一种安装起竖油缸的装置及火箭起竖系统的制作方法

1.本发明涉及火箭起竖架技术领域，具体为一种安装起竖油缸的装置及火箭起竖系统。


背景技术：

2.近年来，随着航天技术的发展，特别是最近几年商业航天的蓬勃兴起，我公司某大型捆绑式液体运载火箭采用“三平一竖”的测发模式，既水平组装、水平转运、水平测试、起竖发射的发射模式。此捆绑式液体火箭，为国内质量最大，尺寸最大的采用“三平一竖”模式发射的火箭，所以与之相匹配的起竖架也为国内体量最大的起竖设备。基于目前国内的技术，必须采用大型多级液压缸作为起竖的执行元件，完成起竖架带火箭从水平起竖到竖直状态。由于起竖油缸的下铰点落地，可提前与发射工位的油缸座铰轴相连接，上铰点必须等到起竖架带着火箭转运到发射工位，完成与发射台的回转轴对接后再进行连接。由于起竖油缸的重量较大，需要用吊车将油缸吊起。受限于起竖架的安装空间，使得吊装存在诸多不便，且吊装精度较差，油缸下铰点为关节轴承连接，存在一定的晃动量，不适合起竖油缸上铰点精密的穿轴安装操作，且存在一定损坏起竖油缸的风险。
3.因此本领域技术人员亟需一种操作简单，能够稳定托起油缸，且能实现精确定位，保证起竖油缸的可靠连接，提高安装效率，缩短发射准备时间的安装起竖油缸的装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安装起竖油缸的装置。该装置操作简单，起竖过程稳定可靠，能够实现起竖油缸的横向调节，保证起竖油缸的连接精度，自动化控制大大的节省人力，缩短发射准备时间。
5.本发明提供了一种安装起竖油缸的装置，该装置包括：底盘1，底盘1通过固定件固定在地面上，底盘1上设置有举升托架2，举升托架2的一端与底盘1通过第一铰轴座3铰接，用于使举升托架2围绕第一铰轴座3转动；底盘1上设置有第五铰轴座20，第五铰轴座20活动连接举升油缸21的固定端，举升油缸21的伸缩端与举升托架2的另外一端活动连接，用于托举举升托架2；举升托架2的另外一端设置有移动机构，移动机构用于横向和纵向位移；移动机构上通过第二铰轴座4活动连接油缸托架5，油缸托架5绕着底部中间位置的第二铰轴座4可转动设置，用于托举起竖油缸6，并补偿起竖油缸6起竖过程的角度变化；起竖油缸6的一端活动连接在固定地面上的第三铰轴座7上，另外一端设置在油缸托架5上。
6.本发明的实施方式中，移动机构包括纵向导轨8，纵向导轨8沿举升托架2的纵向方向设置，纵向导轨8上设置有纵移托架9，用于沿着纵向导轨8平移；纵移托架9上设置有横向导轨10，横向导轨10与纵向导轨8垂直设置；横向导轨10上设置有横移托架11，横移托架11沿横向导轨10平移。
7.进一步的，纵向导轨8和横向导轨10的两端均设置有限位块12，用于限制纵移托架9和横移托架11的移动位置。
8.本发明的实施方式中，纵移托架9上表面设置有安装座13，安装座13上设置有驱动机构14，驱动机构14用于移动横移托架11。
9.一种实施方式中，驱动机构14为丝杆，丝杠两端转动连接在安装座13上；横移托架11底部固定有丝杠螺母，丝杠螺母位于两个安装座13之间，丝杠与丝杠螺母螺纹连接，用于驱动横移托架11沿横向导轨10平移。
10.一种实施方式中，驱动机构14为液压缸或电缸，液压缸或电缸的固定端固定在安装座13上，液压缸或电缸的伸缩端连接在横移托架11的底部，用于驱动横移托架11沿横向导轨10平移。
11.本发明的实施方式中，底盘1上还设置有支撑块15，支撑块15用于支撑举升托架2。
12.本发明的实施方式中，油缸托架5上设置有至少一个卡箍16，用于将起竖油缸6固定在油缸托架5上。
13.本发明提供一种火箭起竖系统，该起竖系统包括：安装起竖油缸的装置、起竖油缸6和起竖架17，其中，起竖油缸6一端与固定在地面上的第三铰轴座7连接，另外一端利用安装起竖油缸的装置举升，与起竖架17上的第四铰轴座18连接。
14.进一步的，第三铰轴座7和第四铰轴座18的侧壁上设置有销轴限位板19，用于限制销轴位移。
