一种多级火箭运输起竖车的制作方法

本发明涉及航天地面保障装备技术领域，具体涉及多级火箭运输起竖车。

背景技术：

目前国内火箭发射前起竖采用吊装的作业模式，尤其是多级火箭，其组装过程耗时较长，其操作流程复杂、标准化和自动化程度低，现场指挥协调难度大，吊装过程的安全性受人为因素影响较大。该方式还存在作业效率低、占用发射工位时间长、吊装环节易受风力影响等问题。因此，火箭发射的起竖环节迫切需要更加简单快捷、作业流程标准化、自动化程度高、安全性更有保障的制式化装备。为此，研究一种相对安全、快捷的新型火箭运输起竖特种保障车辆。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种多级火箭运输起竖车，该保障车既能适用于单级火箭，也可适用于多级火箭快速组装，能对火箭实现运输转移，到达发射区后整体起竖，快速完成发射前起竖工作。

一种多级火箭运输起竖车，该保障车包括运输车、辅助支撑臂、辅助支撑油缸、支撑调节系统、液压支腿、起竖臂总成、主起竖油缸和支撑座；

所述起竖臂总成的一端铰接在运输车的尾部，起竖臂的另一端的底部设有辅助支撑臂，辅助支撑臂连同安装在运输车的辅助支撑油缸实现对起竖臂的辅助支撑功能，主起竖油缸布置在起竖臂总成内侧；所述支撑调节系统安装在起竖臂总成上，具有对多级箭体的支撑、锁紧和四自由度调节功能，完成多级箭体的对接；支撑座连接在起竖臂总成的尾部，实现起竖后箭体垂直度调整并提供支撑；所述液压支腿安装在运输车的底部实现箭体起竖时对运输车平衡的支撑。

进一步地，所述辅助支撑臂由辅助支撑臂本体和托辊组成，托辊由多组滚轮组成，托辊中部铰接于辅助支撑臂本体端部。

进一步地，所述支撑调节系统包括抱臂调节装置和支撑调节装置；两个所述抱臂调节装置分别安装在起竖臂首部和尾部，支撑调节装置安装在起竖臂中部；通过抱臂调节装置和支撑调节装置同步动作，可实现箭体与支撑座、箭体与箭体之间的调整对接。

进一步地，所述起竖臂总成由起竖臂、承力拉杆和支撑座托架组成；起竖臂截面为v形并容纳箭体；起竖臂最外侧结构靠内的两侧分别预留主起竖油缸布置位置；承力拉杆一端连接在起竖臂上，另外一端连接在火箭尾部的支撑座上；当箭体处于水平状态时承力拉杆不对箭体产生任何作用力，当箭体起竖时，箭体重量沿轴线方向的分力逐渐增加，该方向分力由承力拉杆承受；箭体重量沿轴线法向的分力仍然由支撑调节系统承受；由此抱臂不会对箭体表面产生沿轴线方向的摩擦力，防止箭体表面刮伤损坏；当箭体继续起竖至90°时，整个箭体和尾部支撑座的重量均由承力拉杆承受，传递至起竖臂结构上；起竖臂的支撑座托架保证在行驶状态时，支撑座重量由起竖臂上支撑座托架承受，防止支撑座对箭体产生额外弯矩载荷。

进一步地，所述支撑座由支承臂、抗风载装置、支撑框架、锁紧装置及相应的液压系统、电气控制系统组成；其中，支承臂共四组，呈圆周均匀分布，支承臂为箭体支撑与垂直度调整；抗风载装置套装在支承臂外部，抗风载装置用于防止风载对箭体可能产生的倾覆；支撑框架承载箭体重量并提供液压系统与电气控制系统的安装空间；锁紧装置用于与发射台体的连接与固定。

有益效果：

1、本发明集成了对芯级火箭的运输、对接、起竖以及定位等多种功能，能够满足运载火箭的运输起竖全流程自动化操作，自动化效率高且定位精确，能够有效地保障芯级火箭与助推火箭的组装、起竖和撤收的全流程工作完成。

2、本发明的支撑调节系统具有高度调节、横向调节、纵向调节和旋转调节的功能，用于火箭分段之间相对位置的调整，可实现多级箭体的四个自由度的调节，从而满足多级箭体间的快速对接，满足对接、随动等多种工况的使用需求，缩短库房内组装时间，提高效率。

3、本发明的起竖臂结构具有足够的刚、强度能实现大吨位可靠承载；通过主体变截面结构形式实现最优化结构；通过横截面设计为v形结构最大程度提升起竖臂的抗弯性能；通过前端设计凹形内缩式滑轨实现与辅助支撑装置紧凑布置。

4、本发明的辅助支撑臂中的托辊由多组滚轮组成，既能保证辅助支撑时接触面积足够大，又能实现辅助支撑臂俯仰角度变化时托辊角度跟随变化，实现在辅助支撑范围内托辊都与起竖臂下底面充分接触。

