UA119671C2

UA119671C2 - TRANSPORT AND INSTALLATION UNIT OF THE STARTING COMPLEX FOR TRANSPORTATION AND HOLDING OF SPACE ROCKETS

Info

Publication number: UA119671C2
Application number: UAA201700390A
Authority: UA
Inventors: Віталій Миколайович Балашов; Сергій Іванович Єрофєєв; Андрій Володимирович Волик; Андрій Сергійович Корольков; Андрій Ігорович Псарьов
Original assignee: Державне Підприємство "Конструкторське Бюро "Південне" Ім. М.К. Янгеля"
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2017-01-16
Publication date: 2019-07-25

Abstract

Винахід належить до ракетно-космічної техніки, зокрема до транспортно-установлювального агрегату (ТУА) стартового комплексу для переміщення та встановлення на стартовий стіл ракет космічного призначення. Транспортно-установлювальний агрегат стартового комплексу містить стрілу, що представлена зварною конструкцією, шарнірно поєднаною з рамою, елементи якої являють собою зварні металічні секції із двох подовжніх балок, подовжні балки з'єднані поперечними, рама встановлена на візки, незалежні між собою кінематично та поворотні навколо власних вертикальних та поперечних осей, кожен візок містить два активних модулі переміщення, кожен з яких являє собою колесо з індивідуальним електроприводом, та керується системою керування. Застосування даного агрегату дозволяє підвищити маневреність без зменшення вантажопідйомності ТУА, а також зменшити інерційні навантаження на об'єкт переміщення із забезпеченням можливості руху в автоматичному режимі.The invention relates to rocket and space technology, in particular to a transport and installation unit (TUA) of a launch complex for moving and installing space rockets on the launch pad. The transport and installation unit of the starting complex contains an arrow represented by a welded structure hinged to the frame, the elements of which are welded metal sections of two longitudinal beams, longitudinal beams connected by transverse own vertical and transverse axes, each trolley contains two active modules of movement, each of which is a wheel with an individual electric drive, and is controlled by a control system. The use of this unit allows to increase maneuverability without reducing the load capacity of the TUA, as well as to reduce the inertial loads on the object of movement with the possibility of movement in automatic mode.

Description

Винахід належить до ракетно-космічної галузі та може бути використаний у конструкції транспортно-установчого агрегату (ТУА) стартового комплексу для переміщення та встановлення на стартовий стіл ракет космічного призначення.The invention belongs to the rocket and space industry and can be used in the design of the transport and installation unit (TUA) of the launch complex for moving and installing space rockets on the launch table.

Відома самохідна буферна платформа (патент РФ Мо 2477692, МПК В6103/26) переважно для транспортування ракети-носія, розташованої на транспортно-установлювальному агрегаті, на стартову позицію, що містить змонтовану на приводному та не приводному візках раму, дизельну електростанцію, компресорну станцію, кузов з відсіком для електрообладнання та кабіною керування. Недоліком аналога є мала вантажопідйомність залізничних колісних пар, у зв'язку з чим збільшення кількості залізничних колісних пар для досягнення потрібної вантажопідйомності призводить до обмеження радіуса повороту ТУА або необхідності другої колії, що значно обмежує можливість повороту ТУА.A self-propelled buffer platform is known (patent of the Russian Federation No. 2477692, IPC B6103/26) mainly for transporting a launch vehicle located on a transport and installation unit to the starting position, which contains a frame mounted on driven and non-driven trolleys, a diesel power plant, a compressor station, a body with a compartment for electrical equipment and a control cabin. The disadvantage of the analogue is the low carrying capacity of railway wheelsets, in connection with which increasing the number of railway wheelsets to achieve the required carrying capacity leads to a limitation of the turning radius of the railway track or the need for a second track, which significantly limits the possibility of turning the railway track.

Відомий транспортно-установчий агрегат стартового ракетного комплексу (патент РФ Мо 2478539, МПК 86405, В6103/16) для укладання, фіксації, переміщення довгомірного виробу великої маси по рельсовому шляху на пусковий стіл стартового ракетного комплексу та консольного підйому виробу у вертикальне положення, що містить силову раму, опори для утримування виробу, що встановлені на агрегаті повздовж виробу, що включають поворотні стійки з встановленими профільними ложементами опор для укладання виробу на стійки, притискні пристрої механізму з балансирами для утримування виробу, штатні засоби підйому виробу, механізми зведення та розведення стійок. Недоліком аналога є неможливість руху ТУА по криволінійним дільницям рельсового шляху та відсутність системи керування рухом ТУ А, підвищені інерційні навантаження на об'єкт переміщення.The well-known transport and installation unit of the launch rocket complex (patent of the Russian Federation Mo 2478539, IPC 86405, B6103/16) for stacking, fixing, moving a long product of large mass along the rail path to the launch table of the launch rocket complex and cantilever lifting the product into a vertical position containing power frame, supports for holding the product installed on the unit along the product, which include swivel racks with installed profile supports for placing the product on the racks, clamping devices of the mechanism with balancers for holding the product, standard means of lifting the product, mechanisms for erecting and spreading the racks. The disadvantage of the analogue is the impossibility of moving the TUA on curved sections of the rail track and the lack of a TU A movement control system, increased inertial loads on the moving object.

