一种适用于航天器压紧机构的预紧加载装置制造方法及图纸

一种适用于航天器压紧机构的预紧加载装置，包括：单个或多个预紧加载单元，以及向各个预紧加载单元供油加压的液压单元。其中，单个预紧加载单元包括：底座、液压油缸、压力传感器、球形垫座、球形垫，以及连接杆，连接杆能够从这些部件中顺畅穿过。单个预紧加载单元与单套压紧机构配套使用，一套预紧加载装置能够对多个预紧加载单元进行供油加压。该装置可以对航天器可分离部段或部件位于同一分离面处的单套或多套压紧机构同步施加大载荷预紧，并显著降低加载过程受力不均的风险，同时还提升了加载效率和加载精度。加载效率和加载精度。加载效率和加载精度。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于航天器压紧机构的预紧加载装置


[0001]本专利技术涉及航天机械领域，特别涉及一种适用于航天器压紧机构的预紧加载装置。

技术介绍

[0002]随着航天技术的不断发展，大型可分离舱段、大面积太阳翼、大口径天线等功能部段或部件越来越多地成为各类航天器的标准配置。为更高效地完成飞行任务，航天器在地面总装阶段通常需要通过压紧机构将多个可分离舱段连接成组合体，入轨后需要根据任务需求，分离或弹抛已完成相应功能使命的舱段。同时受运载火箭整流罩包络限制，航天器亦需要对其上的太阳翼、天线等多种可收展部件实施收拢压紧。这些可分离部段或部件的自重一般较大，在发射过程中所面临的载荷条件也比较苛刻。为确保发射过程中压紧机构对这些可分离部段或部件的可靠压紧，保证足够的压紧刚度，避免因发射过程的加速度、振动、冲击等对其造成直接或间接的损害，需要在地面总装时，对相应压紧机构预先施加足额的预紧力。
[0003]压紧机构的预紧加载过程是压紧机构安装过程的重要环节，预紧加载结果需严格控制在设计范围内，以防止压紧机构压紧可靠性降低或者压紧失效。传统的预紧加载实施方法为通过扳手或力矩扳手对压紧机构上的锁紧螺母进行拧紧，针对预紧力值的控制，则主要的有力矩控制法、螺母转角法和应变测量法等，其中力矩控制法和螺母转角法虽然实施简单，但加载精度低，加载偏差在
±
15％以上，且加载载荷越大，加载偏差也就越大。而应变测量法虽然加载精度优于5％，但加载过程复杂，并且在部分航天器压紧机构上难以实施。
[0004]此外，为保证可靠压紧，针对这些可分离部段或部件往往采用了多点压紧方案。传统的预紧力加载方法在同一时间内仅能完成对单一压紧机构的预紧，预紧效能低，且易造成相关结构承力部位以及压紧机构受力不均，带来额外的风险。

