CN205651024U - 一种火箭尾翼装配试验车装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种火箭尾翼装配试验车装置，包括底座及置于其上从下到上依次放置的支撑箱体、电动缸组件、尾翼托举架和置于所述底座下端的全向轮组件，所述底座上设有控制单元且分别与所述全向轮组件和所述电动缸组件电连接，支撑箱体固定在底座上，电动缸组件通过销轴铰接在所述支撑箱体上方，所述电动缸组件各顶杆的运动能分别调节，底座的下端安装全向轮组件，通过驱动所述全向轮组件运动。本实用新型所述的一种火箭尾翼装配试验车装置主要用于火箭尾翼总装完成后，火箭尾翼在车间内的运输及在装配试验型架上的安装及拆卸时的位姿调整，能够方便准确的完成火箭尾翼在型架上的装配及拆卸，提高了装配效率和装配可靠性与安全性。

Description

一种火箭尾翼装配试验车装置

技术领域

本实用新型属于装配设备领域，尤其是涉及一种火箭尾翼装配试验车装置。

背景技术

随着我国载人航天和探月工程的不断发展，火箭尾翼作为运载火箭上的关键部件，对其装配自动化水平、装配成本和装配可靠性安全性提出了更高的要求。但由于该类仪器设备外型尺寸，重量都比较大，这就给地面总装提出了挑战，并且有的仪器设备需要重复性的装配和移动，同时受到火箭尾翼结构尺寸和有些连接机构在装配的过程中是不可见的限制，这就使整个装配过程变得更为复杂，人力已无法完成，必须依靠相应辅助装配系统才能安全、可靠并高效地进行。

本实用新型就是针对以上问题，而设计出的一种全新的装配系统，这种装配系统不仅可以提高装配效率，节省时间，并且还可以降低装配过程中人员的操作风险。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种火箭尾翼装配试验车装置，以在提高装配效率、节省时间的同时降低装配过程中人员的操作风险，大大提高了装配的可靠性和安全性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种火箭尾翼装配试验车装置，包括底座及置于其上从下到上依次放置 的支撑箱体、电动缸组件、尾翼托举架和置于所述底座下端的全向轮组件，所述底座上设有控制单元且分别与所述全向轮组件和所述电动缸组件电连接；

所述支撑箱体固定在所述底座上，所述电动缸组件包括通过销轴铰接在所述支撑箱体上方且成等腰三角形分布的第一电动缸、第二电动缸和第三电动缸，其中所述第一电动缸位于等腰三角形两腰相交的顶点，将所述第一电动缸与所述支撑箱体铰接的第一销轴的轴线平行于Y轴，将所述第二电动缸和所述第三电动缸与所述支撑箱体铰接的第二销轴和第三销轴的轴线均与第一销轴的轴线垂直，所述第一电动缸、所述第二电动缸和所述第三电动缸的顶杆上端均与所述尾翼托举架铰接，所述第一电动缸、所述第二电动缸和所述第三电动缸的各顶杆的运动能分别调节，通过所述第一电动缸、所述第二电动缸和所述第三电动缸的各顶杆协同升降使所述尾翼托举架沿Z轴移动和绕X轴、Y轴转动；

所述底座的下端安装至少一组全向轮组件，所述全向轮组件四个为一组，其中每组处于对角线上的所述全向轮组件两两一致，驱动所述全向轮组件沿X轴、Y轴移动和绕Z轴转动。

进一步的，所述底座的底部四周安装一组所述全向轮组件，所述全向轮组件包括全向轮和电机，所述全向轮上自由滚子的轴线与轮毂中心轴线间的夹角为锐角，所述全向轮通过传动轴与电机连接，所述电机固定在所述底座上，并与所述控制单元电连接，所述全向轮与所述电机之间连接有减速器，所述控制单元控制所述电机的转速，通过所述减速器将动力传递到所述全向轮，进而驱动所述全向轮运动。

