一種三鉸鏈補(bǔ)償器的補(bǔ)償方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種三鉸鏈補(bǔ)償器的補(bǔ)償方法，首先確定管路子段的軸向補(bǔ)償量與徑向補(bǔ)償量，然后根據(jù)補(bǔ)償量計(jì)算公式，結(jié)合AutoCAD軟件確定三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器在管路子段的安裝位置及補(bǔ)償角度，從而進(jìn)行鉸鏈補(bǔ)償器設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了管系的大補(bǔ)償量要求，解決了內(nèi)徑小、補(bǔ)償量大的補(bǔ)償器設(shè)計(jì)難題，在后續(xù)運(yùn)載火箭研制具有很好的指導(dǎo)意義；此外本發(fā)明采用鉸鏈補(bǔ)償器代替?zhèn)鹘y(tǒng)U型補(bǔ)償器，從補(bǔ)償原理上，采用三鉸鏈補(bǔ)償通過(guò)桿系結(jié)構(gòu)來(lái)補(bǔ)償，適用范圍更廣。
【專利說(shuō)明】一種三鉸鏈補(bǔ)償器的補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三鉸鏈補(bǔ)償器的補(bǔ)償方法，特別是涉及一種用于補(bǔ)償大口徑大補(bǔ)償量的管系的補(bǔ)償方法，屬于運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]管系補(bǔ)償量主要取決于與管路相連的箱體殼段的邊界位移、工作過(guò)程中由于高溫、低溫變化引起的管路補(bǔ)償。根據(jù)管路布局情況及補(bǔ)償量大小確定不同的補(bǔ)償方案。目前，常用的補(bǔ)償器為U型補(bǔ)償器、網(wǎng)套補(bǔ)償器、金屬軟管等，如在役火箭的管路補(bǔ)償量較小，多采用U型補(bǔ)償器或金屬軟管進(jìn)行補(bǔ)償。
[0003]在大型運(yùn)載火箭研制過(guò)程中，逐漸出現(xiàn)箱體直徑偏大、長(zhǎng)度很長(zhǎng)的情況，因此對(duì)于管路來(lái)說(shuō)就需要能夠提供大補(bǔ)償量的補(bǔ)償器，由于管路內(nèi)徑較小，一般在50mm — 140mm之間，補(bǔ)償量大約100_，因此對(duì)于單個(gè)補(bǔ)償器設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)較為困難。
[0004]為了適應(yīng)大補(bǔ)償量的設(shè)計(jì)要求，需要改變?cè)械难a(bǔ)償方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種三鉸鏈補(bǔ)償器的補(bǔ)償方法，該補(bǔ)償方法通過(guò)三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器的聯(lián)合使用，實(shí)現(xiàn)了管系的大補(bǔ)償量要求，解決了內(nèi)徑小、補(bǔ)償量大的補(bǔ)償器設(shè)計(jì)難題，在后續(xù)運(yùn)載火箭研制具有很好的指導(dǎo)意義。
[0006]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:
[0007]—種三鉸鏈補(bǔ)償器的補(bǔ)償方法，具體包括如下步驟:
[0008]步驟(一)、根據(jù)運(yùn)載器管路上止推支架的位置將運(yùn)載器整體管路劃分為若干個(gè)管路子段；
[0009]步驟(二)、確定其中一個(gè)管路子段軸向補(bǔ)償量LI和徑向補(bǔ)償量L2，其中軸向補(bǔ)償量LI為所述管路子段在兩個(gè)止推支架之間的運(yùn)載器殼體各部段軸向補(bǔ)償量之和；徑向補(bǔ)償量L2為所述管路子段在兩個(gè)止推支架之間的運(yùn)載器殼體各部段徑向補(bǔ)償量之和；
[0010]步驟(三)、根據(jù)所述管路子段軸向補(bǔ)償量LI和徑向補(bǔ)償量L2，計(jì)算需要安裝的三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器中相鄰兩個(gè)補(bǔ)償器之間的直線距離，即計(jì)算第一鉸鏈補(bǔ)償器與第二鉸鏈補(bǔ)償器之間的直線距離R12,第二鉸鏈補(bǔ)償器與第三鉸鏈補(bǔ)償器之間的直線距離R23:
[0011]L=R12.sin ( Θ 12)
[0012]其中:L為軸向補(bǔ)償量LI或徑向補(bǔ)償量L2 ；
[0013]Θ 12為第一鉸鏈補(bǔ)償器、第二鉸鏈補(bǔ)償器中補(bǔ)償量的最大值；
[0014]L=R23.sin( Θ 23)
[0015]其中:L為軸向補(bǔ)償量LI或徑向補(bǔ)償量L2 ；