技术实现思路

[0005]本公开提供一种适用于航天器压紧机构的预紧加载装置，可以对航天器可分离部段或部件位于同一分离面处的单套或多套压紧机构同步施加大载荷预紧，并显著降低加载过程受力不均的风险，同时还提升了加载效率和加载精度，可广泛应用于航天器压紧机构装星(装器)时的预紧加载。
[0006]本公开提供的适用于航天器压紧机构的预紧加载装置，包括：液压手泵、配有单路(多路)调节阀门的油路分配器、单路(多路)油管、数显终端和单个(多个)独立的预紧加载单元，预紧加载单元包括底座、液压油缸、压力传感器、球形垫座、球形垫和连接杆，其中底座、液压油缸、压力传感器、球形垫座、球形垫等部件轴心处均有贯通圆孔，连接杆能够从其间顺畅穿过。连接杆一端为承力台阶，另一端的端头部位加工有螺纹孔。
[0007]单个预紧加载单元与单套压紧机构的安装关系如下：底座、液压油缸、压力传感
器、球形垫座、球形垫依次叠装在压紧机构的承力结构上，连接杆从球形垫一侧穿入，自底座一侧穿出，其前端螺纹孔与外围设备压紧机构压紧杆拧紧。
[0008]每个预紧加载单元的压力传感器均通过信号线与数显终端连接；
[0009]每个预紧加载单元的液压油缸均通过油管与油路分配器上的对应调节阀相连接；
[0010]油路分配器与液压手泵油路输出端连接。
[0011]与现有技术相比，本公开的有益效果是：(1)可通过调整预紧加载单元数量，实现对航天器同一分离面处任意数量压紧机构的同步预紧，提高了加载效率，并显著降低逐一单点预紧时相关结构承力部位以及压紧机构受力不均带来的风险；
[0012](2)利用液压操作系统可实现大载荷预紧力(30kN以上，通过人力预紧难以实现)的输出，并可由压力传感器通过数显终端实时监控，相比其他预紧方法更为简单高效，且加载精度更高(取决于压力传感器精度，一般优于1％)；
[0013](3)通过操作油路分配阀上的调节阀，对单一油路进行流量调节或切断，实现对相应预紧加载单元输出力值的微调，保证了多点同步预紧时加载载荷的一致性。
附图说明
[0014]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0015]图1显示根据本公开的一种实施方式组成示意图(以配套使用四个预紧加载单元为例)，其中：1
‑
液压手泵；2
‑
油路分配器；3
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油管；4
‑
数显终端；5～10
‑
预紧加载单元；
[0016]图2为单件预紧加载单元的组成示意图，其中：5
‑
底座；6
‑
液压油缸；7
‑
压力传感器；8
‑
球形垫座；9
‑
球形垫；10
‑
连接杆；
[0017]图3为单件预紧加载单元与航天器压紧机构连接安装示意图，其中：11
‑
被压紧结构；12
‑
压紧机构压紧杆；13
‑
压紧机构预紧螺母；
[0018]图4为配合本预紧加载装置使用的预紧加载方法实施流程图。
具体实施方式
[0019]下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0020]以配套使用四个独立的预紧加载单元为例，一种适用于航天器压紧机构的预紧加载装置的构型示意参考如附图1、图2所示，包括液压手泵(1)、油路分配器(2)、油管(3)、数显终端(4)和预紧加载单元(5～10)，预紧加载单元(5～10)又包括底座(5)、液压油缸(6)、压力传感器(7)、球形垫座(8)、球形垫(9)和连接杆(10)。外围设备见图3，为压紧机构与被压紧结构，包括被压紧结构(11)、压紧机构压紧杆(12)和压紧机构预紧螺母(13)。
[0021]本公开中预紧加载单元底座(5)、液压油缸(6)、压力传感器(7)、球形垫座(8)、球形垫(9)轴心处均有贯通圆孔，保证连接杆(10)能够从其间顺畅穿过。
[0022]连接杆(10)一端为承力台阶，另一端的端头部位加工有螺纹孔，加载时与外围设
备压紧机构压紧杆(12)进行螺接。
[0023]压力传感器(7)上下两端的力采集区分别与液压油缸(6)加压后的力作用面、球形垫座(8)下端面接触良好，从而保证压力传感器(7)输出力值的准确性。
[0024]连接杆(10)承力台阶受力面与球形垫(9)上端面完全接触，且球形垫座(8)、球形垫(9)之间为球面副配合，其转动自由度可弥补相关部件的制造及装配误差，防止预紧力加载过程中连接杆(10)及外围设备压紧杆(12)承受弯矩影响其承载性能。
[0025]单个预紧加载单元与单套压紧机构的安装关系为：底座(5)、液压油缸(6)、压力传感器(7)、球形垫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于航天器压紧机构的预紧加载装置，特征在于，包括：单个或多个预紧加载单元，以及向各个预紧加载单元供油加压的液压单元；其中：单个所述预紧加载单元包括：底座、液压油缸、压力传感器、球形垫座、球形垫，以及连接杆；其中，底座、液压油缸、压力传感器、球形垫座、球形垫的部件轴心处均有贯通圆孔，连接杆能够从其间顺畅穿过；连接杆一端为承力台阶，另一端的端头部位有螺纹孔；单个预紧加载单元与单套压紧机构配套使用，其中，底座、液压油缸、压力传感器、球形垫座、球形垫依次叠装在压紧机构的承力结构上，连接杆从球形垫一侧穿入，自底座一侧穿出，穿出端通过螺纹孔与压紧机构压紧杆拧紧。2.根据权利要求1所述的预紧加载装置，其特征在于，球形垫座、球形垫之间为球面副配合。3.根据权利要求1所述的预紧加载装置，其特征在于，压力传感器上下两端的力采集区分别与液压油缸加压后的力作用面、球形垫座下端面接触良好。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗毅欣，庄原，赵会光，何宗波，张泽洲，祁玉峰，叶耀坤，殷新喆，刘卫南，关发财，李昊伦，许焕宾，高洁，刘欣，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：