一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置及抑制方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于运载火箭推力器技术领域，尤其是一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置及抑制方法，包括支架，所述支架的中部上表面固定安装有支撑柱，所述支撑柱的顶部两侧还固定安装有与所述支架上表面固定连接的拉索，所述支撑柱相对的内侧通过轴承活动安装有大梁。该有利于抑制液体晃动的推力器安装装置及抑制方法，通过设置直径调节机构，能够对不同直径的推力器贮箱箱体实现精准控制，采用卧式的弧形横梁可以很好的承受住重量，不易变形，且通过液压缸不仅容易控制，且还能够利用现有技术的压力传感器来感应每个与贮箱箱体接触的压力值，从而能够保证贮箱焊接过程中的尺寸以及形状公差。及形状公差。及形状公差。

【技术实现步骤摘要】
一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置及抑制方法


[0001]本专利技术涉及运载火箭推力器
，尤其涉及一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置及抑制方法。

技术介绍

[0002]随着火箭运载能力、卫星工作寿命和深空探测器任务复杂度的不断提高，液体推进剂占航天器总质量的比重也不断增加。然而，液体推进剂的晃动极大地影响航天器的运动稳定性和姿轨控系统的可靠性。大量液体推进剂的晃动会对航天器产生较大的干扰力/力矩，若干扰力/力矩超过控制系统可调节或结构所能承受的范围，将会造成控制系统不稳定或结构破坏。
[0003]而作为贮存火箭燃料以及氧化剂的贮箱，其工作环境比较恶劣，染料以及氧化剂都是通过高压下形成液体后被贮存到贮箱内，然而现阶段对运载火箭贮箱的故障源检测的方法较少，由于火箭贮箱属于小样本结构，常规的基于大数据的故障监控手段不适用。即，火箭染料液体或者氧化剂一旦在注入贮箱后就属于难以监控的阶段。而染料等液体在贮箱内发生晃动后对贮箱箱体内壁的碰撞时，结合高压环境，就使得贮箱的几何参数精度因素及其对几何参数精度的影响程度都是非常重要的，而贮箱是由多块板材辊压圆弧形后再进行焊接的。贮箱的板材表面大多数情况下是可以人工控制其精度以及要求的，这就使得贮箱的焊接工艺精度十分困难。
[0004]现有的贮箱焊接时，大多数都是采用航吊吊起指定高度以及位置后，再结合钢索以及其他辅助工具或者人工对其进行角度、焊缝、固定的高度进行预先设置后再进行焊接，但这种辅助定位以及固定的方式存在精度低的问题，尤其长时间吊起不仅危险，而且钢索以及其他辅助工具预先固定定位也容易产生疲劳，且人工定位或者固定后焊接的时间会比较长，航吊上的钢索越长，越容易使得钢索发生拉伸而使得焊接过程中容易发生受力不均匀而产生变形的问题，一旦发生受力不稳而引发焊缝问题，极大的不利于燃料或者氧化剂液态的晃动抑制动作。

