本发明涉及产品起竖技术领域，具体涉及一种起竖装置和起吊车。
背景技术：
由于运载火箭或具有类似形状的产品具有较大的长细比，因此在起竖过程中，轴向的压力变化较大。这种具有较大长细比的产品的外壳许用面压要求常常较为苛刻，即壳体受力不能超过许用面压值。
目前同类型的运载火箭整体起竖基本采用两点主支承的起竖模式，不满足壳体受力要求。采用三点及以上的支撑模式时，多采用两个主支撑加若干辅助支撑的模式。为了防止在起竖过程中，火箭外壳由于轴向受力不均而被损坏，通常通过增加起竖臂的刚度予以弥补，从而增大了起竖臂的质量。
亟需设计一种新的起竖臂，以满足这种具有较大长细比结构的产品的起竖需求。
技术实现要素：
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种起竖装置和起吊车。该支起竖装置可以根据支撑物外壳受力变化，动态地调整载荷分配，从而极大的提高了起竖过程产品的安全性。
本发明的一个方面提供了一种起竖装置。该起竖装置包括：主体部、设于所述主体部的第一支撑部、至少两个第二支撑部，以及连接所述至少两个第二支撑部的调节机构；其中，所述主体部在第一方向上包括彼此相反的第一侧和第二侧；所述第一支撑部和所述至少两个第二支撑部设于所述第一侧；所述至少两个第二支撑部沿所述主体部长度的第二方向设置，且所述第一支撑部和所述至少两个第二支撑部用于支撑待支撑物；所述调节机构用于根据所述至少两个第二支撑部受到待支撑物施加的载荷的变化动态地调节所述至少两个第二支撑部的载荷分配。
在一个实施例中，所述调节机构为液压系统或气压系统。
在一个实施例中，所述调节机构为液压系统；其中所述液压系统包括第一液压油缸和第二液压油缸；所述第一液压油缸一端连接其中一个所述第二支撑部，且另一端连接第一阀门；所述第二液压油缸的一端连接另一个所述第二支撑部，且另一端连接所述第一阀门；所述第一油缸和所述第二油缸的正腔通过正腔管路连通，以形成正腔等压系统，所述第一油缸和所述第二油缸的反腔通过反腔管路连通，以形成反腔等压系统；所述第一阀门用于调节所述第一油缸和所述第二油缸的油量及油位。
在一个实施例中，起竖装置包括：设于所述主体部的所述第一侧的多个第二支撑部，所述液压系统包括多个分别一一对应所述多个第二支撑部的多个油缸；其中所述多个第二支撑部分别连接对应的油缸的一端，且油缸的另一端连接至第一阀门；所述多个油缸的正腔通过正腔管路连通，以形成正腔等压系统，且反腔通过反腔管路连通，以形成反腔等压系统；所述第一阀门用于调节所述第一油缸和所述第二油缸的油量及油位。
在一个实施例中，在沿所述主体部长度的所述第二方向上，靠近所述第一支撑部的第二支撑部所对应的油缸的横截面面积小于或等于远离所述第一支撑部的第二支撑部所对应的油缸的横截面面积。
在一个实施例中，在沿所述主体部长度的所述第二方向上，从靠近所述第一支撑部向远离所述第一支撑部所依次设置的所述第二支撑部分别对应的油缸的横截面面积依次递增。
在一个实施例中，所述正腔管路连接蓄能器，该蓄能器用于补偿所述液压系统的液体泄露。
在一个实施例中，所述第一阀门为三位四通阀。
在一个实施例中，所述第一支撑部可旋转地设置在所述主体部的所述第一侧，且旋转轴线与所述主体部的宽度方向一致。
在一个实施例中，所述第二支撑部为3-12个，所述第二支撑部设置于所述第一支撑部在所述第二方向上的同侧。
在一个实施例中，所述第二支撑部彼此之间同轴设置，且与所述第一支撑部同轴设置。
本发明的另一个方面提供了一种起吊车，包括如上所述的起竖装置。
本发明的起竖装置和起吊车，通过设置至少两个第二支撑部以及连接第二支撑部的调节机构，可以根据起竖过程中产品外壳的载荷变化，动态地调整被起吊物的第一支撑部和第二支撑部的载荷分配，从而提高起竖装置起竖火箭等产品的可靠性与安全性。
