一種火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)安裝裝置及安裝方法與流程

本發(fā)明涉及一種伺服機(jī)構(gòu)安裝裝置和方法，具體說(shuō)涉及一種火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)安裝裝置及安裝方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)航天技術(shù)的不斷發(fā)展，載人航天、載人登月對(duì)發(fā)動(dòng)級(jí)推力的需求越來(lái)越大，大推力發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)在新一代運(yùn)載火箭上應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)大推力發(fā)動(dòng)機(jī)推力矢量控制而研制的大功率伺服機(jī)構(gòu)重量和體積顯著增大，現(xiàn)役運(yùn)載火箭配套伺服機(jī)構(gòu)重量最大約為55kg，長(zhǎng)度最大約為1365mm；而我國(guó)新一代運(yùn)載火箭大推力發(fā)動(dòng)機(jī)配套伺服機(jī)構(gòu)重量最大約為105Kg，長(zhǎng)度最大約為1843mm。

現(xiàn)役運(yùn)載具有火箭艙段內(nèi)空間大，伺服機(jī)構(gòu)重量輕、體積小的特點(diǎn)，伺服機(jī)構(gòu)安裝采用人工搬運(yùn)的方法，火箭艙段外人員將伺服機(jī)構(gòu)由火箭艙段上500mmX500mm的窗口傳遞給火箭艙段內(nèi)人員，火箭艙段內(nèi)人員將伺服機(jī)構(gòu)搬運(yùn)至發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝處，完成伺服機(jī)構(gòu)上下支點(diǎn)的安裝。

傳統(tǒng)伺服機(jī)構(gòu)人工搬運(yùn)安裝方法僅適用于大空間內(nèi)尺寸小、重量輕伺服機(jī)構(gòu)安裝，具有一定局限性，同時(shí)人工搬運(yùn)過(guò)程操作復(fù)雜，風(fēng)險(xiǎn)較大。

新一代運(yùn)載火箭采用大推力液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)管路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大，火箭艙段內(nèi)空間及其緊張。新一代運(yùn)載火箭配套伺服機(jī)構(gòu)重量和體積均顯著增大，人工搬運(yùn)困難，安全性差，同時(shí)伺服機(jī)構(gòu)很難通過(guò)火箭艙段上500mmX500mm窗口進(jìn)入火箭艙段內(nèi)。因此傳統(tǒng)伺服機(jī)構(gòu)安裝采用的人工搬運(yùn)方法不能滿足新一代運(yùn)載火箭伺服機(jī)構(gòu)安裝要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)安裝裝置，該裝置操作簡(jiǎn)單、安裝方便、有效避免了人工搬運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)，提高效率并降低人力成本，可滿足緊湊空間內(nèi)的伺服機(jī)構(gòu)安裝需求。

本發(fā)明的另外一個(gè)目的在于提供一種火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)安裝裝置的安裝方法。

本發(fā)明的上述目的主要是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝裝置，包括吊梁、吊裝裝置、卡箍組件和推車，其中吊梁安裝在火箭艙段內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架上，吊裝裝置一端與吊梁連接，且吊裝裝置可以沿吊梁移動(dòng)，吊裝裝置另一端與卡箍組件連接，卡箍組件安裝在伺服機(jī)構(gòu)上，且伺服機(jī)構(gòu)放置在推車上；所述卡箍組件包括第一卡箍、第二卡箍、吊耳、第一連接裝置和第二連接裝置，其中第一卡箍與第二卡箍的兩端分別通過(guò)第一連接裝置與第二連接裝置連接，第一卡箍與第二卡箍可沿第一連接裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)第二連接裝置與伺服機(jī)構(gòu)固定連接，且第一卡箍與第二卡箍連接后形成的內(nèi)部空間與伺服機(jī)構(gòu)安裝部位的外表面形狀相匹配，吊耳安裝在第一卡箍與第二卡箍?jī)蓚?cè)。

在上述火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝裝置中，還包括若干螺柱、若干螺母、第一吊帶和第二吊帶，其中若干螺柱、若干螺母將吊梁與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架固定連接，第一吊帶套裝在吊梁上，將吊裝裝置與吊梁連接，第二吊帶一端與吊裝裝置連接，另一端與卡箍組件連接。