进一步的，所述底座包括前底座和后底座，所述前底座与所述后底座铰接，所述前底座铰接端一侧设有套筒，在所述后底座对应位置处设有与所述 套筒间隙配合的连接轴。

进一步的，所述全向轮分为对角分布的两个左旋轮和两个右旋轮，其中一个左旋轮和一个右旋轮位于所述前底座，另外一个左旋轮和一个右旋轮位于所述后底座。

进一步的，所述支撑箱体固定在所述前底座上，所述支撑箱体侧面固定连接有爬梯。

进一步的，所述尾翼托举架置于所述支撑箱体上方并与所述电动缸组件的顶杆上端球铰接，所述尾翼托举架中间留出可容纳火箭尾翼的腔体，所述尾翼托举架在竖直方向的高度与所述火箭尾翼的装配高度相匹配，所述尾翼托举架侧面固定连接有丝杠，通过旋转手柄控制丝杠运动实现对所述火箭尾翼的固定。

进一步的，所述尾翼托举架与所述火箭尾翼接触的部分均采用聚四氟乙烯材料。

进一步的，所述后底座上固定安装有控制柜，控制单元置于所述控制柜内。

进一步的，所述后底座上固定安装有控制单元的供电系统，所述供电系统内部由多块蓄电池串联而成的电池组构成。

进一步的，所述一种火箭尾翼装配试验车装置设有操控界面，所述操控界面包括一个显示屏和两个无线的操控盒，其中一个操控盒控制车体的运动(即沿X、Y方向的移动和绕Z轴的转动)，另一个操控盒控制试验车上电动缸组件的运动(即沿Z轴的移动和绕X、Y轴的摆动)，其中显示屏可显示试验车当前运行状态、当前位置、全向轮组件的转速转向、电动缸组件的工作情况、故障情况以及电池的用电情况等。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种火箭尾翼装配试验车装置具有以下优势：

(1)本实用新型所述的一种火箭尾翼装配试验车装置，具有装配精度高、运动范围广、载荷承重大等特点，可以减少火箭尾翼在地面总装过程中的传送流程，装配试验车不仅可以提高装配效率，节省操作时间，并且还可以降低装配过程中人员的操作风险，大大提高了装配的可靠性和安全性。

(2)本实用新型所述的支撑箱体固定在所述底座上，所述支撑箱体上端与电动缸组件铰接。所述支撑箱体既为电动缸提供了一个高刚性的支撑，又保证电动缸相对地面满足初始高度要求。

(3)本实用新型所述的底座包括前底座和后底座，所述前底座与所述后底座铰接，所述前底座侧面设有套筒，在所述后底座对应位置处设有与所述套筒间隙配合的连接轴。此种铰接方式结构简单，连接可靠性高，保证了底座两侧的全向轮能够同时与地面接触。

(4)本实用新型所述的后底座上固定安装有控制单元的供电系统，所述供电系统内部由多块蓄电池串联而成的电池组构成。为试验车车体移动和智能起吊设备起吊工件物料提供动力。

(5)本实用新型所述的尾翼托举架与所述火箭尾翼接触部分均采用聚四氟乙烯材料来对产品进行保护，所有用于保护的部件均便于拆卸更换。

(6)本实用新型所述的一种火箭尾翼装配试验车装置设有操控界面，所述操作界面包括一个显示屏和两个无线的操控盒，其中一个操控盒控制车体的运动，另一个操控盒控制试验车上电动缸组件的运动，其中显示屏可显示试验车当前运行状态、当前位置、全向轮组件的转速转向、电动缸组件的工作情况、故障情况以及电池的用电情况等。方便在操控控制盒时实时观测试验车的运动状态。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种可装配火箭尾翼的试验车装置的主视图；

图2为本实用新型实施例所述的一种可装配火箭尾翼的试验车装置底架部分的俯视图；

图3为本实用新型实施例所述的一种可装配火箭尾翼的试验车装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的一种可装配火箭尾翼的试验车装置与火箭尾翼的整体结构示意图。