在阅读具体实施方式并且在查看附图之后，本领域的技术人员将认识到另外的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的起竖装置的结构示意图。
图2为根据本发明实施例的调节机构的示意图。
图3a和3b是根据本发明实施例的调节机构示意图。
图4a为本发明实施例的起竖装置的示意图。
图4b为对应图4a的起竖装置的液压系统的示意图。
图5为本发明实施例包含蓄能器的液压系统示意图。
图6为本发明实施例包含升降机构和支撑结构的支架车的示意图。
图7为本发明实施例的起竖装置起竖产品时的运动方向示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。诸如“下面”、“下方”、“在…下”、“低”、“上方”、“在…上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。
如前所述，在采用具有三点及三点以上的支撑部的起竖臂起竖运载火箭等具有较大长细比的产品时，起竖臂通常设有两个主支承加若干辅助支承，以避免由于采用仅具有两点主支撑的起竖臂可能造成的对例如火箭外壳的损坏。例如，辅助支承可以采用液压或弹簧形式，各个辅助支撑彼此独立，即辅助支撑处箭体的载荷不进行控制，无法进行壳体面压的定量分配。也就是说，在产品起竖过程中，这种主支撑配合辅助支撑的模式存在载荷静不定的问题，且这种载荷静不定情况会与起竖臂的刚度变化相耦合，从而导致各个支撑点在载荷设计阶段无法定量计算。例如，在火箭等产品的起竖过程中，常常会由于刚度耦合不良造成局部的超载，严重时可能造成外壳的损坏。
为了解决上述问题，传统方案通常是通过提高起竖臂(例如，大跨度悬梁臂)的刚度的方式减小箭体起竖过程中的载荷偏差。一方面，这种通过提高起竖臂的刚度的方式无法彻底消除箭体轴向的载荷偏差；另一方面常常使起竖臂的质量过大，从而造成系统过于笨重。例如，这种通过提高起竖臂刚度的方式消除箭体起竖过程的载荷偏差的方法，可以导致起竖臂的质量远超过被起竖的目标火箭的质量。
本发明的一个方面提供了一种起竖装置。参见图1，该起竖装置包括：主体部1、设于主体部1的第一支撑部2、至少两个第二支撑部3，以及连接至少两个第二支撑部3的调节机构4。其中，主体部1在第一方向s1上包括彼此相反的第一侧和第二侧；第一支撑部2和至少两个第二支撑部3设于第一侧。至少两个第二支撑部3沿主体部1长度的第二方向s2设置，且第一支撑部2和至少两个第二支撑部3用于支撑待支撑物。调节机构4用于根据至少两个第二支撑部3受到待支撑物施加的载荷的变化动态地调节至少两个第二支撑部3的载荷分配。本发明实施例提供的起竖装置，通过设置可调节的浮动支撑点(第二支撑部)，可以根据例如火箭的箭体承受载荷的变化，动态地调整箭体沿轴向方向的载荷分布，从而提高火箭起竖过程的安全性。
例如，主体部1可以为长条形结构，其例如用于支撑具有较大长细比的产品(例如火箭)。例如，主体部1的长度可以与待支撑产品的长度大致相等。
例如，第一支撑部2用于将火箭等产品在起竖上大致固定，避免火箭等产品在火箭的轴向和径向方向上移动。例如，如图1所示，第一支撑部2可以为固定设置在主体部第一侧的环形固定件。例如，环形固定件可以为可开闭结构。在起竖装置放置火箭等被支撑物之前，可以首先将环形固定件沿其周向打开，在将火箭等被支撑物被置于打开后的环形固定件之后，可以将环形固定件沿其周向闭合(此时，环形固定件的内侧与火箭的周向接触，以将火箭等从外圆周方向卡住)，从而限制火箭沿环形固定件的径向移动以及火箭轴向相对于主体部运动。另外，环形固定件可以为直径可调节结构，从而在将火箭置于打开后的环形固定件后，可以通过减小环形固定件的直径，从而更好的将火箭等被支撑物限制于主体部。
