一种定位装置的制作方法

[0001]
本公开涉及火箭发动机装配技术领域，特别涉及一种定位装置。


背景技术：

[0002]
火箭发动机为确保火箭能够正常运行的、一个必不可少的组成部分，且为了避免发生任何意外，需要火箭发动机严格按照预设要求进行安装，也即火箭发动机的每个组件的尺寸、组件与组件之间的相对位姿信息等，以确保火箭发动机的安全性。其中，火箭发动机主要由推力室、涡轮泵、燃气发生器、阀门、换热器、起动器、管路及总装组件构成。为了保障火箭的正常工作，每个组件均需要严格按照其参数进行装配，确保火箭发动机能够安全运行。
[0003]
其中，在火箭发动机总装装配中，火箭发动机的安装位置是相对固定的，例如火箭发动机的进口位置，需要保证其轴向高度和径向位置为预设参数。而在总装装配中，进口位置的确定一般依托于涡轮泵相对于推力室的安装位置，即涡轮泵向推力室安装时，通过调整涡轮泵的安装位置来确定发动机进口位置，一旦涡轮泵安装固定，那发动机的进口位置同时就得以确定。
[0004]
在设计火箭发动机的各组件时，一般首先安装推力室，在推力室安装完毕并且安装位置确定后继续安装其他组件，虽然各组件均已预留了安装接口，但通常预留公差较大，导致无法直接判断各组件相对于推力室的安装位置是否符合要求，安装精度和安装效率均较低。