[0016]Θ 23為第二鉸鏈補(bǔ)償器、第三鉸鏈補(bǔ)償器中補(bǔ)償量的最大值；
[0017]步驟(四)、根據(jù)步驟(三)得到的直線距離R12和直線距離R23在所述管路子段上確定三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器的位置，其中三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器不在一條直線上；[0018]步驟(五)、打開(kāi)AutoCAD軟件，畫(huà)出所述管路子段的管路走向及三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器在管路子段的位置，即第一鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置為A、第二鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置為B、第三鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置為C，固定第一鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置A，按照軸向補(bǔ)償量LI和徑向補(bǔ)償量L2移動(dòng)第三鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置C到C’ ；
[0019]步驟(六)、以第一鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置A為圓心、直線距離R12為半徑畫(huà)圓，以第三鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置C’為圓心，直線距離R23為半徑畫(huà)圓，兩個(gè)圓的交點(diǎn)處即為第二鉸鏈補(bǔ)償器的中心位置B’ ；
[0020]步驟(七)、分別測(cè)出第一鉸鏈補(bǔ)償器的移動(dòng)角度a i，第二鉸鏈補(bǔ)償器的移動(dòng)角度Ct 2和第三鉸鏈補(bǔ)償器的移動(dòng)角度Ct 3 ；
[0021]步驟(八)、依此類推，重復(fù)步驟(二)-步驟(七)，完成運(yùn)載器整體管路中所有管路子段中鉸鏈補(bǔ)償器的安裝位置及移動(dòng)角度確定。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0023](I)、本發(fā)明首先確定管路子段的軸向補(bǔ)償量與徑向補(bǔ)償量，然后根據(jù)補(bǔ)償量計(jì)算公式，結(jié)合AutoCAD軟件確定三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器在管路子段的安裝位置及補(bǔ)償角度，從而進(jìn)行鉸鏈補(bǔ)償器設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了管系的大補(bǔ)償量要求，解決了內(nèi)徑小、補(bǔ)償量大的補(bǔ)償器設(shè)計(jì)難題，在后續(xù)運(yùn)載火箭研制具有很好的指導(dǎo)意義。
[0024](2)、本發(fā)明采用鉸鏈補(bǔ)償器代替?zhèn)鹘y(tǒng)U型補(bǔ)償器，從補(bǔ)償原理上，采用三鉸鏈補(bǔ)償通過(guò)桿系結(jié)構(gòu)來(lái)補(bǔ)償，適用范圍更廣，而采用U型補(bǔ)償器只是通過(guò)單個(gè)補(bǔ)償器來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)管系的補(bǔ)償，適用范圍較小，且大補(bǔ)償量的單個(gè)U型補(bǔ)償器設(shè)計(jì)難度較大；
[0025](3)、對(duì)于復(fù)雜管系的補(bǔ)償器設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明采用鉸鏈補(bǔ)償器比U型補(bǔ)償器設(shè)計(jì)難度降低，同時(shí)鉸鏈補(bǔ)償器穩(wěn)定性較好；
[0026](4)、從管路安裝來(lái)說(shuō)，本發(fā)明使用鉸鏈補(bǔ)償器不需要像U型補(bǔ)償器一樣對(duì)補(bǔ)償器進(jìn)行軸向限位，避免補(bǔ)償器失穩(wěn)，安裝較為容易。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明運(yùn)載器整體管路示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明三鉸鏈補(bǔ)償器的補(bǔ)償方法補(bǔ)償原理圖；