例如，如图1所示，多个第二支撑部3例如可以均为弧形支撑结构，这些第二支撑部3的初始位置例如可以与第一支撑部1同轴设置。如前所述，主体部1的第一侧设置的第二支撑部3在受到被支撑物施加的载荷变化后，在第一方向s1的尺寸(第二支撑部的远离主体部第一侧到主体部第一侧的距离)可变，从而可以自动地调节被支撑物沿主体部1的长度方向的载荷分配。调节机构4例如可以同时连接该至少两个第二支撑部3，从而在两个第二支撑部3的载荷发生变化时，通过动态地调整第二支撑部3在第一方向s1上的高度(第二支撑部远离主体部第一侧到主体部第一侧的距离)，调整两个第二支撑部3所承受的载荷分布。
例如，在主体部1的长度方向s2上，多个第二支撑部3可以设置于第一支撑部2的同侧，也可以设置在第一支撑部2的两侧，且都属于本发明的保护范围。优选地，本发明的实施例以多个第二支撑部3设置在第一支撑部2的同侧的方式予以说明。
此外，在第一支撑部2为环形固定件的情况下，其内径可以略大于被支撑物的外径，且其内径可以设置毛毡，从而在火箭等起竖且各第二支撑部3升高或降低时，火箭等被支撑物可以在环形固定件内小幅摆动，避免其被唤醒固定件施加载荷
在一个实施例中，所述调节机构4为液压系统或气压系统。参见图2，例如，在调节机构4为液压系统的情况下，调节机构4可以为油缸和活塞式结构。例如，多个油缸41可以与多个第二支撑部3一一对应，且这些油缸41位于活塞42的一侧彼此连通，位于活塞42的另一侧彼此连通。由于气体的性质，这些油缸41彼此连通的侧的腔内压强相等。在不同的第二支撑点3处的载荷发生变化时，彼此连通的油缸41之间会进行载荷再调整，从而达到新的平衡状态。在此情况下，通过预先计算例如火箭等在起竖过程中沿轴向的载荷及变化，可以通过设计对应位置的油缸的横截面面积，实现例如火箭等在起竖过程中载荷沿轴向方向的动态定量分配。
在一个实施例中，所述调节机构为液压系统。参见图3a和3b，起竖装置包括至少两个第二支撑部3。例如，在主体部1的长度方向s2上，两个第二支撑部3位于第一支撑部2的同侧。液压系统包括第一液压油缸43和第二液压油缸44。第一液压油缸43一端45连接其中一个第二支撑部，且另一端46连接第一阀门5。例如，该一端45的活塞杆连接第二支撑部3，以便在第二支撑部3受力时，第二支撑部3随活塞杆在油缸中的运动而运动。同样地，第二液压油缸44的一端连接另一个第二支撑部3，且另一端连接第一阀门5。第一油缸43和第二油缸44的正腔(正腔是指与进油管路连接的腔)通过正腔管路48连通，以形成正腔等压系统，第一油缸43和第二油缸44的反腔(与出油管路连接的腔)通过反腔管路49连通，以形成反腔等压系统。第一阀门5例如用于调节第一油缸43和第二油缸44的油量及油位等。本发明的实施例通过对应至少两个第二支撑部的两个油缸，可以实现在被支撑物的起竖过程中，根据被支撑物在两个第二支撑部位置的载荷变化，动态地调整两个第二支撑部在第一方向上的高度，从而调整被支撑物沿轴向的载荷分布。
参见图4a和4b，在一个实施例中，起竖装置包括：设于主体部的第一侧的多个第二支撑部3，即第二支撑部31，32，33，34，液压系统包括多个分别一一对应多个第二支撑部31，32，33，34的多个油缸411，412，413，414。其中多个第二支撑部31，32，33，34分别连接对应的油缸411，412，413，414的一端，且油缸411，412，413，414的另一端连接至第一阀门5。如前所示，多个油缸的活塞杆的一侧分别连接对应的第二支撑部，以便活塞杆运动时，可以带动相应的第二支撑部在第二方向s2上运动。所述多个油缸411，412，413，414的正腔通过正腔管路48连通，以形成正腔等压系统，且反腔通过反腔管路49连通，以形成反腔等压系统。第一阀门5用于调节油缸411，412，413，414的油量及油位。本发明的实施例通过设置多个对应第二支撑部31，32，33，34的油缸411，412，413，414，可以根据多个第二支撑部31，32，33，34处所受载荷，动态地调整待支撑物沿轴主体部长度方向上的载荷分布，确保起竖过程安全。
