一种大角度滚转、调姿一体化架车的制作方法
【专利摘要】本实用新型创造提供一种大角度滚转、调姿一体化架车，包括两个平行导轨、横架在导轨上的两个移动车架，移动车架通过架车可沿导轨移动，每个移动车架包括一个滚转托架和一个对接托架，对接托架位于两个移动车架相互靠近的一侧，滚转托架位于两个移动车架相互远离的一侧，还包括可拆分式滚转环，可拆分滚转环可在滚转托架上滚动，可拆分式滚转环由多个等分环连接而成，每个等分环的端部均设有连接端面和螺纹孔，每个等分环的侧面设有连接孔。一种大角度滚转、调姿一体化架车，集火箭部段大角度滚转和部段调姿于一体，将火箭部段装配及部段调姿两个工序在同一工位进行，克服了需多次吊装而造成总装效率低、安全性能差的缺点。
【专利说明】一种大角度滚转、调姿一体化架车
【技术领域】
[0001]本发明创造属于机械装配领域，尤其是涉及一种大角度滚转、调姿一体化架车。
【背景技术】
[0002]目前，运载火箭装配过程主要分为部段装配和部段调姿两个工序，部段装配是为了装配每个部段内、外所需的必要元件(包括传感器、支架等)。由于箭体可支撑的部位以及包角都有确定值，所以在装配的过程中需要对箭体进行大角度滚转操作，以配合完成整个箭体内部的元件装配。该过程是在滚转架车上实现的。在火箭部段滚转的过程中，为了达到保护箭体的目的，火箭部段是不允许直接接触架车托架的，因此滚转时必须在部段端部安装滚转环，使滚转环与架车托架接触，转动滚转环，已达到火箭部段大角度滚动的目的。目前火箭部段滚转所用滚转环为整体制造，有些型号的滚转环直径可达5M多。巨大尺寸的滚转环安装给火箭总装带来不少麻烦。同时由于滚转环尺寸大，必然会导致制造材料的耗费，加工难度的增加。
[0003]部段调姿是将装配好的两部段进行六自由度的调姿，然后把两个部段端面对接装配(对接之前要拆除滚转环)，使之连为一体。该过程是在对接架车上实现的。
[0004]上述两工序操作顺序为；先在滚转架车上部段装配，待装配完毕再将部段调至对接架车上才能开始调姿工作；但在实际装配过程中，由于零部件较多，难免会出现两工序来回返工的现象，造成需多次吊装，大大降低了装配的效率，而且操作复杂、安全系数低。
【发明内容】
[0005]本发明创造的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于运载火箭总装过程中部段大角度滚转、调姿一体化架车和一种可拆分式滚转环。。
[0006]为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是:一种大角度滚转、调姿一体化架车，包括两个平行设置的导轨、横架在所述导轨上的两个移动车架，所述移动车架通过架车可沿所述导轨移动，两个所述移动车架的移动方向所构成的平面为水平面，每个所述移动车架包括一个滚转托架和一个对接托架，所述对接托架位于两个所述移动车架相互靠近的一侧，所述滚转托架位于两个所述移动车架相互远离的一侧，还包括可拆分式滚转环，所述可拆分滚转环可在所述滚转托架上滚动，所述可拆分式滚转环由多个等分环连接而成，每个所述等分环的端部均设有互相连接的连接端面和螺纹孔，每个所述等分环的侧面设有多个连接孔。
[0007]进一步，所述滚转托架包括第一托架、水平移动装置、第一升降装置、第一横梁和两个滚转支撑架，所述水平移动装置位于所述第一托架下方，所述第一托架通过所述水平移动装置驱动可沿所述移动车架移动，移动方向与所述移动车架的移动方向一致，所述第一升降装置的一端与所述第一托架顶面相连，另一端与所述第一横梁底面相连，两个所述滚转支撑架位于所述第一横梁顶面的两端，每个所述滚转支撑架包括滚转支撑块和滚轮，所述滚转支撑块的一端与所述第一横梁固连，另一端通过活动轴连接所述滚轮。