[0029]圖3本發(fā)明鉸鏈補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]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:
[0031]本發(fā)明三鉸鏈補(bǔ)償器的補(bǔ)償方法具體包括如下步驟:
[0032]步驟(一)、根據(jù)運(yùn)載器管路上止推支架I的位置將運(yùn)載器整體管路劃分為若干個(gè)管路子段2，如圖1所示為本發(fā)明運(yùn)載器整體管路示意圖。每個(gè)管路子段2位于兩個(gè)止推支架I之間。
[0033]步驟(二)、確定其中一個(gè)管路子段軸向補(bǔ)償量LI和徑向補(bǔ)償量L2，其中軸向補(bǔ)償量LI為所述管路子段在兩個(gè)止推支架之間的運(yùn)載器殼體各部段軸向補(bǔ)償量之和；徑向補(bǔ)償量L2為所述管路子段在兩個(gè)止推支架之間的運(yùn)載器殼體各部段徑向補(bǔ)償量之和。
[0034]步驟(三)、根據(jù)所述管路子段軸向補(bǔ)償量LI和徑向補(bǔ)償量L2，計(jì)算需要安裝的三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器中相鄰兩個(gè)補(bǔ)償器之間的直線距離，即計(jì)算第一鉸鏈補(bǔ)償器與第二鉸鏈補(bǔ)償器之間的直線距離R12,第二鉸鏈補(bǔ)償器與第三鉸鏈補(bǔ)償器之間的直線距離R23:
[0035]L=R12.sin ( Θ 12)
[0036]其中:L為軸向補(bǔ)償量LI或徑向補(bǔ)償量L2 ；
[0037]Θ 12為第一鉸鏈補(bǔ)償器、第二鉸鏈補(bǔ)償器中補(bǔ)償量的最大值；
[0038]L=R23.sin ( Θ 23)
[0039]其中:L為軸向補(bǔ)償量LI或徑向補(bǔ)償量L2 ；
[0040]Θ 23為第二鉸鏈補(bǔ)償器、第三鉸鏈補(bǔ)償器中補(bǔ)償量的最大值。
[0041]R12與R23可以相同或不同，本實(shí)施例中為不同數(shù)值。
[0042]步驟(四)、根據(jù)步驟(三)得到的直線距離R12和直線距離R23在所述管路子段上確定三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器的位置，其中三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器不在一條直線上。
[0043]步驟(五)、打開(kāi)AutoCAD軟件上，畫(huà)出所述管路子段的管路走向及三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器在管路子段的位置，即第一鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置為A、第二鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置為B、第三鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置為C，固定第一鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置A，按照軸向補(bǔ)償量LI和徑向補(bǔ)償量L2移動(dòng)第三鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置C到C’。
[0044]步驟(六)、以第一鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置A為圓心、直線距離R12為半徑畫(huà)圓，以第三鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置C’為圓心，直線距離R23為半徑畫(huà)圓，兩個(gè)圓的交點(diǎn)處即為第二鉸鏈補(bǔ)償器的中心位置B’。
[0045]步驟(七)、分別測(cè)出第一鉸鏈補(bǔ)償器的移動(dòng)角度a i，第二鉸鏈補(bǔ)償器的移動(dòng)角度Ct 2和第三鉸鏈補(bǔ)償器的移動(dòng)角度Ct3，其中Ct2為Ct1與Ct3之和，圖2中未標(biāo)出Ct2，例如本實(shí)施例中三個(gè)角度分別為α:為5°，α 2為10°，α 3為5°。
[0046]如圖2所示為本發(fā)明三鉸鏈補(bǔ)償器的補(bǔ)償方法補(bǔ)償原理圖。
[0047]步驟(八)、依此類推，重復(fù)步驟(二)-步驟(七)，完成運(yùn)載器整體管路中所有管路子段中鉸鏈補(bǔ)償器的安裝位置及移動(dòng)角度確定。
[0048]后續(xù)根據(jù)鉸鏈補(bǔ)償器的安裝位置及移動(dòng)角度設(shè)計(jì)鉸鏈補(bǔ)償器及管路。
[0049]本發(fā)明中鏈補(bǔ)償器也可以采用兩個(gè)或四個(gè)進(jìn)行補(bǔ)償。