在上述火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝裝置中，若干螺柱分別設(shè)置在吊梁的兩端，若干螺母用于與若干螺柱配合連接；此外吊梁上均布多個(gè)通孔，螺柱與螺母根據(jù)需要安裝在不同的通孔位置。

在上述火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝裝置中，第一吊帶為扁平吊帶；所述第一吊帶與第二吊帶的長(zhǎng)度比為0.5～0.8:1。

在上述火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝裝置中，第二吊帶的長(zhǎng)度大于伺服機(jī)構(gòu)上卡箍組件安裝位置與上支點(diǎn)A的距離。

在上述火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝裝置中，第一連接裝置包括轉(zhuǎn)軸、螺母和開口銷，所述第一卡箍一端設(shè)有凹槽，第二卡箍一端設(shè)有與所述凹槽匹配的凸臺(tái)，且所述凹槽與凸臺(tái)上均開設(shè)同軸通孔，凹槽與凸臺(tái)配合后，轉(zhuǎn)軸穿過(guò)通孔，兩端通過(guò)螺母和開口銷連接。

在上述火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝裝置中，第二連接裝置包括螺釘、彈簧墊圈和平墊圈，所述第一卡箍一端設(shè)有通孔，第二卡箍一端設(shè)有螺紋孔，螺釘穿過(guò)第一卡箍的通孔后與第二卡箍的螺紋孔連接，彈簧墊圈和平墊圈設(shè)置在螺釘與第一卡箍之間。

一種火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝方法，包括如下步驟：

(1)、將螺柱從吊梁兩端的通孔穿過(guò)，螺母與螺柱擰緊固定，從而將吊梁安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架上；

(2)、將第一吊帶套裝在吊梁上，吊裝裝置一端與第一吊帶連接；調(diào)整第一吊帶在吊梁上的位置，使吊裝裝置位于發(fā)動(dòng)機(jī)上待安裝伺服機(jī)構(gòu)的位置上方；

(3)、將伺服機(jī)構(gòu)放置在推車上，將卡箍組件與伺服機(jī)構(gòu)固定連接后，通過(guò)推車將伺服機(jī)構(gòu)推至火箭艙段下方；

(4)、將第二吊帶兩端分別與卡箍組件的兩個(gè)吊耳連接之后，將第二吊帶的中間位置與吊裝裝置連接；

(5)、調(diào)整吊裝裝置使伺服機(jī)構(gòu)緩慢上升，直至達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)上待安裝位置，完成伺服機(jī)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的安裝；

(6)、將第二吊帶與卡箍組件斷開，將卡箍組件從伺服機(jī)構(gòu)上拆除，將吊梁、吊裝裝置、第一吊帶、螺母和螺柱拆除。

在上述火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝方法中，步驟(5)中伺服機(jī)構(gòu)上升的速度為0.05m/s～0.1m/s。

在上述火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝方法中，步驟(3)中卡箍組件與伺服機(jī)構(gòu)固定連接的方法為：

(3.1)、將第二卡箍一端的凸臺(tái)與第一卡箍一端的凹槽配合后，轉(zhuǎn)軸穿過(guò)所述凸臺(tái)與凹槽上的通孔，轉(zhuǎn)軸兩端通過(guò)螺母和開口銷連接；

(3.2)、通過(guò)第一卡箍和第二卡箍將伺服機(jī)構(gòu)安裝位置包裹，螺釘穿過(guò)第一卡箍的通孔后與第二卡箍的螺紋孔連接，彈簧墊圈和平墊圈設(shè)置在螺釘與第一卡箍之間，實(shí)現(xiàn)第一卡箍和第二卡箍的連接。

在上述火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝方法中，第一吊帶為扁平吊帶：所述第一吊帶與第二吊帶的長(zhǎng)度比為0.5～0.8:1。