在上述实施例中，例如，所述第二支撑部3为3-12个，且在主体部1长度的第二方向s2上，第二支撑部3设置于第一支撑部2的同侧。本发明的实施例通过使第二支撑部在第一支撑部的同侧设置，可以简化液压系统的结构，提高系统工作的可靠性。
在该实施例中，在当起竖装置的主体部的刚度发生变化时，液压系统4串列的液压承载液压油缸411、液压油缸412、液压油缸413、液压油缸414在正腔管路48、反腔管路49串通的液压管路等压作用下，形成定压不定长的高度补偿系统。起竖装置的主体部1承压变形大的第二支撑部31位置，液压油缸411伸长量大，反之，承压变形小的第二支撑部34的位置，液压油缸414的伸长量小。本发明的实施例通过各个油缸的伸缩量差自适应补偿起竖臂刚度变化形成的高度误差，进而满足箭体支承结构(包括第一支撑部和若干第二支撑部)的圆弧面的同轴度需求。此外，本发明的实施例通过液路连通，各液压油缸的正腔、反腔压力差相等，当油缸活塞面积、活塞杆面积等几何参数设定后，各个第二支撑部(浮动支点)的载荷即能够可控分配。
继续参见图4b，在该实施例中，在一个实施例中，第一阀门5例如可以为三位四通阀。例如，工作前，液压系统4的三位四通阀5处于左位接通状态，与之连接的油源启动，从而为液压油缸411、液压油缸412、液压油缸413、液压油缸414的正腔供油。液压系统建立工作压力，油缸伸长至总行程的中位。被支承产品转运、起竖工作状态，三位四通阀5处于中位截止状态，液压油源不工作，液压系统为闭式系统。工作完成后，三位四通阀5处于右位接通状态，油缸复位。例如，在三位四通阀5处于右位接通状态时，油缸内的液体返回油源，从而油缸复位。
需要说明的是，第一阀门5也可以是其它类型的阀门。例如，阀门应当具有三个工作位置，从而通过调整阀门的位置可以分别实现供油建压、系统封闭以及油缸复位(例如，油缸的复位通过油缸内的油回流到油源实现)的操作。需要指出，本发明的实施例的液压系统，也可以在油缸建立初始压力以后，使其始终处于封闭状态，而不需要在起竖前后起竖后重新进行油缸内的油位调整和复位等。例如这种方式的液压油缸可以仅在火箭等被支撑物置于其上或起竖时才通过第二支撑部高度的变化实现对被支撑物载荷的动态的调整，这种方式或变形方式都在本发明的保护范围之内。
如图5所述，正腔管路48还连接蓄能器6，用以补偿工作状态液压系统阀件、管路的少量泄露，从而保证液压系统不失压，确保被支撑产品的安全。
如图6所示，第二支撑部31，32，33，34均匀设置在主体部的第一侧。例如，也可以根据待支撑物起竖过程的载荷变化，间隔不同距离h设置第二支撑部3。例如，从第一支撑部2向第二支撑部3的方向s2上，相邻两个第二支撑部3的间隔h可以逐渐增大。例如，在从第一支撑部2到第二支撑部3的方向s2上，相邻两个第二支撑部3之间的间隔h每次增大20-40cm，从而可以通过数量较少的第二支撑部3，实现起竖过程中对被支撑物沿轴向的载荷分配，并且实现了根据在起竖过程中载荷的轴向变化规律有针对性地设计第二支撑部3的位置，从而更好的保护被支撑物在起竖过程中的安全。
