推力适配器试验用承载框架的制作方法

1.本实用新型涉及航天技术领域，具体涉及推力适配器试验用承载框架。


背景技术：

2.推力适配器是用于火箭发动机地面点火试验的一种试验装置。推力适配器经由设计、制造完成后，需要对其进行性能验证，以确保其相关参数符合后续火箭发动机地面试验用。目前推力器试验的目的主要有以下三点：
3.1、检测推力适配器在预设载荷下，油膜面的摩擦系数；例如，当火箭发动机所产生的载荷为1800t时，为了保证推力适配器的性能满足火箭发动机的性能，推力适配器的设计要求为不低于1800t的载荷，根据安全系数的设定，1800t的发动机所配备的推力适配器的预设载荷为1900t；
4.2、验证推力适配器的传感器连接板和过渡板在2500t载荷下的结构可靠性，由于推力适配器所承受的载荷极大，因此需要验证相关的传感器连接板的强度是否满足要求、推力适配器与发动机之间的过渡板是否满足要求；
5.3、验证传感器在预设载荷下的结构可靠性，由于推力适配器所承受的载荷极大，因此需要验证相关的传感器的强度是否满足要求。
6.为了对推力适配器进行试验以了解其相关性能是否满足大载荷的使用需求，需要设计出一种用于承载、支撑推力适配器的装置，以便于试验顺利进行。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于：提供了推力适配器试验用承载框架，解决了现有的对推力适配器进行试验时，对承载、支撑推力适配器的装置的需求。
8.本实用新型采用的技术方案如下：
9.推力适配器试验用承载框架，包括从上往下依次连接的顶部组件、钢板组和底座组件，所述钢板组包括多个从下往上依次叠置的钢板，所述钢板水平设置，其上设置有承载孔，在相邻两个钢板之间设置有连接板，所述连接板垂直于水平面，其上、下两侧分别各与一个钢板连接；
10.所述顶部组件包括多根横置在最上方的钢板的承载孔上的横梁，所述横梁的两端通过紧固件与最上方的钢板拆卸连接；
11.所述底座组件为水平设置的矩形框结构，其垂直于横梁的纵向框条的上表面与位于最下方的钢板的下表面连接。
12.进一步地，在所述横梁的端部的下侧均连接有定位板，所述定位板上沿着水平面且垂直于横梁的方向向外延伸至横梁的一侧，且在定位板的延伸部与横梁之间沿着横梁轴线设置有多个加强板，所述加强板为垂直于水平面的直角三角板，其一直角边所在的面与横梁的侧壁连接，其另一直角边所在的面与定位板的延伸部连接；
13.所述紧固件有多个，且沿着横梁轴线与加强板交错分布，紧固件将定位板拆卸式
安装在最上方的钢板上。
14.进一步地，在所述最上方的钢板上且与定位板相对的部位均外凸成底板，在所述底板上设置有多个螺纹孔，所述紧固件为螺栓，其杆部末端穿过定位板后与螺纹孔螺纹连接，且螺栓的头部抵接在定位板上。
15.进一步地，所述底座组件中平行于横梁的横向框条的底面位于纵向框条底面的上方，且横向框条的横截面的尺寸小于纵向框条的横截面的尺寸。
16.进一步地，所述钢板的四个角均倒45
°
斜角。
17.进一步地，所述连接板包括两个沿钢板的平行于横梁轴线的中心线对称设置的连接单元，所述连接单元包括均垂直于水平面的中间板以及两个分别位于中间板两端的端部板，所述中间板平行于横梁的轴线，所述端部板包括平行于与之相邻的斜角的斜置板以及平行于中间板的端板，所述斜置板的两端分别与中间板以及端部板连接。
18.进一步地，在所述承载孔靠近横梁一端的孔壁上安装有推力墙板，所述推力墙板的一侧与各个承载孔孔壁连接，其另一侧设置有定位圆孔，且绕着定位圆孔的轴线设置有多个法兰螺纹孔。
19.进一步地，所述承载孔靠近横梁另一端的孔壁上安装有尾板。
20.进一步地，所述钢板的材料为q345b。
21.由于采用了本技术方案，本实用新型的有益效果是：
22.1.本实用新型推力适配器试验用承载框架，既通过具有承载孔的多个钢板形成用于安装推力适配器的空间，又通过顶部的横梁将推力适配器的冲击载荷承受方向两端连接起来，提高承载框架所能承受的冲击载荷，以满足试验所需；同时，其底部通过底座组件悬空，便于安装油缸、油路等部件；而顶部可拆卸安装横梁，既保证了承载框架的承载强度的同时，还便于安装推力适配器以及相关传感器等，提高了本实用新型使用便利性；
23.2.本实用新型推力适配器试验用承载框架，加强板的设置增强了横梁端部的强度，防止试验时因承受冲击载荷而断裂等不利情况出现，保证了试验顺利进行；
24.3.本实用新型推力适配器试验用承载框架，底板的设置在不过多加厚最上方的钢板的基础上，能增大与螺栓配合的尺寸，提升本实用新型结构的稳定性和强度
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材设计时的比例关系，其仅仅为结构或者位置的示意图，其中：
26.图1是本实用新型的结构示意图；
27.图2是图1中a处的放大图；
28.图3是钢板的结构示意图。
29.附图中标号说明：
[0030]1‑
钢板，2
‑
承载孔，3
‑
连接板，4
‑
横梁，5
‑
紧固件，6
‑
底座组件，601
‑
纵向框条，602
‑
横向框条，7
‑
定位板，8
‑
加强板，9
‑
底板，10
‑
螺纹孔，11
‑
45
°
斜角，12
‑
推力墙板，13
‑
定位圆孔，14
‑
