槽外沿的形状示意图；
图8为本实用新型的安装位置示意图；
图中，1-盒形支座，2-可调式半卡环，3-半卡环，4-贮箱后底，5-操作口，6-观察孔，7-定位孔，8-底部长方形板，9-圆孔，10-中部长方形板，11-凹槽外沿，12-肋板。
具体实施方式
下面以为例，结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构，其结构如图1和图2所示，包括盒形支座1、两个可调式半卡环2和两个半卡环3。一个可调式半卡环2和一个半卡环3相匹配，组成传感器支架。
如图3所示，盒形支座1为长方形盒体结构，保证了较强的结构刚度，可以承受各种复杂载荷的冲击；盒形支座1的底面具有外沿，用于与贮箱后底4安装；盒形支座1的底面与贮箱后底4焊接，因此底面的形状与贮箱后底4的椭球面形状相适应，底面为椭球型面；
盒形支座1为钣金件，由于钣金件可以适度校形，因此，它对贮箱后底4因加工造成的不规则形状有一定的适应能力，可以做到与贮箱后底4完全贴合，确保较好的焊接质量。
盒形支座1的长方形长边对应的两个侧面上部各开有一个弧形凹槽，作为操作口5；
盒形支座1的长方形短边对应的两个侧面上部各开有四个长圆孔，是实现可调式半卡环2位置可调的关键。每个侧面长圆孔中心连接形成一条对中刻线，便于贮箱后底4测量后对螺栓位置进行定量调节。其中，每个侧面中间的2个长圆孔为观察孔6，用于观察盒形支座1与可调式半卡环2对中刻线的相对位置；观察孔6外侧的2个长圆孔是定位孔7，定位孔7的长轴线与盒形支座1的垂向轴线成45°角。定位孔7的总长度为16mm，即轴向可调量为±5.6mm；定位孔7采用机械加工，保证了尺寸与距离的精度，便于与可调式半卡环2上相对应的孔螺接；定位孔7设计成45°，是由于载荷冲击下螺栓所受的轴向力是45°方向力的倍，即螺栓在45°角长圆孔内滑动的风险是轴向长圆孔的0.7倍。4个定位孔7中心两侧均有对中刻线，用于观察盒形支座1与可调式半卡环2对中刻线的相对位置，便于贮箱后底测量后对螺栓位置进行定量调节。
如图4所示，可调式半卡环2为机加件，整体为簸箕型或方铲形。底部为长方形板，用于与盒形支座1长方形短边对应的侧板上部连接，底部长方形板8上开有两个位于同一水平线上的圆孔9，如图5所示，两个圆孔9中心两侧刻有对中刻线，两个圆孔9与盒形支座1侧板上的定位孔7通过螺钉安装，通过调整圆孔9与定位孔7的安装位置，能够实现可调式半卡环2安装位置的调整。
中部为垂直于底部的长方形板，中部长方形板10的一个长边开有圆弧形凹槽，用于安装传感器；凹槽具有垂直于中部长方形板的凹槽外沿11，如图7所示，凹槽外沿11两端具有两个支耳，用于与半卡环3连接形成环形结构，从而夹紧传感器。中部长方形板10的另一个长边与底部长方形8板连接，形成“┏”型结构；中部长方形板10和底部长方形板8夹角的两端分别设有一个肋板12，如图6所示，用于增加结构刚度。
半卡环3的形状与可调式半卡环2的凹槽外沿11形状相适应，同样为带两个支耳的圆弧形。
本实施例的可调式高可靠的箱底传感器安装结构位于贮箱后底，如图8所示。
盒形支座1底部的四条外沿与贮箱后底点焊，在点焊前，可粗测箱底的形状，微调钣金宽边的形状，使两者贴合紧密，并保证盒形支座1上端面与箭轴垂直。点焊完成后，测量盒形支座1上端面到贮箱后底法兰端面的距离X，将X值总体要求值Y比较，计算出差值，安装可调式半卡环2时，以对中刻线为基准上下调节出差值，即可完成精确定位安装。然后将传感器安装在可调式半卡环2的凹槽内，然后安装半卡环3，将传感器固定。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构，其特征在于：包括盒形支座(1)、两个可调式半卡环(2)和两个半卡环(3)；
盒形支座(1)为钣金件，为长方形盒体结构，盒形支座(1)的底面与贮箱后底(4)焊接，底面的形状与贮箱后底(4)的椭球面形状相适应；盒形支座(1)的长方形短边对应的两个侧面上部各开有两个长圆孔作为定位孔(7)；
可调式半卡环(2)为簸箕型或方铲形；底部长方形(8)与盒形支座(1)长方形短边对应的侧板上部连接，底部长方形板(8)上开有两个位于同一水平线上的圆孔(9)，两个圆孔(9)与盒形支座(1)侧板上的定位孔(7)固定安装；垂直于底部长方形板(8)的中部长方形板(10)的一个长边开有圆弧形凹槽，凹槽具有凹槽外沿(11)；中部长方形板(10)的另一个长边与底部长方形板(8)连接，形成“┏”型结构；
半卡环(3)的形状与可调式半卡环(2)的凹槽外沿(11)形状相适应，同样为带两个支耳的圆弧形。
2.如权利要求1所述的一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构，其特征在于：所述盒形支座(1)的长方形长边对应的两个侧面上部各开有一个弧形凹槽作为操作口(5)。
3.如权利要求1所述的一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构，其特征在于：所述盒形支座(1)的长方形短边对应的两个侧面上部还各开有两个长圆孔作为观察孔(6)。
4.如权利要求1所述的一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构，其特征在于：所述定位孔(7)的长轴线与盒形支座(1)的垂向轴线成45°角。
5.如权利要求1所述的一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构，其特征在于：所述定位孔(7)采用机械加工。
6.如权利要求1所述的一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构，其特征在于：所述盒形支座(1)位于同一侧面的定位孔(7)中心连接形成一条对中刻线，所述可调式半卡环(2)的底部长方形(8)的两个圆孔(9)中心两侧刻有对中刻线。
7.如权利要求1所述的一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构，其特征在于：所述凹槽外沿(11)两端具有两个支耳。
8.如权利要求1所述的一种可调式高可靠的箱底传感器安装结构，其特征在于：所述中部长方形板(10)和底部长方形板(8)夹角的两端分别设有一个肋板(12)。
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