技术实现要素：

[0005]
有鉴于此，本公开实施例提出了一种定位装置，以解决现有技术中无法直接判断火箭发动机中的各组件的安装是否符合要求，安装精度和安装效率均较低的问题。
[0006]
一方面，本公开实施例提出了一种定位装置，其包括底座和多个定位件，所述底座与基准装置的第一部分连接，所述定位件的第一端部与所述底座连接，所述定位件的第二端部分别与所述基准装置的第二部分和待定位装置的端面分别卡接，所述定位件配置地确定所述待定位装置和所述基准装置之间的位置关系是否符合预设要求。
[0007]
在一些实施例中，所述定位件包括定位杆和卡盘，所述定位杆的第一端部相对所述底座滑动连接，所述卡盘与所述定位杆的第二端部连接。
[0008]
在一些实施例中，在所述定位杆上设置刻度标记。
[0009]
在一些实施例中，所述卡盘包括按照环状布置的多个卡爪部，所述卡爪部配置地与所述基准装置的第二部分或者所述待定位装置的端面的侧部卡接。
[0010]
在一些实施例中，所述底座包括底板和多个连接杆，所述连接杆从所述底板向外延伸设置，所述连接杆的第一端部与所述底板连接，所述连接杆的第二端部与所述定位件滑动连接。
[0011]
在一些实施例中，所述底板与所述连接杆的第一端部之间转动连接。
[0012]
在一些实施例中，所述底板与所述连接杆设置在同一水平面上。
[0013]
在一些实施例中，所述定位杆与所述连接杆相互垂直。
[0014]
在一些实施例中，所述底板上设置有连接部，所述连接部配置地将所述底板与所述基准装置的第一部分连接。
[0015]
在一些实施例中，所述基准装置的第二部分是推力室，所述待定位装置为涡轮泵。
[0016]
本公开实施例的定位装置的定位件分别与不同的组件连接，通过基准装置和其他组件之间的位置关系以及基准装置的位置确定其他组件的安装位置是否满足预设要求，提高了安装精度和安装效率。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]
图1为本公开提供的定位装置的结构示意图；
[0019]
图2为本公开提供的定位装置在第一角度下的结构示意图；
[0020]
图3为本公开提供的定位装置在第二角度下的结构示意图；
[0021]
图4为本公开提供的利用定位装置进行总装装配的示意图。
[0022]
附图标记：
[0023]
1-底座；11-底板；12-连接杆；111-连接部；2-定位件；21-定位杆；22-卡盘；221-卡爪部。
具体实施方式
[0024]
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0025]
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0026]
为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。
[0027]
目前，在火箭发动机总装装配中，在确定推力室的位置之后，需要基于推力室的位
置为基准位置并安装其他组件，虽然各组件均已预留了安装接口，但通常预留公差较大，导致无法直接判断各组件以及相邻组件之间的安装是否符合要求，安装精度和安装效率均较低。基于此，本公开提供了一种定位装置，能够直接地确定涡轮泵等组件和推力室之间的位置关系，并直观的判断涡轮泵等组件和推力室之间的位置关系是否满足预设要求，提高安装精度和安装效率。
[0028]
在本公开实施例中，以基于推力室的安装位置为基准，进一步安装涡轮泵为例进行详细介绍。图1本公开提供的定位装置的结构示意图，具体地，所述定位装置包括底座1和多个定位件2；其中，本公开实施例以所述定位装置包括两个定位件2为例进行详细阐述，也就是说，图1中示出的定位装置包括两个定位件2，并基于所述定位装置应用在火箭发动机总装装配过程中安装推力室和涡轮泵的场景下进行阐述，其中，推力室作为基准装置，涡轮泵作为待定位装置；但本领域技术人员应知晓的是，本公开实施例所提供的定位装置中包括的定位件的数量可以基于其使用场景，也即实际需求进行调整，例如可以根据推力室的位置安装其他组件。
[0029]
其中，所述定位件2均与所述底座1连接；具体地，所述底座与基准装置的第一部分连接，所述定位件2的第一端部与所述底座1连接，所述定位件2的第二端部分别与所述基准装置的第二部分和待定位装置的端面分别卡接。在具体实施中，所述基准装置的第一部分可以是推力室的承力装置，例如承力室、承力架等；由于涡轮泵与推力室之间的相对位置关系预先确定，并且，安装所述涡轮泵时，基于所述推力室当前所处的位置以及所述涡轮泵与所述推力室之间的相对位置关系来安装所述涡轮泵，因此，本公开实施例中所述基准装置的第二部分为推力室本体；进而利用所述定位件确定所述待定位装置和所述基准装置之间的位置关系是否符合预设要求。
[0030]
具体地，如图1所示，所述定位件2包括定位杆21和卡盘22，所述定位杆21的第一端部相对所述底座1滑动连接，例如，所述定位杆21为圆柱形，所述底座1上设置有与所述定位杆21配合套接的圆孔，以使所述定位杆21的第一端能够穿过所述圆孔，并能够在一定方向上往复移动，也即形成所述定位杆21的第一端部相对所述底座1滑动连接的结构。进一步地，所述卡盘22与所述定位杆21的第二端部连接；所述定位杆21的第二端部固定在所述卡盘22上，例如通过焊接的方式将所述卡盘22与所述定位杆21的第二端部固定连接。当然，为了准确标注位置的偏差，所述定位杆21上设置有刻度标记，所述刻度标记用于辅助确定所述待定位装置和所述基准装置之间的例如在竖直方向上的位置关系是否符合预设要求。例如，基于设计火箭发动机的各组件时确定的所述涡轮泵端面所处的水平面与所述底座1所在的水平面之间的高度差，确定所述定位杆上刻度标记的位置。当然，不仅限于设置一个刻度标记，可以基于允许的误差范围，设置多个刻度标记，这里，所述刻度标记不限于线条、数字、文字等。
[0031]
如图1所示，所述卡盘22包括按照环状布置的多个卡爪部221，所述卡爪部221配置地与所述基准装置的第二部分或者所述待定位装置的端面的侧部卡接。考虑到例如所述涡轮泵的端面、所述推力室的端面的形状均为圆形，因此，如图1所示，多个所述卡爪部221的一端均与所述定位杆21的第二端部连接，所述卡爪部221的另一端按照圆周布置形成圆形结构，以使得所述卡爪部221的另一端能够与所述涡轮泵的端面、所述推力室的端面的侧部卡接，也即使得所述卡爪部221的另一端能够与所述基准装置的第二部分或者所述待定位