在上述火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝方法中，第二吊帶的長(zhǎng)度大于伺服機(jī)構(gòu)上卡箍組件安裝位置與上支點(diǎn)A的距離；所述吊裝裝置為手拉葫蘆。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中伺服機(jī)構(gòu)安裝存在的問(wèn)題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種新型的伺服機(jī)構(gòu)安裝裝置，該安裝裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，適用于火箭艙段內(nèi)緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝，同時(shí)適用于大體積、大質(zhì)量伺服機(jī)構(gòu)的安裝；

(2)、本發(fā)明伺服機(jī)構(gòu)安裝方法操作簡(jiǎn)單、安裝方便、有效避免了人工搬運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)，提高效率并降低人力成本，可滿足緊湊空間內(nèi)的伺服機(jī)構(gòu)安裝需求。

(3)、本發(fā)明伺服機(jī)構(gòu)安裝方法通過(guò)吊裝裝置及卡箍組件完成安裝，安裝過(guò)程更加規(guī)范，顯著提高了安裝可靠性和安全性；

(4)、本發(fā)明伺服機(jī)構(gòu)安裝方法通過(guò)一套安裝裝置可以完成多個(gè)伺服機(jī)構(gòu)的安裝，提高了安裝效率，同時(shí)降低安裝成本；

(5)、本發(fā)明對(duì)伺服機(jī)構(gòu)中的各組成部件的結(jié)構(gòu)形式及比例尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以可靠控制吊裝速度，并使吊裝過(guò)程更加穩(wěn)定可靠。

(6)、本發(fā)明對(duì)伺服機(jī)構(gòu)安裝裝置的卡箍組件結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，保證了伺服機(jī)構(gòu)吊裝過(guò)程的平衡穩(wěn)定，且卡箍組件安裝拆除更加簡(jiǎn)單方便，進(jìn)一步提高吊裝效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明伺服機(jī)構(gòu)安裝裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明卡箍組件結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2a為主視圖，圖2b為左視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述：

如圖1所示為本發(fā)明伺服機(jī)構(gòu)安裝裝置結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知本發(fā)明火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝裝置，包括吊梁1、吊裝裝置5、若干螺柱2、若干螺母3、第一吊帶4、第二吊帶6、卡箍組件7和推車8，其中若干螺柱2、若干螺母3將吊梁1安裝在火箭艙段內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架上，若干螺柱2分別設(shè)置在吊梁1的兩端，若干螺母3用于與若干螺柱2配合連接。吊梁1上均布多個(gè)通孔，螺柱2與螺母3根據(jù)需要設(shè)置安裝在不同的通孔位置。

第一吊帶4套裝在吊梁1上，將吊裝裝置5與吊梁1連接，第一吊帶4為扁平吊帶。第一吊帶4可以帶動(dòng)吊裝裝置5沿吊梁1移動(dòng)。

第二吊帶6一端與吊裝裝置5連接，另一端與卡箍組件7連接。第一吊帶4與第二吊帶6的長(zhǎng)度比為0.5～0.8:1。且第二吊帶6的長(zhǎng)度大于伺服機(jī)構(gòu)9上卡箍組件7安裝位置與上支點(diǎn)A的距離。吊裝裝置可以可靠控制吊裝速度，使的吊裝過(guò)程更加穩(wěn)定可靠。吊裝裝置5可以為手拉葫蘆。

卡箍組件7安裝在伺服機(jī)構(gòu)9上，且伺服機(jī)構(gòu)9放置在推車8上，推車8可以為平板小車。

如圖2所示為本發(fā)明卡箍組件結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2a為主視圖，圖2b為左視圖?？ü拷M件7包括第一卡箍11、第二卡箍12、吊耳14、第一連接裝置和第二連接裝置，其中第一卡箍11與第二卡箍12的兩端分別通過(guò)第一連接裝置與第二連接裝置連接，第一卡箍11與第二卡箍12可沿第一連接裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)(繞轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)動(dòng))，通過(guò)第二連接裝置與伺服機(jī)構(gòu)9固定連接，且第一卡箍11與第二卡箍12連接后形成的內(nèi)部空間與伺服機(jī)構(gòu)9安裝部位的外表面形狀相匹配，吊耳14安裝在第一卡箍11與第二卡箍12兩側(cè)。