附图标记说明：

1-底座；2-全向轮；3-支撑箱体；4-电动缸组件；5-尾翼托举架；6-供电系统；7-电控柜；8-火箭尾翼；101-前底座；102-后底座；103-套筒；104-连接轴；201-左旋轮；202-右旋轮；203-电机；204-减速器；301-爬梯；401-第一电动缸；402-第二电动缸；403-第三电动缸；501-丝杠；502-手轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型所述的一种火箭尾翼装配试验车装置，包括底座1及置于其上从下到上依次放置的支撑箱体3、电动缸组件4、尾翼托举架5和置于所述底座1下端的全向轮组件，所述底座1上设有控制单元且分别与所述全向轮组件和所述电动缸组件电连接，所述底座1包括前底座101和与其铰接的后底座102，支撑箱体3固定在前底座101上，支撑箱体3上端通过销轴铰接电动缸组件4，电动缸组件4分别为成等腰三角形分布的第一电动缸401、第二电动缸402和第三电动缸403，其中第一电动缸401位于等腰三角形两腰相交的顶点，将第一电动缸401与支撑箱体3铰接的第一销轴的轴线平行于Y轴，将第二电动缸402和第三电动缸403与支撑箱体3铰接的第二销轴和第三销轴的轴线均与第一销轴的轴线垂直，第一电动缸401、第二电动缸 402和第三电动缸403的顶杆上端均与尾翼托举架5铰接，第一电动缸401、第二电动缸402和第三电动缸403的各顶杆的运动能分别调节，通过控制单元驱动第一电动缸401、第二电动缸402和第三电动缸403的各顶杆协同升降使所述尾翼托举架5沿Z轴移动和绕X轴、Y轴转动，支撑箱体3既为电动缸组件4提供了一个高刚性的支撑，又保证电动缸组件4相对地面满足初始高度要求，支撑箱体3侧面安装爬梯301，爬梯301能够满足操作人员到达支撑箱体3上方；

前底座101和后底座102的下端安装一组全向轮组件，全向轮组件四个为一组，其中每组处于对角线上的所述全向轮组件两两一致，通过控制单元驱动全向轮组件运动，全向轮组件包括全向轮2和通过传动轴与之连接的电机203，电机203固定在底座上，并与控制单元电连接，全向轮2与电机203之间设有减速器204，控制单元控制电机203将动力通过减速器204传递到全向轮2，进而驱动全向轮2运动，全向轮2分为对角分布的两个左旋轮201和两个右旋轮202，其中一个左旋轮201和一个右旋轮202位于前底座101，另外一个左旋轮201和一个右旋轮202位于后底座102，前底座101和后底座102之间的铰接关系，保证了底座1两侧的全向轮2能够同时与地面接触，避免了在厂房内地面不平的情况下，某一全向轮2与地面不接触而导致装配试验车装置无法正常移动问题的产生；

尾翼托举架5置于支撑箱体3上方并与电动缸组件4的顶杆上端球铰接，尾翼托举架5中间留出可容纳火箭尾翼8的腔体，尾翼托举架5在竖直方向的高度与火箭尾翼8的装配高度相匹配，尾翼托举架5侧面固定连接有丝杠501，装配时将火箭尾翼8吊装到竖直状态，并置于尾翼托举架5中间留出的腔体内，然后通过旋转手柄502将丝杠501前端的橡胶垫顶到火箭尾翼8上，完成火箭尾翼8相对于尾翼托举架5的固定；