技术实现思路

[0005]基于现有的技术问题，本专利技术提出了一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置及抑制方法。
[0006]本专利技术提出的一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置及抑制方法，包括支架，所述支架的中部上表面固定安装有支撑柱，所述支撑柱的顶部两侧还固定安装有与所述支架上表面固定连接的拉索。
[0007]所述支撑柱相对的内侧通过轴承活动安装有大梁。
[0008]所述大梁的下表面沿所述大梁长度方向上等间距固定安装有弧形横梁，所述弧形横梁朝向其圆心处的弧形表面等间距固定安装有直径调节机构，以实现适应不同直径推力器箱体的拼装焊接动作。
[0009]所述弧形横梁的侧面固定安装有驱动机构，所述驱动机构包括弧形导轨，所述弧形导轨的表面设有焊缝保持机构。
[0010]位于所述大梁两端的所述弧形横梁外侧表面还设有瓜瓣托具，所述驱动机构带动所述瓜瓣托具沿所述弧形横梁表面移动以实现相邻瓜瓣焊接时的拼接动作。
[0011]所述支架的上表面固定安装有直线导轨，所述直线导轨的表面滑动设置有托板，所述托板的上表面固定安装有弧形机械手，所述弧形机械手的表面设置有可移动的焊枪机构，所述焊枪机构沿所述直线导轨长度方向上移动后实现推力器的箱体以及瓜瓣的焊接动作。
[0012]优选地，所述直径调节机构包括环形陈列固定安装在所述弧形横梁表面的主液压缸，所述液压缸的活塞杆顶部通过轴承活动安装有滚轮，所述滚轮通过安装在所述主液压缸活塞杆顶部表面的伺服电机驱动。
[0013]通过上述技术方案，不仅使得贮箱焊接板受力均匀，且还能够将相邻两个滚轮呈垂直分布，以便于实现对贮箱焊接板的圆周方向以及轴线方向上的移动。
[0014]优选地，所述弧形导轨的凹陷内壁处开设有齿槽，所述弧形导轨的表面滑动套接有弧形板，所述弧形板的中部通过安装座固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定套接有驱动齿轮，所述驱动齿轮的表面与所述齿槽啮合后带动所述弧形板沿所述弧形导轨的表面滑动。
[0015]通过上述技术方案，能够方便其他机构沿弧形横梁的表面移动。
[0016]优选地，所述焊缝保持机构包括固定在所述弧形板外侧表面的固定座，所述固定座的中心线处固定安装有锁紧液压缸，所述锁紧液压缸的活塞杆顶部固定套接有顶套，所述顶套的轴线方向上固定安装有微型电机，所述微型电机的输出轴螺纹安装有连杆，所述连杆的顶部固定安装有焊缝片。
[0017]所述焊缝片被所述锁紧液压缸顶起时，所述焊缝片沿所述推力器箱体焊缝伸入内部后，再控制所述微型电机带动所述焊缝片旋转九十度，最后再控制所述锁紧液压缸回缩，所述焊缝片的两端将相邻的推力器箱体的焊板带动向下拉紧直至所述焊板的外表面与所述顶套接触。
[0018]通过上述技术方案，能够将相邻箱体焊接板的焊缝被纠偏到同一直线上，保证焊缝的尺寸公差。
[0019]优选地，所述瓜瓣托具包括衬板，所述衬板的底部与所述弧形板的外侧表面固定连接，多个所述主液压缸、滚轮以及伺服电机等间距固定安装在所述衬板的表面。
[0020]通过上述技术方案，能够适配瓜瓣的形状，使得焊接时瓜瓣受力均匀。
[0021]优选地，所述托板的两端均固定安装有移动电机，所述移动电机的输出轴通过键与键槽固定套接有移动齿轮，所述直线导轨的上表面还固定安装有移动齿条，所述移动电机带动所述移动齿轮与所述移动齿条啮合后使得整个所述托板沿所述直线导轨的长度方向上移动。
[0022]通过上述技术方案，能够控制整个托板上的结构沿着直线导轨长度方向上移动。
[0023]优选地，所述弧形机械手包括通过轴承活动安装在所述托板上表面的支撑轴，所述支撑轴的底部表面开设有蜗轮槽，所述托板的上表面还固定安装有转向电机，所述转向电机的输出轴通过联轴器固定安装有蜗杆，所述转向电机带动所述蜗杆的表面与所述蜗轮
槽的内壁啮合后驱动所述支撑轴轴向转向。
[0024]通过上述技术方案，转向电机能够控制整个焊接机构的焊缝类型，比如贮箱上的圆周方向上的焊缝以及直线方向上的焊缝，还可以用来控制焊接的速度。
[0025]优选地，所述支撑轴的顶部固定安装有顶升液压缸，所述顶升液压缸的活塞杆顶部固定安装有弧形机械臂，所述弧形机械臂的内壁滑动连接有与其内壁相适配的底板，所述底板的两端下表面固定安装有行驶电机，所述行驶电机的输出轴固定安装有行驶轮，所述行驶轮的表面与所述弧形机械臂的内底壁滚动连接后驱动所述底板沿所述弧形机械臂的表面移动。
[0026]通过上述技术方案，顶升液压缸控制整个焊接机构高度，行驶电机控制焊接机构的圆周方向上的焊接位置，例如瓜瓣以及贮箱的圆周方向。
[0027]优选地，所述焊枪机构包括固定安装在所述底板上表面的U型座，所述U型座的中部固定安装有焊枪，所述焊枪的尾部设有卷绕焊丝的卷辊，所述卷辊的轴心线固定安装有收卷电机，所述收卷电机带动焊丝卷绕后为所述焊枪焊接时释放焊丝。