[0050]如圖3所示為本發(fā)明鉸鏈補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知，鉸鏈補(bǔ)償器包括耳片11、接頭12、波紋管13、鉚釘14和耳片15，其中耳片11與接頭12之間、接頭12與波紋管13之間、波紋管13與耳片15之間、耳片11與耳片15邊上均通過(guò)焊接連接，此外耳片11與耳片15內(nèi)部通過(guò)鉚釘14鉚接連接，最終形成鉸鏈補(bǔ)償器組件。
[0051]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)。
[0052]本發(fā)明說(shuō)明書(shū)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)。
【權(quán)利要求】
1.一種三鉸鏈補(bǔ)償器的補(bǔ)償方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟(一)、根據(jù)運(yùn)載器管路上止推支架的位置將運(yùn)載器整體管路劃分為若干個(gè)管路子段； 步驟(二)、確定其中一個(gè)管路子段軸向補(bǔ)償量LI和徑向補(bǔ)償量L2，其中軸向補(bǔ)償量LI為所述管路子段在兩個(gè)止推支架之間的運(yùn)載器殼體各部段軸向補(bǔ)償量之和；徑向補(bǔ)償量L2為所述管路子段在兩個(gè)止推支架之間的運(yùn)載器殼體各部段徑向補(bǔ)償量之和； 步驟(三)、根據(jù)所述管路子段軸向補(bǔ)償量LI和徑向補(bǔ)償量L2，計(jì)算需要安裝的三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器中相鄰兩個(gè)補(bǔ)償器之間的直線距離，即計(jì)算第一鉸鏈補(bǔ)償器與第二鉸鏈補(bǔ)償器之間的直線距離R12,第二鉸鏈補(bǔ)償器與第三鉸鏈補(bǔ)償器之間的直線距離R23:
L=R12.sin ( Θ 12) 其中=L為軸向補(bǔ)償量LI或徑向補(bǔ)償量L2 ； Θ 12為第一鉸鏈補(bǔ)償器、第二鉸鏈補(bǔ)償器中補(bǔ)償量的最大值；
L=R23.sin( Θ 23) 其中=L為軸向補(bǔ)償量LI或徑向補(bǔ)償量L2 ； Θ 23為第二鉸鏈補(bǔ)償器、第三鉸鏈補(bǔ)償器中補(bǔ)償量的最大值； 步驟(四)、根據(jù)步驟(三)得到的直線距離R12和直線距離R23在所述管路子段上確定三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器的位置，其中三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器不在一條直線上； 步驟(五)、打開(kāi)AutoCAD軟件，畫(huà)出所述管路子段的管路走向及三個(gè)鉸鏈補(bǔ)償器在管路子段的位置，即第一鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置為A、第二鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置為B、第三鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置為C，固定第一鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置A，按照軸向補(bǔ)償量LI和徑向補(bǔ)償量L2移動(dòng)第三鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置C到C’ ； 步驟(六)、以第一鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置A為圓心、直線距離R12為半徑畫(huà)圓，以第三鉸鏈補(bǔ)償器中心的位置C’為圓心，直線距離R23為半徑畫(huà)圓，兩個(gè)圓的交點(diǎn)處即為第二鉸鏈補(bǔ)償器的中心位置B’ ； 步驟(七)、分別測(cè)出第一鉸鏈補(bǔ)償器的移動(dòng)角度Q1，第二鉸鏈補(bǔ)償器的移動(dòng)角度Ci2和第三鉸鏈補(bǔ)償器的移動(dòng)角度α 3 ； 步驟(八)、依此類推，重復(fù)步驟(二)-步驟(七)，完成運(yùn)載器整體管路中所有管路子段中鉸鏈補(bǔ)償器的安裝位置及移動(dòng)角度確定。
【文檔編號(hào)】F16L51/03GK103759092SQ201310612000
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】吳云峰, 劉文川, 修建生, 覃樂(lè), 熊宴斌 申請(qǐng)人:北京宇航系統(tǒng)工程研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院