在一个实施例中，在沿所述主体部1长度的所述第二方向s2上，靠近所述第一支撑部2的第二支撑部3所对应的油缸的横截面面积小于或等于远离所述第一支撑部2的第二支撑部3所对应的油缸的横截面面积。例如，在起竖装置包括两个第二支撑部3的时候，靠近第一支撑部2的第二支撑部3对应的油缸的横截面积小于或等于远离第一支撑部2的第二支撑部3对应的油缸的横截面面积，从而可以更有效的抵消远离第一支撑部2的第二支撑部3在例如火箭起竖时，受到的较大形变导致的载荷变化。由于远离第一支撑部2的第二支撑部3对应的油缸面积较大，且两个油缸的反腔通过反腔管路连通，因此，两个油缸的反腔压强相等。在油缸的横截面积不同时，起竖装置支撑例如火箭等产品时远离第一支撑部2的位置形变较大，从而导致对应的第二支撑部3的压力变化较大，从而可以通过将位于远离第一支撑部2的第二支撑部3所对应的油缸的横截面面积设计的较大，可以相应地减少油缸的伸缩量，以便与靠近第一支撑部2的第二支撑部3对应的油缸伸缩量接近。
也就是说，远离第一支撑部2的第二支撑部3对应的油缸可以通过较小的长度变化实现较大的压力调整。同样地，在采用起竖装置支撑火箭等产品时，靠近第一支撑部2的第二支撑部3的载荷变化相对小，因此可以以较小的横截面面积实现较大的长度变化，从而实现与远离第一支撑部2的第二支撑部3大致相同的高度变化，提高火箭等被起竖时的同轴度，减小起竖过程载荷变化对火箭等施加的弯矩。
在上述实施例中，在从靠近第一支撑部2向远离第一支撑部2的方向(即主体部的长度方向)s2上，分别对应各第二支撑部34,33,32,31的各个油缸414,413,412,411的横截面面积依次减少。也就是说，由于火箭等在起竖过程中，从第一支撑部2向第二支撑部3的第二方向s2上，起竖装置的承压变化依次增大，从而通过使在该方向s2上的第二支撑部3对应的油缸的横截面积依次增大，可以更好的避免由于油缸的伸缩量不同导致的火箭的同轴性变差的情况，从而更好的保护起竖过程中火箭的安全。
在该实施例中，例如，随着相邻第二支撑部3之间间隔距离的增加、火箭质量和长度的增加，油缸的横截面面积增大量增加。例如，在相邻第二支撑部3之间间隔的距离相同时，在从第一支撑部2向第二支撑部3的第二方向s2上，油缸的横截面面积增大量随着火箭的质量、长度以及外壳的弹性增加而增加。同样，在火箭的质量、长度以及弹性相同时，在从第一支撑部2到第二支撑部3的方向s2上，对应的油缸的横截面面积的增大量随相邻第二支撑部3之间的间隔距离的增加而增加。需要指出的是，基于该原则设计的起竖装置，都属于本发明的保护范围。
在一个实施例中，第一支撑部2可旋转地设置在主体部1的第一侧，其转动轴线例如与主体部1的宽度方向一致。本发明的实施例通过使第一支撑部2在主体部1上可旋转设置，可以在火箭等被支撑物的起竖过程中，且第二支撑部3的高度(在第一方向上的尺寸)发生变化时，使得火箭等被支撑物能够随第一支撑部2回转，从而避免待支撑物承受附加弯矩，进一步提高火箭等待支撑物在起竖过程的安全性。
本发明的另一个方面提供了一种起吊车，包括如上所述的起竖装置。本发明的起吊车，由于采用了起竖装置，因此，具有相应的技术效果。
本发明的起竖装置和起吊车，通过设置至少两个第二支撑部以及连接第二支撑部的调节机构，可以根据起竖过程中产品外壳的压力变化，动态地调整被起吊物的第一支撑部和第二支撑部的载荷分配，从而提高起竖装置的可靠性。
参见图7，在实际的产品(例如，火箭)起竖过程中，如果主体部1的第二支撑部3均位于第一支撑部2沿主体部1长度方向s2的同一侧，则火箭的尾部可以通过第一支撑部2支撑，头部通过设置在位于第一支撑部2一侧的第二支撑部3支撑。例如，在以转轴旋转方式起竖火箭的情况下，转轴例如可以靠近第一支撑部2设置，且转轴的方向例如可以与起竖装置的主体部的宽度方向一致。在起竖火箭时，例如，可以通过使设于主体部1的火箭头部一侧围绕上述转轴沿r1方向旋转，实现火箭的起竖。
本发明的上述实施例可以彼此组合，且具有相应的技术效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。