15.根据上述实施方式可知，本发明提供的一种安装起竖油缸的装置具有以下益处：与现有技术相比，该安装起竖油缸的装置的安装精度高，操作简单，安装效率高。其中，横向和纵向的调整结构能够实现起竖油缸在起竖过程中进行横向调节，使得起竖油缸的上连接点精准连接到起竖架上，保证起竖油缸的上铰点销轴的可靠连接，提高安装效率。另外，导轨结构能够实现起竖过程中的自适应联动，保证起竖过程的稳定可靠。通过此装置可实现稳定托起起竖油缸，油缸作为起竖动力源，通过自动化控制能够大大的节省人力，缩短了火箭的发射准备时间，提高了发射效率。
16.应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。
附图说明
17.下面的附图是本发明的说明书的一部分，其绘示了本发明的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本发明的原理。
18.图1为本发明提供的一种安装起竖油缸的装置的结构图。
19.图2为图1中a处的局部放大图。
20.图3为本发明提供的一种安装起竖油缸的装置的使用状态图一。
21.图4为本发明提供的一种安装起竖油缸的装置的使用状态图二。
22.图5为本发明提供的一种安装起竖油缸的装置的使用状态图三。
23.附图标记说明：
24.1-底盘、2-举升托架、3-第一铰轴座、4-第二铰轴座、5-油缸托架、6-起竖油缸、7-第三铰轴座、8-纵向导轨、9-纵移托架、10-横向导轨、11-横移托架、12-限位块、13-安装座、14-驱动机构、15-支撑块、16-卡箍、17-起竖架、18-第四铰轴座、19-限位板、20-第五铰轴座、21-举升油缸。
具体实施方式
25.现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
26.在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本技术说明书和实施例仅是示例性的。
27.本发明提供了一种安装起竖油缸的装置。如图1所示为该装置的结构图。本发明的具体实施方式中，该装置包括：底盘1，底盘1通过固定件固定在地面上，优选的固定件通常为地脚螺栓。底盘1上设置有举升托架2，举升托架2的一端与底盘1通过第一铰轴座3铰接，用于使举升托架2围绕第一铰轴座3转动。如图1所示，底盘1和举升托架2通常为矩形，且长边均同向设置。
28.底盘1上设置有第五铰轴座20，第五铰轴座20活动连接举升油缸21的固定端，即举升油缸21能够绕第五铰轴座20转动。另外，举升油缸21的伸缩端与举升托架2的另外一端活动连接，即铰接，用于托举举升托架2。
29.举升托架2的另外一端设置于移动机构，移动机构用于横向和纵向位移。移动机构上通过第二铰轴座4活动连接油缸托架5，第二铰轴座4设置在油缸托架5的底部，且位于中间位置的两侧。油缸托架5能够绕着第二铰轴座4实现沿举升托架2纵向方向进行来回转动，油缸托架5用于托举起竖油缸6，并补偿起竖油缸6起竖过程的角度变化。在托举起竖油缸6的过程中，油缸托架5能够进行适应性转动，避免在起竖过程中油缸托架5与起竖油缸6发生卡顿的情况。另外，油缸托架5与起竖油缸6接触的一面为内凹槽结构，用于托举以及限位起竖油缸6，防止起竖油缸6在油缸托架5上滚动。
30.起竖油缸6的一端活动连接在固定地面上的第三铰轴座7上，另外一端设置在油缸托架5上。第三铰轴座7位于举升托架2连接第一铰轴座3的一侧，即位于举升托架2的纵向方向上的中心线上。
31.本发明的具体实施方式中，如图2所示，移动机构包括纵向导轨8，纵向导轨8沿举升托架2的纵向方向设置，即沿着举升托架2的长边设置。纵向导轨8上设置有纵移托架9，纵移托架9底部通过滑动块与纵向导轨8滑动连接，用于纵移托架9沿着纵向导轨8平移。通常的，举升托架2上至少设置两条纵向导轨8，使得纵移托架9移动更加的稳定。
32.纵移托架9上设置有横向导轨10，横向导轨10与纵向导轨8垂直设置。横向导轨10上设置有横移托架11，横移托架11底部通过滑动块与横向导轨10滑动连接，用于横移托架11沿横向导轨10平移。通常的，纵移托架9上至少设置两条横向导轨10，使得横移托架11移动更加的稳定。另外，第二铰轴座(4)设置在横移托架11上，第二铰轴座(4)与油缸托架(5)活动连接，所述油缸托架(5)可绕着第二铰轴座(4)进行一点角度的转动。