装置的端面的侧部卡接。当然，在所述基准装置的第二部分的端面或者所述待定位装置的端面的形状为其他形状时，可以基于所述基准装置的第二部分的端面或者所述待定位装置的端面的形状来确定多个所述卡爪部221的布置方式，只要多个所述卡爪部221完成布置之后形成的结构与所述基准装置的第二部分的端面或者所述待定位装置的端面的形状能够相互配合，也即实现所述卡爪部能够与所述基准装置的第二部分或者所述待定位装置的端面的侧部卡接即可。
[0032]
当然，在按照圆周布置所述卡爪部221的过程中，可以设置相邻两个所述卡爪部221之间存在一定角度，如图1中，每个所述卡盘包括三个所述卡爪部221，并且，相邻两个所述卡爪部221之间的角度均为120
°
，当然，每相邻两个所述卡爪部221之间的角度也可以均不相同等；在按照圆周布置所述卡爪部221的过程中，还可以连续不间断的布置所述卡爪部221，也即相邻两个所述卡爪部221之间的角度为0
°
。本公开实施例对此不做具体限定，能够满足所述卡爪部221与所述基准装置的第二部分或者所述待定位装置的端面的侧部卡接即可。
[0033]
如图2所示，为所述卡爪部221分别与所述涡轮泵的端面的侧部、所述推力室的端面的侧部卡接的示意图。
[0034]
继续参照图1，所述底座1包括底板11和多个连接杆12，所述连接杆12从所述底板11向外延伸设置，所述连接杆12的第一端部与所述底板11连接，其中，所述底板11与所述连接杆12的第一端部之间转动连接，也即，相邻两个所述连接杆12之间的角度可以根据实际需求和当前使用场景在一定平面内进行调整，以满足需求和当前使用场景，进一步确定推力室等组件和涡轮泵在水平方向上的位置关系是否满足预设要求。在本公开实施例中，考虑到在设计火箭发动机的各组件时，所述推力室所处的位置以及所述涡轮泵与所述推力室之间的相对位置已确定，因此，基于所述推力室所处的位置以及所述涡轮泵与所述推力室之间的相对位置来确定所述底座1的两个所述连接杆12之间所呈的角度。并且，考虑到火箭发动机总装装配所要求的精确度较高，因此，优选地，将两个所述连接杆12固定连接在所述底板11上，以确保两个所述连接杆12之间所呈的角度固定不变，进而能够在一定程度上确保火箭发动机总装装配的精确度，确保火箭发动机能够安全运行。
[0035]
进一步地，所述连接杆12的第二端部与所述定位件2滑动连接；具体地，所述连接杆12的第二端部设置有通孔，所述通孔配置地与所述定位杆21套接；当然，所述通孔的形状与所述定位杆12的截面形状相同即可，并不限定于图1中所示出的圆形。并且，所述定位杆21套接在所述通孔内之后，所述定位杆21与所述连接杆12呈相互垂直的状态；优选地，所述定位杆21套接在所述通孔内之后，所述定位杆21的外表面与所述通孔的内壁贴合，无任何缝隙，确保所述定位杆21在所述通孔内无法产生晃动，也即无法产生倾斜，与所述连接杆12始终保持相互垂直的状态，这也能够在一定程度上确保火箭发动机总装装配的精确度，确保火箭发动机能够安全运行。
[0036]
继续参照图1，所述底板11上设置有连接部111，所述连接部111配置地将所述底板11与所述基准装置的第一部分连接，其中，所述连接部111为螺孔。在具体实施中，所述基准装置的第一部分上设置有与所述螺孔大小、形状、位置对应的配合部，所述配合部与所述螺孔相互配合，以将所述底板11与所述基准装置的第一部分连接，进而达到固定所述底板11的目的。当然，本公开不限定所述连接部111的具体形态，也不具体限定所述底板11与所述
基准装置的第一部分之间的连接方式，只要能够将所述底板11固定在所述基准设备上即可。例如，所述基准装置的第一部分上的配合部也为螺孔，且所述基准装置的第一部分上的螺孔与所述底板11上的螺孔大小、形状均相同，此时，利用与螺孔相配合的螺钉将所述底板11与所述基准装置的第一部分进行连接即可，具体地，将所述基准装置的第一部分上的螺孔和所述底板11上的螺孔依次套接在所述螺钉上，以达到将所述底板11与所述基准装置的第一部分进行连接的目的。
[0037]
考虑到本公开实施例中的定位装置用于火箭发动机的总装装配，需要确保每个参数的准确度，因此，优选地，设置所述底板11与所述连接杆12设置在同一水平面上，所述定位杆与所述连接杆相互垂直，所述卡爪部221所在的平面与所述定位杆21相互垂直；以确保火箭发动机总装装配中每个参数的准确度。
[0038]
其中，图2为本公开实施例提供的定位装置在第一角度下的结构示意图；图3为本公开实施例提供的定位装置在第二角度下的结构示意图。
[0039]
具体地，图4示出了利用定位装置进行总装装配的示意图；结合图4，利用本公开的定位装置进行火箭发动机总装装配过程中安装涡轮泵和推力室的过程如下：首先基于装配设计将所述涡轮泵与所述推力室安装在预设位置，之后，通过所述底板11的连接部111将所述底板11与推力室的承力室连接；之后，将所述定位杆21套接在所述连接杆12的第二端部设置的所述通孔内，控制其中一个所述卡盘22包括的每个所述卡爪部221与所述推力室本体的端面的侧部实现卡接；之后，检查另一个所述卡盘22包括的每个所述卡爪部221与所述涡轮泵的端面的侧部是否能够全部卡接，若否，则调整所述涡轮泵，直至另一个所述卡盘22包括的每个所述卡爪部221与所述涡轮泵的端面的侧部能够实现全部卡接为止；在将另一个所述卡盘22与所述涡轮泵的上表面实现卡接之后，查看所述定位杆21与所述连接杆12连接处显示的刻度标记，判断当前显示的刻度标记与预设显示的刻度标记之间产生的误差是否在允许误差的范围内，若不在，则继续调整所述涡轮泵，直至当前显示的刻度标记与预设显示的刻度标记之间产生的误差落入允许误差的范围内，进而完成所述涡轮泵的装配。
[0040]
本公开实施例的定位装置通过定位件分别与不同的组件连接，通过基准装置和其他组件之间的位置关系以及基准装置的位置确定其他组件的安装位置是否满足预设要求，提高了安装精度和安装效率。
[0041]
此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。
[0042]
以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以
以各种组合或排列彼此组合。
[0043]
本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。以上实施例仅为本公开的示例性实施例，不用于限制本公开，本公开的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本公开的实质和保护范围内，对本公开做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本公开的保护范围内。