尾翼托举架5与火箭尾翼8接触部分均采用聚四氟乙烯材料进行保护；

所述一种火箭尾翼装配试验车装置操控界面包括一个显示屏和两个无线的操控盒，其中一个操控盒控制车体的运动(即沿X、Y方向的移动和绕Z轴的转动)，另一个操控盒控制试验车上电动缸组件4的运动(即沿Z轴的移动和绕X、Y轴的摆动)，其中显示屏可显示试验车当前运行状态、当前位置、全向轮2的转速转向、电动缸组件4的工作情况、故障情况以及电池的用电情况等，方便在操控控制盒时实时观测试验车的运动状态。

本实用新型应用说明：如图4所示，本装配试验车装置通过安装于后底座102上的供电系统6提供动力，通过控制柜7内的控制单元控制不同全向轮2的转速和转向实现装配试验车装置沿X、Y轴的移动和绕Z轴的转动，所述全向轮2共四个，分两个左旋轮201，两个右旋轮202，所述左旋轮201和两个右旋轮202上自由滚子的轴线与轮毂中心轴线间的夹角为锐角，所述两个左旋轮201分别位于所述底座1的一组对角处，所述两个右旋轮202分别位于所述底座1的另一组对角处,全向轮2结构紧凑，运动灵活，零转弯半径，适用于在场地有限的厂房内，对工件物料的转运转场时的搬运操作,四个全向轮2组成了全方位移动机器人，四个全向轮2的组合可实现平面三个自由度(X方向平动，Y方向平动，绕中心垂轴的转动)的全方位移动,与普通的差动轮相比，全向轮2能产生一个相对于轮体的轴向分力，通过调节各个轮子驱动电机203的转向和转速，形成一个与地面固定坐标系成一定角度的合力，进而即可实现了整个轮系的全方位运动；

控制单元通过控制电动缸组件4的升降组合能够实现尾翼托举架5及固定其上的火箭尾翼8绕X、Y轴的摆动和沿Z轴的升降，第一电动缸401、第二电动缸402和第三电动缸403伸长和缩短相同的长度可实现尾翼托举架5沿Z轴移动；第一电动缸401上升(下降)，第二电动缸402和第三电动缸403 下降(上升)，可实现尾翼托举架5绕Y轴转动；第一电动缸401不动，第二电动缸402上升(下降)，第三电动缸403下降(上升)，可实现尾翼托举架5绕X轴转动；装配试验车装置在X轴、Y轴、Z轴三个方向的移动和绕X轴、Y轴、Z轴的转动能实现点动和连续运动，点动时，装配试验车沿X轴、Y轴的最小移动步距小于1mm；连续运动时移动速度(0-0.5)m/s,连续可调；点动时，电动缸3最小移动步距小于0.1mm；连续运动时移动速度(0-6)mm/s,连续可调；装配试验车绕Z轴回转角度范围0°～360°，能连续可调,可正反向转动，装配试验车在启动和转动过程中，转动平稳；火箭尾翼装配试验车能够绕X轴旋转±5°，绕Y轴旋转±5°。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种火箭尾翼装配试验车装置，其特征在于：包括底座(1)及置于其上从下到上依次放置的支撑箱体(3)、电动缸组件(4)、尾翼托举架(5)和置于所述底座(1)下端的全向轮组件，所述底座(1)上设有控制单元且分别与所述全向轮组件和所述电动缸组件电连接；

所述支撑箱体(3)固定在所述底座(1)上，所述电动缸组件(4)包括通过销轴铰接在所述支撑箱体(3)上且成等腰三角形分布的第一电动缸(401)、第二电动缸(402)和第三电动缸(403)，其中所述第一电动缸(401)位于等腰三角形两腰相交的顶点，将所述第一电动缸(401)与所述支撑箱体(3)铰接的第一销轴的轴线平行于Y轴，将所述第二电动缸(402)和所述第三电动缸(403)与所述支撑箱体(3)铰接的第二销轴和第三销轴的轴线均与第一销轴的轴线垂直，所述第一电动缸(401)、所述第二电动缸(402)和所述第三电动缸(403)的顶杆上端均与所述尾翼托举架(5)铰接，所述第一电动缸(401)、所述第二电动缸(402)和所述第三电动缸(403)的各顶杆的运动能分别调节，通过所述第一电动缸(401)、所述第二电动缸(402)和所述第三电动缸(403)的各顶杆协同升降使所述尾翼托举架(5)沿Z轴移动和绕X轴、Y轴转动；