33.另外，纵向导轨8和横向导轨10的两端均设置有限位块12，用于限制纵移托架9和横移托架11的移动位置，防止纵移托架9或横移托架11在平移过程中发生脱轨的情况。
34.本发明的具体实施方式中，纵移托架9上表面设置有安装座13，安装座13上设置有驱动机构14，驱动机构14用于带动横移托架11在横向导轨10上移动，在托举起竖油缸6的过程中对横移托架11的横向位置进行调整。
35.一种实施方式中，驱动机构14为丝杆，沿着横向导轨10的方向设置两个安装座13，
丝杠两端转动连接在安装座13上。横移托架11底部具有带螺纹孔的连接件，丝杠穿过连接件的螺纹孔与该连接件螺纹连接，通过转动丝杠驱动横移托架11沿横向导轨10平移。另外，为了使得丝杠驱动过程平稳，丝杠与横向导轨10平行设置。丝杠能够实现自锁功能，在不转动丝杠时，能够使得横移托架11固定在横线导轨10上。
36.另外一种实施方式中，驱动机构14为液压缸或电缸，沿横向导轨10的横移方向设置一个安装座13。液压缸或电缸的固定端固定在安装座13上，液压缸或电缸的伸缩端连接在横移托架11的底部，用于驱动横移托架11沿横向导轨10平移。另外，为了使得横移托架11的平移过程稳定，液压缸或电缸的伸缩端伸出方向与横向导轨10平行。
37.本发明的具体实施方式中，底盘1上还设置有支撑块15，支撑块15用于支撑举升托架2。使的举升托架2在初始位置时保持水平位置。
38.本发明的具体实施方式中，在托举起竖油缸6的过程中，为了避免起竖油缸6与油缸托架5分离，油缸托架5上设置有至少一个卡箍16，用于将起竖油缸6固定在油缸托架5上。
39.本发明的具体实施方式中，安装起竖油缸的装置将起竖油缸6托举到安装位置时，起竖油缸6的另外一端连接在起竖架17上的第四铰轴座18上。
40.本发明的具体实施方式中，第三铰轴座7和第四铰轴座18的侧壁上设置有销轴限位板19，用于限制销轴位移，避免起竖油缸6在使用的过程中，第三铰轴座7和第四铰轴座18上的销轴发生脱落。
41.如图3所示为安装起竖油缸的装置初始位置的状态图。首先将起竖油缸6的与第三铰轴座7提前安装到位，再将底盘1通过地脚螺栓固定在发射工位地面上，举升托架2下部通过支撑块15进行支撑，使得举升托架2处于水平状态。再将起竖油缸6放置在油缸托架5上，并通过卡箍16将起竖油缸6与油缸托架5固定在一起，这样起竖油缸6的就由油缸托架5和第三铰轴座7支撑。另外，初始位置时，起竖油缸6的最高点低于起竖架17的下平面，保证起竖架17在对接发射台的时候不产生干涉。
42.如图4所示为安装起竖油缸的装置将起竖油缸托举到固定位置的状态图。在托举的过程中，控制举升油缸21伸出，将举升托架2顶起。在举升托架2的上升过程中，纵移托架9沿着纵向导轨8向上滑动，同时带动横移托架11和油缸托架5一起向上运动。由于起竖油缸6的上部和油缸托架5通过卡箍16固定约束在一起，则油缸托架5带动起竖油缸6绕着第三铰轴座7升起，油缸托架5绕着第二铰轴座4旋转，补偿起竖油缸6举升过程中的角度变化。起竖油缸6上端铰点上升到第四铰轴座18附近时，通过控制举升油缸21可实现举升托架2在任意位置的停止。
43.在起竖油缸6举升的过程中，由于起竖油缸6下端的铰点为关节轴承连接，且起竖油缸6和第三铰轴座7存在一定间隙，在加上举升托架2在上升过程中也存在一定的运动偏差，使得起竖油缸6上端铰点不在第四铰轴座18的正中心位置。这时，通过转动丝杠末端的手轮或启动液压缸或电缸，使横移托架11左右移动，同时带动油缸托架5及起竖油缸6的上端铰点左右移动，直到起竖油缸6的上端铰点位于第四铰轴座18的中心位置。再启动举升油缸21，将起竖油缸6的上端铰点的耳环与第四铰轴座18的销轴孔同心，并插入销轴进行固定。最后安装限位板19，使得销轴不会从第四铰轴座18上脱落。
44.如图5所示，起竖油缸6安装完成后，举升油缸21缩回，带动举升托架2回落至初始位置。
45.以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，在不脱离本发明的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。