Найбільш близьким за сукупністю ознак до заявленого об'єкта є ТУА універсального стартового комплексу космічного ракетного комплексу (прототип - патент РФ Мо 2350523, МПКThe closest in terms of features to the declared object is the TUA of the universal launch complex of the space rocket complex (prototype - patent of the Russian Federation Mo 2350523, IPC

Вб64025/00, публ. 27.03.2009), котрий включає стартову споруду з пусковим столом, містить залізничні візки з мікроприводом, зібрану з балок раму-стрілу з встановленими на ній опорами для укладання виробу, гідродомкрат підйому рами-стріли, що складається з телескопічних гідроциліндрів з вушками, верхні частини яких закріплені на рамі-стрілі, яка виконана У- подібною та встановлена на залізничні візки з мікроприводом та обладнана вушками, що взаємодіють з вушками, якими обладнаний стартовий стіл, верхні частини телескопічнихVb64025/00, publ. 27.03.2009), which includes a starting structure with a launch table, contains railway trolleys with a micro-drive, a boom frame assembled from beams with supports installed on it for stacking the product, a hydraulic jack for lifting the boom frame, consisting of telescopic hydraulic cylinders with lugs, upper parts which are fixed on the boom frame, which is U-shaped and installed on railway trolleys with a micro-drive and equipped with lugs that interact with the lugs with which the starting table is equipped, the upper parts of the telescopic

Зо гідроциліндрів гідродомкрата підйому рами-стріли шарнірно підвішені проміж балок роздвоєної хвостової частини рами-стріли, а вушка їх нижніх частин взаємодіють з вушками, котрими обладнано стартову споруду, при цьому задня опора для укладання виробу виконана у вигляді двох паралельних балок з напрямними, симетрично встановлених відносно поздовжньої осі рами-стріли упоперек балок роздвоєної хвостової частини рами-стріли, на напрямних котрих з можливістю зворотно-поступального переміщення, здійснюваного завдяки гвинтовим механізмам, змонтовані гідроманіпулятори, що складаються з візків з встановленими на них тягами-гідроциліндрами, стрілами та рукоятками з траверсами та захватами транспортувальних цапф виробу, причому гідросистеми обох маніпуляторів виконані з можливістю утворення гідравлічного шарніра.From the hydraulic cylinders of the lifting hydraulic jack, the boom frames are hingedly suspended between the beams of the bifurcated tail part of the boom frame, and the lugs of their lower parts interact with the lugs equipped with the launch structure, while the rear support for stacking the product is made in the form of two parallel beams with guides, symmetrically installed relative to the longitudinal axis of the frame-boom across the beams of the bifurcated tail part of the frame-boom, on the guides of which, with the possibility of reciprocating movement carried out thanks to screw mechanisms, hydraulic manipulators are mounted, consisting of carts with hydraulic cylinders, booms and handles with traverses installed on them and grippers of the product's transport trunnions, and the hydraulic systems of both manipulators are made with the possibility of forming a hydraulic hinge.

Недоліком прототипу є мала вантажопідйомність залізничних колісних пар, у зв'язку з чим збільшується кількість залізничних колісних пар для досягнення необхідної вантажопідйомності, що призводить до обмеження радіуса повороту ТУА або необхідності другої колії, що значно обмежує можливість повороту ТУА. Іншим недоліком у даному технічному рішенні є відсутність системи керування мікроприводом залізничних візків, що виключає можливість руху ТУА в автоматичному режимі, що як наслідок призводить до нерівномірності лінійної швидкості руху, низької точності позиціонування ТУА на траєкторії руху, високій вірогідності проковзування та блокування коліс при русі, а також неможливості здійснення контролю параметрів руху кожного колеса та ТУА в цілому.The disadvantage of the prototype is the low load capacity of the railway wheel pairs, in connection with which the number of railway wheel pairs increases to achieve the required load capacity, which leads to the limitation of the turning radius of the TUA or the need for a second track, which significantly limits the possibility of turning the TUA. Another drawback of this technical solution is the lack of a micro-drive control system for the railway trolleys, which excludes the possibility of moving the TUA in automatic mode, which, as a result, leads to uneven linear speed of movement, low accuracy of the positioning of the TUA on the movement path, a high probability of slipping and locking the wheels during movement. as well as the impossibility of controlling the movement parameters of each wheel and the TUA as a whole.

