一種大型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)工藝裝備。
【背景技術(shù)】
[0002]液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)多采用豎直狀態(tài)裝配，裝配完成后由于運(yùn)輸、交付及后續(xù)對(duì)接的要求，需要對(duì)其進(jìn)行整機(jī)翻轉(zhuǎn)操作，使其由豎直狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為水平狀態(tài)或由水平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為豎直狀態(tài)。根據(jù)廠房條件，需要設(shè)計(jì)一種發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)裝置，可在單吊點(diǎn)情況下完成發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)O?90°范圍內(nèi)的翻轉(zhuǎn)。該翻轉(zhuǎn)裝置要采取相應(yīng)措施保證發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)過(guò)程平穩(wěn)、可控，具有自鎖功能，保證發(fā)動(dòng)機(jī)安全性，并可應(yīng)用于多型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種大型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)裝置，在單吊點(diǎn)情況下完成發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)O?90°范圍內(nèi)的翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)過(guò)程平穩(wěn)、可控，并具有自鎖功能，保證發(fā)動(dòng)機(jī)安全性，并實(shí)現(xiàn)多型號(hào)通用。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:包括主吊梁、電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、輸出軸、鏈輪組件、鏈條和翻轉(zhuǎn)臂。
[0005]所述主吊梁的中部為單一吊點(diǎn)，兩端分別安裝鏈輪組件，鏈條繞過(guò)鏈輪組件中的鏈輪，鏈條兩端分別固連翻轉(zhuǎn)臂的兩端；電機(jī)安裝在主吊梁上，驅(qū)動(dòng)力通過(guò)減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)輸出軸，輸出軸帶動(dòng)鏈輪組件，鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)臂的空間角度變化；發(fā)動(dòng)機(jī)固定在翻轉(zhuǎn)臂上，且發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心位于兩個(gè)翻轉(zhuǎn)臂之間。
[0006]所述減速機(jī)構(gòu)使用渦輪、蝸桿傳動(dòng)方式，驅(qū)動(dòng)力矩只能由電機(jī)傳至輸出軸，反之自鎖。
[0007]所述的鏈條與鏈輪通過(guò)卡槽連接，使得位于鏈輪兩側(cè)的鏈條分別單獨(dú)受力，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中能定位在任意角度。
[0008]所述的鏈輪組件與絲杠螺紋連接，能在絲杠驅(qū)動(dòng)下沿主吊梁移動(dòng)，改變?cè)谥鞯趿荷系奈恢谩?br>[0009]所述翻轉(zhuǎn)臂的兩端設(shè)置耳片，耳片和翻轉(zhuǎn)臂通過(guò)銷軸連接，耳片與鏈條鉸接。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:利用裝置自身所帶電機(jī)提供翻轉(zhuǎn)所需動(dòng)力，在單一吊點(diǎn)情況下實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)功能，操作簡(jiǎn)便，過(guò)程平穩(wěn)，通裝置體積小，便于轉(zhuǎn)場(chǎng)和運(yùn)輸。在發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)過(guò)程中，翻轉(zhuǎn)速度可控，質(zhì)心自適應(yīng)，具有自鎖功能，保證發(fā)動(dòng)機(jī)安全性。通過(guò)調(diào)節(jié)兩鏈輪組件在輸出軸上的位置，改變兩鏈輪組件之間或其整體相對(duì)與主吊梁吊點(diǎn)的距離，適應(yīng)不同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心狀態(tài)，使用范圍廣，通用性強(qiáng)。。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ] 圖1為電機(jī)與減速機(jī)構(gòu)連接示意圖；
[0012]圖2為減速機(jī)構(gòu)多級(jí)減速示意圖；
[0013]圖3為減速機(jī)構(gòu)渦輪蝸桿減速結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為減速機(jī)構(gòu)與輸出軸連接示意圖；
[0015]圖5為鏈輪組件與輸出軸、鏈條及絲杠連接示意圖；
[0016]圖6為翻轉(zhuǎn)臂與發(fā)動(dòng)機(jī)連接示意圖；
[0017]圖7為翻轉(zhuǎn)裝置起吊示意圖，其中，(a)為豎直起吊示意圖，(b)為(a)的左視圖，(C)為翻轉(zhuǎn)水平后示意圖；
[0018]圖8為手輪組件與絲杠連接示意圖；
[0019]圖9為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實(shí)施例。
[0021]本發(fā)明具有翻轉(zhuǎn)速度可控，質(zhì)心自適應(yīng)，操作簡(jiǎn)便，過(guò)程平穩(wěn)，通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，可用于多型號(hào)大型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)過(guò)程。