附图说明

图1为本发明多级火箭运输起竖车的组成示意图；

图2为本发明的辅助支撑臂的结构示意图；

图3为本发明的支撑调节系统组成示意图；

图4为本发明的起竖臂总成的结构示意图；

图5为支撑座的结构示意图

其中，1-运输车、2-辅助支撑臂、3-辅助支撑油缸、4-支撑调节系统、5-液压支腿、6-起竖臂总成、7-主起竖油缸、8-支撑座、21-托辊、22-支撑臂本体、41-抱臂调节装置、42-支撑调节装置、61-起竖臂、62-承力拉杆、63-支撑座托架。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如附图1所示，本发明提供了一种多级火箭运输起竖车，包括运输车1、辅助支撑臂2、辅助支撑油缸3、支撑调节系统4、液压支腿5、起竖臂总成6、主起竖油缸7和支撑座8。

运输车包括驾驶室、行驶系统、动力系统和车架结构；运输车是本发明其余组成部分的主要载体，也是火箭运输转移的主要实现部件。

辅助支撑臂2的根部铰接于运输车1的车架结构上，辅助支撑臂2的中部与辅助支撑油缸3铰接，辅助支撑油缸3的另外一端铰接安装于运输车1的车架结构上。由此辅助支撑臂2、辅助支撑油缸3以及运输车1的车架结构构成一个三铰点俯仰机构，实现对起竖臂的辅助支撑功能。

如附图2所示，辅助支撑臂2主要由辅助支撑臂本体22和托辊21组成，托辊21由多组滚轮组成，托辊21铰接于辅助支撑臂本体22端部，既能保证辅助支撑时接触面积足够大，又能实现辅助支撑臂本体22俯仰角度变化时托辊21角度跟随变化，实现在辅助支撑范围内托辊21都与起竖臂61下底面充分接触。

如附图3所示，支撑调节系统4具有支撑、锁紧、四自由度调节等功能，主要由抱臂调节装置41(共两处)和支撑调节装置42组成。抱臂调节装置41、支撑调节装置42分别安装于起竖臂上，支撑于芯一级箭体和芯二级箭体两端，通过两装置间的同步动作，可实现四个自由度的调节，从而完成芯一级箭体与支撑座总成、芯二级箭体与芯一级箭体之间的对接。

抱臂调节装置41包括抱臂机构、抱臂驱动装置、支撑座、旋转调节装置、顶升装置、横纵向调节装置等。

支撑调节装置42包括高度调节装置、旋转调节装置、横向调节装置、纵向调节装置，由此可实现芯级箭体四个自由度的调节，满足对接、随动等多种工况的使用需求。

支撑调节系统具备四自由度调节功能，用于火箭分段之间相对位置的调整，缩短库房内组装时间，提高效率。

如附图4所示，起竖臂总成6由起竖臂61、承力拉杆62、支撑座托架63组成。

起竖臂61具有足够的刚、强度能实现大吨位可靠承载；通过主体变截面结构形式实现最优化结构；通过横截面设计为v形结构最大程度提升起竖臂的抗弯性能；通过前端设计凹形内缩式滑轨实现与辅助支撑装置紧凑布置。

起竖臂61截面为v形，可包住箭体圆柱，使得整车结构紧凑；此外，在起竖臂61最外侧结构靠内的两侧，分别预留了起竖油缸布置空间，避免起竖油缸布置在起竖臂61两侧，既提升装备整体外观，也降低了装备行驶时的扫掠宽度。

承力拉杆62通过一个连杆机构，一端连接在起竖臂结构上，另外一端连接在火箭尾部的支撑座上。当箭体处于水平状态时不对箭体产生任何作用力，当箭体起竖时，箭体重量沿轴线方向的分力逐渐增加，该方向分力由承力拉杆62承受；箭体重量沿轴线法向的分力仍然由支撑调节系统承受；由此抱臂不会对箭体表面产生沿轴线方向的摩擦力，防止箭体表面刮伤损坏。当箭体继续起竖至90°时，整个箭体和尾部支撑座的重量均由承力拉杆62承受，传递至起竖臂结构61上。

在起竖臂结构61最尾部设计有支撑座托架63，保证在行驶状态时，支撑座重量由起竖臂上支撑座托架63承受，防止支撑座对箭体产生额外弯矩载荷。

主起竖油缸7为起竖翻转作业过程中主要承力部件，为使整车结构紧凑，将主起竖油缸7布置在起竖臂61内侧。

支撑座8主要是为箭体提供可靠支撑与调整，起竖过程中，箭体重量逐渐由支撑座承受；箭体立于发射台后，由支撑座总成完成箭体垂直度调整，并可靠支撑。

如附图5所示，支撑座8主要由支承臂81、抗风载装置82、支撑框架83、锁紧装置84及相应的液压系统、电气控制系统组成。其中，支承臂81共4组，成圆周均匀分布，与箭体尾部支脚连接，为箭体提供支撑和进行垂直度调整；抗风载装置82与支撑臂81配套，主要功能防止风载对箭体可能产生的倾覆；支撑框架83为主要结构件，作用是承载箭体重量，并提供液压系统与电气控制系统的安装空间；锁紧装置84用于与发射台体的连接与固定。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。