[0008]进一步，所述对接托架包括第二托架、垂直移动装置、第二升降装置、第二横梁和两个对接支撑架，所述第二托架与所述移动车架固连，所述第二升降装置的一端与所述第二托架顶面相连，另一端与所述第二横梁底面相连，两个所述对接支撑架位于所述第二横梁顶面的两端，每个所述对接支撑架包括对接支撑块、弧形托架和回转装置，所述对接支撑块的底面通过垂直移动装置与所述第二横梁相连，且所述对接支撑块通过所述垂直移动装置驱动可沿所述第二横梁移动，移动方向与所述移动车架的移动方向垂直，且所述对接支撑块的移动方向与水平面平行，所述对接支撑块的顶面是与所述弧形托架配合的弧形面，所述回转装置位于所述对接支撑块内，且所述弧形托架通过所述回转装置可沿所述对接支撑块顶面弧形移动。
[0009]进一步，所述第一升降装置和所述第二升降装置为蜗轮蜗杆升降机。
[0010]进一步，所述水平移动装置、所述垂直移动装置和所述回转装置为丝杠螺母结构。
[0011]进一步，所述水平移动装置、所述垂直移动装置和所述回转装置设有驱动装置。
[0012]进一步，所述驱动装置为手轮或电机驱动。
[0013]进一步，所述等分环为四个或六个。
[0014]本发明创造具有的优点和积极效果是:一种大角度滚转、调姿一体化架车，集火箭部段大角度滚转和部段调姿于一体，将火箭部段装配以及部段调姿两个工序在同一工位进行，克服了需多次吊装而造成总装效率低、安全性能差的缺点。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明创造的结构示意图；
[0016]图2是本发明创造实现滚转功能的使用情况示意图(滚转托架支撑火箭部段，对接托架不接触火箭部段)；
[0017]图3是本发明创造实现调姿功能的使用情况示意图(对接托架支撑火箭部段，滚转托架不接触火箭部段)；
[0018]图4是可拆分式滚转环结构示意图；
[0019]图5是火箭部段需要360°滚转时可拆分式滚转环使用情况示意图；
[0020]图6是火箭部段需要180°滚转时可拆分式滚转环使用情况示意图。
[0021]图中:
[0022]1、火箭部段； 2、可拆分式滚转环；3、连接端面；
[0023]4、轨道轮；5、第一升降装置； 6、螺纹孔；
[0024]7、移动车架；8、第二升降装置； 9、连接孔；
[0025]10、第一托架； 11、第一横梁；12、滚转支撑块；
[0026]13、滚轮；14、第二托架；15、第二横梁；
[0027]16、对接支撑块；17、弧形托架。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本发明创造的具体实施例做详细说明。
[0029]一种大角度滚转、调姿一体化架车，包括两个平行设置的导轨、横架在所述导轨上的两个移动车架7，所述移动车架7通过架车可沿所述导轨移动，两个所述移动车架7的移动方向所构成的平面为水平面，每个所述移动车架7包括一个滚转托架和一个对接托架，所述对接托架位于两个所述移动车架7相互靠近的一侧，所述滚转托架位于两个所述移动车架7相互远离的一侧，还包括可拆分式滚转环2，所述可拆分滚转环2可在所述滚转托架上滚动，所述可拆分式滚转环2由多个等分环连接而成，每个所述等分环的端部均设有互相连接的连接端面3和螺纹孔6，每个所述等分环的侧面设有多个连接孔9。
[0030]所述滚转托架包括第一托架10、水平移动装置、第一升降装置5、第一横梁11和两个滚转支撑架，所述水平移动装置位于所述第一托架10下方，所述第一托架10通过所述水平移动装置驱动可沿所述架车移动，移动方向与所述移动车架7的移动方向一致，所述第一升降装置5的一端与所述第一托架10顶面相连，另一端与所述第一横梁11底面相连，两个所述滚转支撑架分别位于所述第一横梁11顶面的两端，每个所述滚转支撑架包括滚转支撑块12和滚轮13，所述滚转支撑块12的一端与所述第一横梁11固连，另一端通过活动轴连接所述滚轮13。