[0022]如圖9所示，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)裝置由主吊梁1、電機(jī)2、減速機(jī)構(gòu)3、輸出軸4、鏈輪組件5、鏈條6、翻轉(zhuǎn)臂7、手輪組件8、絲杠9組成。主吊梁I為單一吊點(diǎn)，為翻轉(zhuǎn)提供支點(diǎn)，啟動(dòng)電機(jī)2輸出驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)減速機(jī)構(gòu)3的多級(jí)減速，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)所需適宜速度，使翻轉(zhuǎn)過(guò)程平穩(wěn)、可控。該減速機(jī)構(gòu)3內(nèi)部使用渦輪、蝸桿傳動(dòng)方式，具有單向傳遞特點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)力矩只能由電機(jī)2傳至輸出軸4，反之自鎖，避免由于電機(jī)2突然失效造成反向翻轉(zhuǎn)，提高了裝置使用的安全性。驅(qū)動(dòng)力通過(guò)減速機(jī)構(gòu)3輸出至輸出軸4上的鏈輪組件5，帶動(dòng)鏈條6轉(zhuǎn)動(dòng)。鏈輪組件5將鏈條6 —分為二，兩條鏈條分別單獨(dú)受力，使得發(fā)動(dòng)機(jī)在O?90°翻轉(zhuǎn)過(guò)程中任意角度均能定位。鏈條6轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)臂7空間角度變化，翻轉(zhuǎn)臂7帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)O?90°的翻轉(zhuǎn)。鏈條6兩端與翻轉(zhuǎn)臂7為銷軸鉸接，在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中，鏈條6角度可隨發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心變化隨時(shí)自適應(yīng)調(diào)整，使得發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心始終處于鏈條6與翻轉(zhuǎn)臂7組成的三角區(qū)域內(nèi)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)過(guò)程安全性。在翻轉(zhuǎn)臂7上設(shè)置耳片和銷軸連接的鉸鏈結(jié)構(gòu)，使發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)過(guò)程，隨著鏈條6角度變化，耳片隨之旋轉(zhuǎn)，自動(dòng)調(diào)節(jié)，減少由于受力方向改變而產(chǎn)生的剪切力矩，增加翻轉(zhuǎn)過(guò)程安全性。
[0023]通過(guò)調(diào)節(jié)兩鏈輪組件5在輸出軸4上的位置，改變兩鏈輪組件5之間或其整體相對(duì)與主吊梁I吊點(diǎn)的距離，適應(yīng)不同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心狀態(tài)，防止發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)過(guò)程出現(xiàn)偏擺。
[0024]如圖1所示，電機(jī)2是本裝置的動(dòng)力元件，工作時(shí)提供翻轉(zhuǎn)所需動(dòng)力，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)重量、質(zhì)心分布及裝置傳動(dòng)效率計(jì)算所需功率。電機(jī)2使用380V工業(yè)用電作為動(dòng)力源，通過(guò)改變電路中電流方向使電機(jī)2反轉(zhuǎn)，以達(dá)到翻轉(zhuǎn)水平和翻轉(zhuǎn)豎直要求。電機(jī)2與減速機(jī)構(gòu)3通過(guò)螺紋、鍵連接，并在旋轉(zhuǎn)接觸部位設(shè)置相應(yīng)軸承，減少摩擦，提高傳動(dòng)效率。
[0025]如圖2、3、4所示，為了將電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速降至發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)所要求的速度，減速機(jī)構(gòu)3共設(shè)有三級(jí)減速，其中前兩級(jí)為渦輪蝸桿減速，渦輪蝸桿傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)方向的控制，蝸桿10作為主動(dòng)件與電機(jī)2連接，使電機(jī)2的輸出力矩通過(guò)渦輪11順利傳輸?shù)捷敵鲚S4，反之則無(wú)法傳遞。即使電機(jī)2停止工作，裝置立即自鎖，翻轉(zhuǎn)動(dòng)作在當(dāng)前位置停止。最后一級(jí)減速為齒輪減速，目的在不改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向前提下實(shí)現(xiàn)減速。根據(jù)翻轉(zhuǎn)裝置負(fù)載力及各級(jí)傳動(dòng)效率，計(jì)算減速機(jī)構(gòu)3各零件尺寸。
[0026]如圖4所示，輸出軸4與減速機(jī)構(gòu)3末端通過(guò)螺紋、鍵連接，并在旋轉(zhuǎn)接觸部位設(shè)置相應(yīng)軸承，減少摩擦，提高傳動(dòng)效率。輸出軸材料選擇剛強(qiáng)度鋼，運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)和等強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法對(duì)輸出軸進(jìn)行計(jì)算和校核確定輸出軸4直徑及所需鍵尺寸。
[0027]如圖5所示，鏈輪組件5通過(guò)卡槽結(jié)構(gòu)與主吊梁I連接，通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定，主要承受翻轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)、翻轉(zhuǎn)臂7、鏈條6等的重力。鏈輪組件5通過(guò)鍵結(jié)構(gòu)與輸出軸4連接，承受翻轉(zhuǎn)過(guò)程中的扭轉(zhuǎn)力矩。鏈輪組件5通過(guò)螺紋與絲杠9單螺紋連接，為調(diào)節(jié)鏈輪組件5位置提供動(dòng)力。鏈條6與鏈輪組件5通過(guò)卡槽連接，使得位于鏈輪組件5兩側(cè)的鏈條6可分別單獨(dú)受力，增強(qiáng)裝置翻轉(zhuǎn)過(guò)程中的穩(wěn)定性。