所述底座(1)的下端安装至少一组全向轮组件，所述全向轮组件每四个为一组，其中每组处于对角线上的所述全向轮组件两两一致，驱动所述全向轮组件沿X轴、Y轴移动和绕Z轴转动。

2.根据权利要求1所述的一种火箭尾翼装配试验车装置，其特征在于：所述底座(1)的下端四周安装一组所述全向轮组件，所述全向轮组件包括全向轮(2)和电机(203)，所述全向轮(2)上自由滚子的轴线与轮毂中心轴线间的夹角为锐角，所述全向轮(2)通过传动轴与电机(203)连接，所述电机(203)固定在所述底座(1)上，并与所述控制单元电连接，所述 全向轮(2)与所述电机(203)之间连接有减速器(204)，所述控制单元控制所述电机(203)的转速，通过所述减速器(204)将动力传递到所述全向轮(2)，进而驱动所述全向轮(2)运动。

3.根据权利要求2所述的一种火箭尾翼装配试验车装置，其特征在于：所述底座(1)包括前底座(101)和后底座(102)，所述前底座(101)与所述后底座(102)铰接，所述前底座(101)铰接端一侧设有套筒(103)，在所述后底座(102)对应位置处设有与所述套筒(103)间隙配合的连接轴(104)。

4.根据权利要求3所述的一种火箭尾翼装配试验车装置，其特征在于：所述全向轮(2)分为对角分布的两个左旋轮(201)和两个右旋轮(202)，其中一个左旋轮(201)和一个右旋轮(202)位于所述前底座(101)，另外一个左旋轮(201)和一个右旋轮(202)位于所述后底座(102)。

5.根据权利要求3所述的一种火箭尾翼装配试验车装置，其特征在于：所述支撑箱体(3)固定在所述前底座(101)上，所述支撑箱体(3)侧面固定连接有爬梯(301)。

6.根据权利要求1所述的一种火箭尾翼装配试验车装置，其特征在于：所述尾翼托举架(5)置于所述支撑箱体(3)上方并与所述电动缸组件的顶杆上端球铰接，所述尾翼托举架(5)中间留出可容纳火箭尾翼(8)的腔体，所述尾翼托举架(5)在竖直方向的高度与所述火箭尾翼(8)的装配高度相匹配，所述尾翼托举架(5)侧面固定连接有丝杠(501)，通过旋转手柄(502)控制丝杠(501)运动实现对所述火箭尾翼(8)的固定。

7.根据权利要求6所述的一种火箭尾翼装配试验车装置，其特征在于：所述尾翼托举架(5)与所述火箭尾翼(8)接触的部分均采用聚四氟乙烯材料。

8.根据权利要求3所述的一种火箭尾翼装配试验车装置，其特征在于：所述后底座(102)上固定安装有控制柜(7)，控制单元置于所述控制柜(7)内。

9.根据权利要求3所述的一种火箭尾翼装配试验车装置，其特征在于：所述后底座(102)上固定安装有控制单元的供电系统(6)，所述供电系统(6)内部由多块蓄电池串联而成的电池组构成。

10.根据权利要求1所述的一种火箭尾翼装配试验车装置，其特征在于：所述一种火箭尾翼装配试验车装置设有操控界面，所述操控界面包括一个显示屏和两个无线的操控盒，其中一个操控盒控制车体的运动，另一个操控盒控制试验车上电动缸组件(4)的运动，其中显示屏可显示试验车当前运行状态、当前位置、全向轮组件的转速转向、电动缸组件的工作情况、故障情况以及电池的用电情况等。