[0031]所述对接托架包括第二托架14、垂直移动装置、第二升降装置8、第二横梁15和两个对接支撑架，所述第二托架14与所述架车固连，所述第二升降装置8的一端与所述第二托架14顶面相连，另一端与所述第二横梁15底面相连，两个所述对接支撑架分别位于所述第二横梁15顶面的两端，每个所述对接支撑架包括对接支撑块16、弧形托架17和回转装置，所述对接支撑块16的底面通过垂直移动装置与所述第二横梁15相连，且所述对接支撑块16通过所述垂直移动装置驱动可沿所述第二横梁15移动，移动方向与所述移动车架7的移动方向垂直，且所述对接支撑块16的移动方向所在平面与水平面平行，所述对接支撑块16的顶面是与所述弧形托架17配合的弧形面，所述回转装置位于所述对接支撑块16内，且所述弧形托架17通过所述回转装置可沿所述对接支撑块16顶面弧形移动。
[0032]所述第一升降装置5和所述第二升降装置8为蜗轮蜗杆升降机。
[0033]所述水平移动装置、所述垂直移动装置和所述回转装置为丝杠螺母结构。
[0034]所述水平移动装置、所述垂直移动装置和所述回转装置设有驱动装置。
[0035]所述驱动装置为手轮或电机驱动。
[0036]所述等分环为四个或六个。
[0037]所述可拆分式滚转环2通过所述连接孔9与火箭部段1的端部相连。
[0038]一种大角度滚转、调姿一体化架车:该架车包括两种托架，一种托架完成火箭部段1大角度滚转的功能，称为滚转托架，另一种托架则实现火箭部段1调姿功能，称为对接托架。滚转托架包括:升降0轴)、滚转(D轴)以及沿导轨移动(K轴)三个自由度；对接托架包括:垂直导轨(Y轴)、升降(Z2轴)以及滚转(A轴)三个自由度；另外架车还包括一个沿导轨移动自由度(X轴)。
[0039]本发明创造的整个使用过程需要两个移动车架7的配合使用，可以实现两个功能:即实现火箭部段1大角度滚转和调姿。两个功能的切换主要通过调节\轴和z2轴实现。当进行火箭部段1装配时，由两个移动车架7上的滚转托架的滚轮13支撑火箭部段1，通过控制D轴的运动，可使火箭部段1在1-360°范围内滚转，以达到各个部位零件的安装要求；当部段装配结束，使四个\轴同步下降，四个Z2轴同步上升，直到四个滚轮13脱离可拆分式滚转环2，此时由两个对接托架支撑火箭部段1。调节K轴使滚转托架避开对接位置，随即可以控制开始调姿。
[0040]当采用电机驱动时，大范围滚转功能主要通过伺服电机带动滚轮13，使两个滚转托架的滚轮13同步滚转，靠滚轮3和可拆分式滚转环2之间的摩擦力作用实现火箭部段1的1-360°范围滚转。而调姿主要靠两个移动车架7的Y、Z、A、B、C五个轴实现，对接靠两个移动车架7沿X轴实现，其具体的调姿过程如下:
[0041](1)Y轴:两个对接托架的对接支撑架沿Υ轴同步运动实现；
[0042](2)Ζ轴:两个对接托架的第二升降装置8驱动两个第二横梁15以相同速度运动实现；
[0043](3) Α轴:两个对接托架的滚轮13同时同步滚动实现；
[0044](4)B轴:两个对接托架的第二升降装置8驱动两个第二横梁15以不同速度运动实现；
[0045](5)C轴:两个对接托架的对接支撑架沿Y轴不同步运动实现；
[0046]对接过程:
[0047](6)X轴:两个移动车架7通过架车的轨道轮4在轨道上同速运动实现。
[0048]可拆分式滚转环2是将整个滚转环(4或6)等分。在使用的过程中，按照实际需要，在保证火箭部段1不变形的前提下，确定需要等分个数。如图4所示的一种用于火箭部段1滚转的可拆分式滚转环2，由四个结构完全相同的四分之一环组成。每个四分之一环均有与火箭部段1匹配的连接孔9，四分之一环的端部均有相互连接的连接端面3及螺纹孔
6。先把每个四分之一环分别与火箭部段1上的连接孔9连接，然后再把各个四分之一环的连接端面通过螺纹孔6相互连接。图5是火箭部段1需要360°滚转时，利用4个四分之一环连接成一个圆框的情况；图6是2个四分之一环连接成一个半圆的情况，可以实现火箭部段1的180度范围滚转，在不需要360°滚转时使用，或者在火箭部段1停放时使用。