[0028]通过上述技术方案，能够充分的控制焊丝的进给速度，保证焊缝的焊接公差。
[0029]一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置的抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置，包括支架（1），所述支架（1）的中部上表面固定安装有支撑柱（11），所述支撑柱（11）的顶部两侧还固定安装有与所述支架（1）上表面固定连接的拉索（12），其特征在于；所述支撑柱（11）相对的内侧通过轴承活动安装有大梁（2）；所述大梁（2）的下表面沿所述大梁（2）长度方向上等间距固定安装有弧形横梁（3），所述弧形横梁（3）朝向其圆心处的弧形表面等间距固定安装有直径调节机构，以实现适应不同直径推力器箱体的拼装焊接动作；所述弧形横梁（3）的侧面固定安装有驱动机构，所述驱动机构包括弧形导轨（4），所述弧形导轨（4）的表面设有焊缝保持机构；位于所述大梁（2）两端的所述弧形横梁（3）外侧表面还设有瓜瓣托具，所述驱动机构带动所述瓜瓣托具沿所述弧形横梁（3）表面移动以实现相邻瓜瓣焊接时的拼接动作；所述支架（1）的上表面固定安装有直线导轨（5），所述直线导轨（5）的表面滑动设置有托板（6），所述托板（6）的上表面固定安装有弧形机械手，所述弧形机械手的表面设置有可移动的焊枪机构，所述焊枪机构沿所述直线导轨（5）长度方向上移动后实现推力器的箱体以及瓜瓣的焊接动作。2.根据权利要求1所述的一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置，其特征在于：所述直径调节机构包括环形陈列固定安装在所述弧形横梁（3）表面的主液压缸（31），所述液压缸的活塞杆顶部通过轴承活动安装有滚轮（32），所述滚轮（32）通过安装在所述主液压缸（31）活塞杆顶部表面的伺服电机（33）驱动。3.根据权利要求2所述的一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置，其特征在于：所述弧形导轨（4）的凹陷内壁处开设有齿槽（41），所述弧形导轨（4）的表面滑动套接有弧形板（42），所述弧形板（42）的中部通过安装座固定安装有驱动电机（43），所述驱动电机（43）的输出轴固定套接有驱动齿轮（44），所述驱动齿轮（44）的表面与所述齿槽（41）啮合后带动所述弧形板（42）沿所述弧形导轨（4）的表面滑动。4.根据权利要求3所述的一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置，其特征在于：所述焊缝保持机构包括固定在所述弧形板（42）外侧表面的固定座（421），所述固定座（421）的中心线处固定安装有锁紧液压缸（422），所述锁紧液压缸（422）的活塞杆顶部固定套接有顶套（423），所述顶套（423）的轴线方向上固定安装有微型电机（424），所述微型电机（424）的输出轴螺纹安装有连杆（425），所述连杆（425）的顶部固定安装有焊缝片（426）；所述焊缝片（426）被所述锁紧液压缸（422）顶起时，所述焊缝片（426）沿所述推力器箱体焊缝伸入内部后，再控制所述微型电机（424）带动所述焊缝片（426）旋转九十度，最后再控制所述锁紧液压缸（422）回缩，所述焊缝片（426）的两端将相邻的推力器箱体的焊板（427）带动向下拉紧直至所述焊板（427）的外表面与所述顶套（423）接触。5.根据权利要求2所述的一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置，其特征在于：所述瓜瓣托具包括衬板（7），所述衬板（7）的底部与所述弧形板（42）的外侧表面固定连接，多个所述主液压缸（31）、滚轮（32）以及伺服电机（33）等间距固定安装在所述衬板（7）的表面。6.根据权利要求1所述的一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置，其特征在于：所述托板（6）的两端均固定安装有移动电机（51），所述移动电机（51）的输出轴通过键与键槽固定套接有移动齿轮（52），所述直线导轨（5）的上表面还固定安装有移动齿条（53），所述移
动电机（51）带动所述移动齿轮（52）与所述移动齿条（53）啮合后使得整个所述托板（6）沿所述直线导轨（5）的长度方向上移动。7.根据权利要求1所述的一种有利于抑制液体晃动的推力器安装装置，其特征在于：所述弧形机械手包括通过轴承活动安装在所述托板（...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洋，罗明，曹留帅，赵军，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：