Технічною задачею пропонованого рішення є удосконалення конструкції ТУА стартового комплексу шляхом застосування активних модулів пересування, із підвищеною вантажопідйомністю, у складі візків, незалежних між собою кінематично та поворотних навколо власних вертикальних осей, що керуються системою керування.The technical task of the proposed solution is to improve the design of the TUA of the launch complex by using active movement modules, with increased load capacity, as part of trolleys, independent of each other kinematically and rotating around their own vertical axes controlled by the control system.

Технічний результат полягає у підвищенні маневреності без зменшення вантажопідйомностіThe technical result is an increase in maneuverability without reducing the load capacity

ТУА, а також зменшенні інерційних навантажень на об'єкт переміщення із забезпеченням можливості руху в автоматичному режимі.TUA, as well as reduction of inertial loads on the object of movement with the provision of the possibility of movement in automatic mode.

Поставлена задача вирішується завдяки використанню наступних відомих суттєвих ознак: ходова частина з візками, зібрана з балок рама зі стрілою та встановленими на ній опорами для укладення виробу, гідродомкрат підйому стріли, який складається з гідроциліндрів, верхні частини яких закріплені на стрілі а також наступних відмінних ознак: ходова частина бо складається з окремих поворотних відносно вертикальної та поперечної осей візків та системи керування, при цьому візки містять не менше двох встановлених послідовно активних модулів пересування, що виконані у вигляді кранового колеса з електроприводом, а система керування обладнана блоком керування параметрами руху, блоком парирування обгону одного борту іншим та інтегрованою системою виключення проковзування та блокування коліс, а стріла закріплена на рамі шарнірно, рівномірне навантаження на кожне колесо забезпечується наявністю поперечної осі.The task is solved thanks to the use of the following known essential features: a chassis with trolleys, a frame assembled from beams with a boom and supports installed on it for stacking the product, a hydraulic jack for lifting the boom, which consists of hydraulic cylinders, the upper parts of which are fixed on the boom, as well as the following distinguishing features : the undercarriage consists of separate carts rotating relative to the vertical and transverse axes and a control system, while the carts contain at least two sequentially installed active movement modules made in the form of a crane wheel with an electric drive, and the control system is equipped with a unit for controlling movement parameters, a unit parrying overtaking of one side by another and an integrated system of eliminating skidding and locking the wheels, and the boom is hinged on the frame, an even load on each wheel is ensured by the presence of a transverse axis.

Сукупність запропонованих суттєвих ознак дозволяє підвищити маневреність та вантажопідйомність ТУА, зменшити інерційні навантаження на об'єкт переміщення із забезпеченням можливості руху в автоматичному режимі.The set of proposed essential features allows to increase the maneuverability and carrying capacity of the TUA, to reduce the inertial loads on the object of movement while ensuring the possibility of movement in automatic mode.

Для пояснення суті конструкції технічного рішення приводяться ілюстрації, на яких показані фіг. 1 - конструктивно-компонувальна схема ТУА, фіг. 2 - загальний вигляд візка за активними модулями пересування в аксонометрії.To explain the essence of the design of the technical solution, illustrations are given, which show fig. 1 - structural and composition diagram of TUA, fig. 2 - the general view of the cart according to the active modules of movement in axonometry.

ТУА включає: опори для укладання виробу 1, поворотні візки 2, рама 3, гідродомкрат 4, стріла 5, кранове колесо 6, електропривод активного модуля 7, вертикальна вісь поворотного візка 8, з'єднуючий елемент 9, поперечна вісь поворотного візка 10. Колеса пересуваються по рейковому шляху 11.TUA includes: supports for stacking the product 1, rotary trolleys 2, frame 3, hydraulic jack 4, boom 5, crane wheel 6, electric drive of the active module 7, vertical axis of the rotary trolley 8, connecting element 9, transverse axis of the rotary trolley 10. Wheels move along rail track 11.