[0049]以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明创造的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种大角度滚转、调姿一体化架车，其特征在于:包括两个平行设置的导轨、横架在所述导轨上的两个移动车架(7)，所述移动车架(7)通过架车可沿所述导轨移动，两个所述移动车架(7)的移动方向所构成的平面为水平面，每个所述移动车架(7)包括一个滚转托架和一个对接托架，所述对接托架位于两个所述移动车架(7)相互靠近的一侧，所述滚转托架位于两个所述移动车架(7)相互远离的一侧，还包括可拆分式滚转环(2)，所述可拆分滚转环(2)可在所述滚转托架上滚动，所述可拆分式滚转环(2)由多个等分环连接而成，每个所述等分环的端部均设有互相连接的连接端面(3)和螺纹孔￠)，每个所述等分环的侧面设有多个连接孔(9)。
2.根据权利要求1所述的一种大角度滚转、调姿一体化架车，其特征在于:所述滚转托架包括第一托架(10)、水平移动装置、第一升降装置(5)、第一横梁(11)和两个滚转支撑架，所述水平移动装置位于所述第一托架(10)下方，所述第一托架(10)通过所述水平移动装置驱动可沿所述架车移动，移动方向与所述移动车架(7)的移动方向一致，所述第一升降装置(5)的一端与所述第一托架(10)顶面相连，另一端与所述第一横梁(11)底面相连，两个所述滚转支撑架分别位于所述第一横梁(11)顶面的两端，每个所述滚转支撑架包括滚转支撑块(12)和滚轮(13)，所述滚转支撑块(12)的一端与所述第一横梁(11)固连，另一端通过活动轴连接所述滚轮(13)。
3.根据权利要求2所述的一种大角度滚转、调姿一体化架车，其特征在于:所述对接托架包括第二托架(14)、垂直移动装置、第二升降装置(8)、第二横梁(15)和两个对接支撑架，所述第二托架(14)与所述架车固连，所述第二升降装置(8)的一端与所述第二托架(14)顶面相连，另一端与所述第二横梁(15)底面相连，两个所述对接支撑架分别位于所述第二横梁(15)顶面的两端，每个所述对接支撑架包括对接支撑块(16)、弧形托架(17)和回转装置，所述对接支撑块(16)的底面通过垂直移动装置与所述第二横梁(15)相连，且所述对接支撑块(16)通过所述垂直移动装置驱动可沿所述第二横梁(15)移动，移动方向与所述移动车架(7)的移动方向垂直，且所述对接支撑块(16)的移动方向所在平面与水平面平行，所述对接支撑块(16)的顶面是与所述弧形托架(17)配合的弧形面，所述回转装置位于所述对接支撑块(16)内，且所述弧形托架(17)通过所述回转装置可沿所述对接支撑块(16)顶面弧形移动。
4.根据权利要求3所述的一种大角度滚转、调姿一体化架车，其特征在于:所述第一升降装置(5)和所述第二升降装置(8)为蜗轮蜗杆升降机。
5.根据权利要求3所述的一种大角度滚转、调姿一体化架车，其特征在于:所述水平移动装置、所述垂直移动装置和所述回转装置为丝杠螺母结构。
6.根据权利要求5所述的一种大角度滚转、调姿一体化架车，其特征在于:所述水平移动装置、所述垂直移动装置和所述回转装置设有驱动装置。
7.根据权利要求6所述的一种大角度滚转、调姿一体化架车，其特征在于:所述驱动装置为手轮或电机驱动。
8.根据权利要求1所述的一种大角度滚转、调姿一体化架车，其特征在于:所述等分环为四个或六个。
【文档编号】B64F5/00GK204037919SQ201420445886
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】陶钢, 孟凡新, 赵瑞峰, 李强, 李新友, 乔志峰, 徐寅, 张志博, 熊占兵, 李刚, 陈乃玉 申请人:天津航天长征火箭制造有限公司, 中国运载火箭技术研究院