[0028]如圖6、7所示，翻轉(zhuǎn)臂7與發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)螺紋、鍵連接，翻轉(zhuǎn)臂7長(zhǎng)度根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)重量及質(zhì)心位置確定，使發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心位于翻轉(zhuǎn)臂7以內(nèi)。鏈條6轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)臂7空間角度發(fā)生變化，使得發(fā)動(dòng)機(jī)完成整機(jī)翻轉(zhuǎn)功能。為減少由于受力方向改變而產(chǎn)生的剪切力矩，在翻轉(zhuǎn)臂7上設(shè)置耳片和銷軸連接的鉸鏈結(jié)構(gòu)，使發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)過(guò)程，隨著鏈條6角度變化，耳片隨之旋轉(zhuǎn)，自動(dòng)調(diào)節(jié)，使翻轉(zhuǎn)臂7翻轉(zhuǎn)過(guò)程中受力更為科學(xué)，增加翻轉(zhuǎn)過(guò)程安全性。
[0029]如圖4、5、8所示，為使翻轉(zhuǎn)裝置適應(yīng)多型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)通用，通過(guò)絲杠9結(jié)構(gòu)將兩鏈輪組件5設(shè)置為獨(dú)立可調(diào)結(jié)構(gòu)。絲杠9通過(guò)螺紋與主吊梁I連接，使用時(shí)，松開(kāi)鏈輪組件5與主吊梁I的螺紋連接，旋轉(zhuǎn)手輪組件8與絲杠螺紋、鍵連接。旋轉(zhuǎn)手輪組件8，絲杠9轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)鏈輪組件5沿輸出軸4上滑動(dòng)。移動(dòng)到位后，重新連接鏈輪組件5與主吊梁I的螺紋進(jìn)行固定。通過(guò)調(diào)節(jié)兩鏈輪組件5在輸出軸4上的位置，改變兩鏈輪組件5之間或其整體相對(duì)與主吊梁I吊點(diǎn)的距離，適應(yīng)不同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心狀態(tài)，防止發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)過(guò)程出現(xiàn)偏擺。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)裝置，包括主吊梁、電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、輸出軸、鏈輪組件、鏈條和翻轉(zhuǎn)臂，其特征在于:所述主吊梁的中部為單一吊點(diǎn)，兩端分別安裝鏈輪組件，鏈條繞過(guò)鏈輪組件中的鏈輪，鏈條兩端分別固連翻轉(zhuǎn)臂的兩端；電機(jī)安裝在主吊梁上，驅(qū)動(dòng)力通過(guò)減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)輸出軸，輸出軸帶動(dòng)鏈輪組件，鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)臂的空間角度變化；發(fā)動(dòng)機(jī)固定在翻轉(zhuǎn)臂上，且發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心位于兩個(gè)翻轉(zhuǎn)臂之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述減速機(jī)構(gòu)使用渦輪、蝸桿傳動(dòng)方式，驅(qū)動(dòng)力矩只能由電機(jī)傳至輸出軸，反之自鎖。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述的鏈條與鏈輪通過(guò)卡槽連接，使得位于鏈輪兩側(cè)的鏈條分別單獨(dú)受力，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中能定位在任意角度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述的鏈輪組件與絲杠螺紋連接，能在絲杠驅(qū)動(dòng)下沿主吊梁移動(dòng)，改變?cè)谥鞯趿荷系奈恢谩?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述翻轉(zhuǎn)臂的兩端設(shè)置耳片，耳片和翻轉(zhuǎn)臂通過(guò)銷軸連接，耳片與鏈條鉸接。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種大型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)裝置，單一吊點(diǎn)的主吊梁兩端分別安裝鏈輪組件，鏈條繞過(guò)鏈輪組件中的鏈輪，鏈條兩端分別固連翻轉(zhuǎn)臂的兩端；電機(jī)安裝在主吊梁上，驅(qū)動(dòng)力通過(guò)減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)輸出軸，輸出軸帶動(dòng)鏈輪組件，鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)臂的空間角度變化；發(fā)動(dòng)機(jī)固定在翻轉(zhuǎn)臂上，且發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心位于兩個(gè)翻轉(zhuǎn)臂之間。本發(fā)明在單吊點(diǎn)情況下完成發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)過(guò)程平穩(wěn)、可控，并具有自鎖功能，保證發(fā)動(dòng)機(jī)安全性，并實(shí)現(xiàn)多型號(hào)通用。
【IPC分類】B66F19/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105347277
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510818306
【發(fā)明人】許桐曄, 梁寶恩, 董亞星, 楊富寧, 陳磊
【申請(qǐng)人】西安航天發(fā)動(dòng)機(jī)廠
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年11月23日