Опори для укладання виробу 1 закріплені на стрілі 5, яка шарнірно з'єднана з рамою 3, та піднімається у вертикальне положення за допомогою гідродомкрата 4. Конструктивно ходова частина складається із чотирьох поворотних візків 2, котрі шарнірно закріплені на рамі 3, та вільно обертаються навколо вертикальних осей 8. Поворотні візки 2 містять активні модулі пересування, що складаються з кранових коліс б та електропривода 7. Активні модулі об'єднуються за допомогою з'єднуючого елемента 9, та обертаються навколо поперечної осі 10.The supports for stacking the product 1 are fixed on the boom 5, which is hingedly connected to the frame 3, and is raised to a vertical position with the help of a hydraulic jack 4. Structurally, the running part consists of four rotary carriages 2, which are hinged on the frame 3, and freely rotate around of vertical axes 8. Rotary trolleys 2 contain active movement modules consisting of crane wheels b and electric drive 7. Active modules are united by means of a connecting element 9, and rotate around a transverse axis 10.

Колеса 6 рухаються по рейковому шляху 11 та утримують ТУА на колії завдяки наявності реборд. Кожне колесо обладнано датчиком (умовно не показаний), що дозволяє визначити швидкість обертання колеса, що забезпечує можливість роботи системи керування з ходовою частиною, яка виключає проковзування та блокування коліс. У склад системи керування входять блок керування параметрами руху, блок парирування обгону одного борту іншим та інтегрована система виключення проковзування та блокування коліс. Місце розташування системи керування на ілюстраціях умовно не показано, оскільки не є принциповим для роботи ходовоїThe wheels 6 move along the rail path 11 and keep the TUA on the track due to the presence of reboards. Each wheel is equipped with a sensor (conditionally not shown) that allows you to determine the speed of rotation of the wheel, which provides the possibility of operation of the control system with the chassis, which excludes slipping and locking of the wheels. The control system includes a control unit for movement parameters, a block for parrying overtaking of one side by another, and an integrated system for eliminating skidding and locking wheels. The location of the control system is not conventionally shown in the illustrations, as it is not essential for the operation of the chassis

Зо частини.From the part

Робота пропонованого ТУА здійснюється наступним чином: по команді оператора з пульта керування системі керування подається сигнал на початок руху. Система керування подає електричний струм на електроприводи активних модулів, приводячи ТУА у рух, автоматично контролює розгін до заданої швидкості та підтримує її протягом необхідного часу руху, не перевищуючи задану величину прискорення у всіх режимах руху. Одночасним спрацьовуванням блока керування параметрами руху, блока парирування обгону одного борту іншим та інтегрованої системи виключення проковзування та блокування коліс контролюються поточні параметри руху та попереджаються проковзування і блокування коліс активних модулів, обгін одного борту ТУА іншим більш ніж на задану величину у режимі дійсного часу. При русі по криволінійній ділянці рельсового шляху візки повертаються на потрібний кут завдяки шарнірному кріпленню візків до рами. Система керування враховує зовнішні навантаження, що діють на ТУА при русі, корегує параметри руху при необхідності, а також забезпечує зупинкуThe operation of the proposed TUA is carried out as follows: at the command of the operator from the control panel, a signal to start movement is sent to the control system. The control system supplies electric current to the electric drives of the active modules, setting the TUA in motion, automatically controls the acceleration to the set speed and maintains it during the required time of movement, not exceeding the set amount of acceleration in all driving modes. By simultaneous activation of the movement parameters control unit, the overtaking unit for overtaking one side by another, and the integrated wheel slip and lock exclusion system, the current movement parameters are controlled and wheel slip and wheel locking of active modules are prevented, overtaking of one side of the TUA by another by more than a given value in real time mode. When moving along a curved section of the rail track, the carts turn to the desired angle thanks to the hinged attachment of the carts to the frame. The control system takes into account the external loads acting on the TUA during movement, adjusts the movement parameters if necessary, and also ensures a stop

ТУА на заданій ділянці з необхідною точність.TUA on a given site with the required accuracy.

Використання ТУА пропонованої конструкції дозволяє підвищити маневреність без зменшення вантажопідйомності ТУА, зменшити інерційні навантаження на об'єкт переміщення із забезпеченням можливості руху в автоматичному режимі.The use of the TUA of the proposed design makes it possible to increase maneuverability without reducing the carrying capacity of the TUA, to reduce inertial loads on the object of movement while ensuring the possibility of movement in automatic mode.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION

The transport and installation unit of the universal launch complex of the space rocket complex, which contains a chassis with trolleys, on which a frame assembled from beams with a boom and supports for stacking the product is installed on it, a hydraulic jack for lifting the boom, the upper parts of the hydraulic cylinders of which are fixed on the boom, which differs the fact that the undercarriage consists of separate carts rotating relative to the vertical and transverse axes and a control system, while the carts contain at least two sequentially installed active movement modules, made in the form of a crane wheel with an electric drive, and the control system is equipped with a movement parameters control unit, block for overtaking one side of the other and an integrated system for eliminating skidding and locking the wheels, and the boom is hinged on the frame.