第一連接裝置包括轉(zhuǎn)軸13、螺母15和開口銷19，第一卡箍11一端設(shè)有凹槽，第二卡箍12一端設(shè)有與所述凹槽匹配的凸臺(tái)，且所述凹槽與凸臺(tái)上均開設(shè)同軸通孔，凹槽與凸臺(tái)配合后，轉(zhuǎn)軸13穿過(guò)通孔，兩端通過(guò)螺母15和開口銷19連接。

第二連接裝置包括螺釘16、彈簧墊圈17和平墊圈18，第一卡箍11一端設(shè)有通孔，第二卡箍12一端設(shè)有螺紋孔，螺釘16穿過(guò)第一卡箍11的通孔后與第二卡箍12的螺紋孔連接，彈簧墊圈17和平墊圈18設(shè)置在螺釘16與第一卡箍11之間。

其中螺母15可以為六角螺母、螺釘16可以為內(nèi)六角圓柱頭螺釘。

本發(fā)明火箭艙段緊湊空間內(nèi)伺服機(jī)構(gòu)的安裝方法包括如下步驟：

(1)、將螺柱2從吊梁1兩端的通孔穿過(guò)，螺母3與螺柱2擰緊固定，從而將吊梁1安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架上。

(2)、將第一吊帶4套裝在吊梁1上，吊裝裝置5一端與第一吊帶4連接；調(diào)整第一吊帶4在吊梁1上的位置，使吊裝裝置5位于發(fā)動(dòng)機(jī)上待安裝伺服機(jī)構(gòu)9的位置上方。

(3)、將伺服機(jī)構(gòu)9放置在推車8上，將卡箍組件7與伺服機(jī)構(gòu)9固定連接后，通過(guò)推車8將伺服機(jī)構(gòu)9推至火箭艙段下方。

卡箍組件7與伺服機(jī)構(gòu)9固定連接的方法為：

(3.1)、將第二卡箍12一端的凸臺(tái)與第一卡箍11一端的凹槽配合后，轉(zhuǎn)軸13穿過(guò)所述凸臺(tái)與凹槽上的通孔，轉(zhuǎn)軸13兩端通過(guò)螺母15和開口銷19連接；

(3.2)、通過(guò)第一卡箍11和第二卡箍12將伺服機(jī)構(gòu)9安裝位置包裹，螺釘16穿過(guò)第一卡箍11的通孔后與第二卡箍12的螺紋孔連接，彈簧墊圈17和平墊圈18設(shè)置在螺釘16與第一卡箍11之間，實(shí)現(xiàn)第一卡箍11和第二卡箍12的連接。

(4)、將第二吊帶6兩端分別與卡箍組件7的兩個(gè)吊耳連接之后，將第二吊帶6的中間位置與吊裝裝置5連接；

(5)、調(diào)整吊裝裝置5使伺服機(jī)構(gòu)9緩慢上升，直至達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)上待安裝位置，完成伺服機(jī)構(gòu)9在發(fā)動(dòng)機(jī)上的安裝，即完成伺服機(jī)構(gòu)上下支點(diǎn)安裝。伺服機(jī)構(gòu)9上升的速度為0.05m/s～0.1m/s。

(6)、將第二吊帶6與卡箍組件7斷開，將卡箍組組件7從伺服機(jī)構(gòu)9上拆除，將吊梁1、吊裝裝置5、第一吊帶4、螺母3和螺柱2拆除并從火箭艙段內(nèi)取出。

實(shí)施例1

第一吊帶4與第二吊帶6的長(zhǎng)度分別為0.5m和0.8m。

第一吊帶4固定在吊梁1的左端2/5位置，即第一吊帶4固定位置距離吊梁左端的距離為吊梁1長(zhǎng)度的2/5。

吊梁1為分布數(shù)個(gè)通孔的圓筒型鋼管，吊梁1的長(zhǎng)度為1.75m，吊梁1上通孔的間距為0.2m。吊梁1兩端各2個(gè)螺柱2。

第二卡箍12一端的凸臺(tái)高度與第一卡箍11一端的凹槽的深度為18mm，組裝后左右間隙為0.2～0.5mm。

吊梁1和卡箍組件7的材料為不銹鋼。

以上所述，僅為本發(fā)明最佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。