法兰螺纹孔，15
‑
尾板。
具体实施方式
[0031]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0032]
下面结合图1至图3本实用新型作详细说明。
[0033]
实施例1
[0034]
本实用新型推力适配器试验用承载框架，包括从上往下依次连接的顶部组件、钢板组和底座组件6，所述钢板组包括多个从下往上依次叠置的钢板1，所述钢板1水平设置，其上设置有承载孔2，在相邻两个钢板1之间设置有连接板3，所述连接板3垂直于水平面，其上、下两侧分别各与一个钢板1连接；
[0035]
所述顶部组件包括多根横置在最上方的钢板1的承载孔2上的横梁4，所述横梁4的两端通过紧固件5与最上方的钢板1拆卸连接；
[0036]
所述底座组件6为水平设置的矩形框结构，其垂直于横梁4的纵向框条601的上表面与位于最下方的钢板1的下表面连接。
[0037]
进行推力适配器的试验时，将推力适配器水平安装在承载框架内，即将推力适配器安装在承载孔2中，且推力适配器的轴线与横梁4的轴线平行。在对推力适配器进行预设载荷的冲击试验时，通过控制液压缸对推力适配器的油腔进行瞬时加压，推力适配器将来自液压缸的冲击载荷传递到钢板上，由承载框架对其进行最终承载。
[0038]
例如，推力适配器是用于1800t的火箭发动机时，则根据安全系数，需要推力适配器能承载1900t的冲击载荷，即需要承载框架能够承受1900t的冲击载荷。承载框架的材料为q345b。
[0039]
本实用新型中，既通过具有承载孔2的多个钢板形成用于安装推力适配器的空间，又通过顶部的横梁将推力适配器的冲击载荷承受方向两端连接起来，提高承载框架所能承受的冲击载荷，以满足试验所需；同时，其底部通过底座组件6悬空，便于安装油缸、油路等部件；而顶部可拆卸安装横梁，既保证了承载框架的承载强度的同时，还便于安装推力适配器以及相关传感器等，提高了本实用新型使用便利性。
[0040]
实施例2
[0041]
本实施例是在实施例1的基础上，对横梁4与钢板之间的连接做出具体说明。
[0042]
如图1和图2所示，在所述横梁4的端部的下侧均连接有定位板7，所述定位板7上沿着水平面且垂直于横梁4的方向向外延伸至横梁4的一侧，且在定位板7的延伸部与横梁4之间沿着横梁4轴线设置有多个加强板8，所述加强板8为垂直于水平面的直角三角板，其一直角边所在的面与横梁4的侧壁连接，其另一直角边所在的面与定位板7的延伸部连接；
[0043]
所述紧固件5有多个，且沿着横梁4轴线与加强板8交错分布，紧固件5将定位板7拆卸式安装在最上方的钢板1上。
[0044]
加强板的设置增强了横梁4端部的强度，防止试验时因承受冲击载荷而断裂等不利情况出现，保证了试验顺利进行。
[0045]
进一步地，如图3所示，在所述最上方的钢板1上且与定位板7相对的部位均外凸成底板9，在所述底板9上设置有多个螺纹孔10，所述紧固件5为螺栓，其杆部末端穿过定位板7
后与螺纹孔10螺纹连接，且螺栓的头部抵接在定位板7上。
[0046]
底板9的设置在不过多加厚最上方的钢板1的基础上，能增大与螺栓配合的尺寸，提升本实用新型结构的稳定性和强度。
[0047]
实施例3
[0048]
关于底座组件6的具体结构如下：所述底座组件6中平行于横梁4的横向框条602的底面位于纵向框条601底面的上方，且横向框条602的横截面的尺寸小于纵向框条601的横截面的尺寸。
[0049]
进一步地，所述钢板1的四个角均倒45
°
斜角11。45
°
斜角11的设置，减少了承载框架的材料成本，且尖角的消除，有效地避免了周围人员、物品被尖角碰伤的情况出现。
[0050]
实施例4
[0051]
关于连接板的一种实施结构如下：所述连接板3包括两个沿钢板的平行于横梁4轴线的中心线对称设置的连接单元，所述连接单元包括均垂直于水平面的中间板以及两个分别位于中间板两端的端部板，所述中间板平行于横梁的轴线，所述端部板包括平行于与之相邻的斜角11的斜置板以及平行于中间板的端板，所述斜置板的两端分别与中间板以及端部板连接。
[0052]
连接板主要沿着钢板的边线将上下两个相邻的钢板连接起来，提高了框架的强度以及相邻两个钢板连接的稳定性。
[0053]
实施例5
[0054]
为了便于推力适配器的安装，如图3所示，在所述承载孔2靠近横梁4一端的孔壁上安装有推力墙板12，所述推力墙板12的一侧与各个承载孔孔壁连接，其另一侧设置有定位圆孔13，且绕着定位圆孔13的轴线设置有多个法兰螺纹孔。推力适配器上与推力墙板12接触的一端对应地安装有法兰，通过螺栓将法兰固定在推力墙板上。
[0055]
进一步地，所述承载孔2靠近横梁4另一端的孔壁上安装有尾板15。
[0056]
实施例6
[0057]
将本实用新型的承载框架进行有限元分析，承载框架按试验过程实际载荷约1900t，得到框架所承受的最大应力σ
max
＝103mpa，材料q345屈服应力[σ
‑1]300mpa，安全系数：〖μ＝[σ
‑1]/σ
max
＝2.9,最大变形量1.12mm。承载框架接触面变形量最大偏差0.3mm，符合试验所需。
[0058]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。