本發(fā)明涉及一種發(fā)動機并聯(lián)裝配用的工藝裝備，特別涉及大尺寸發(fā)動機并聯(lián)裝配時，所需的組合裝配裝置。

背景技術：

1、液體火箭發(fā)動機通常情況下為正立裝配，即推力室噴口朝下，由下至上逐級裝配搖擺裝置、機架等部組件，此時推力室噴口落座在地面上，無需額外的輔助支撐裝置。隨著火箭發(fā)動機推力增加，并聯(lián)形式的發(fā)動機逐漸增多，在并聯(lián)裝配的狀態(tài)下，單臺發(fā)動機不再以豎直狀態(tài)進行組裝，而是存在離心偏角，無法直接落座地面，也無法滿足多項發(fā)動機懸空檢查、試驗工作；同時多機并聯(lián)狀態(tài)下，以發(fā)動機為“定子”，機架為“動子”的裝配模式顯然是非常困難的。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置及使用方法，基于發(fā)動機懸空并聯(lián)裝配的裝配思路，設計并制造固定裝置、支撐裝置、調(diào)姿裝置、操作平臺，以實現(xiàn)發(fā)動機懸空并聯(lián)的操作過程。

2、對于并聯(lián)火箭發(fā)動機裝配的情況，提出了通過一套組合裝配裝置以實現(xiàn)發(fā)動機懸空并聯(lián)的思路，即懸空固定發(fā)動機機架，將每一臺發(fā)動機獨立與機架調(diào)姿對接，對接完成后，并聯(lián)發(fā)動機處懸空狀態(tài)，可進行相關檢查及試驗；并聯(lián)對接后，通過拼合工作平臺，為操作人員提供較舒適的工作高度，避免攀登發(fā)動機或爬梯而存在較大的跌落風險；裝配完成后發(fā)動機隨裝配裝置(機架加強環(huán))裝車運輸。

3、本申請?zhí)峁┑募夹g方案如下：

4、第一方面，公開了一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置，包括機架加強環(huán)、支撐調(diào)節(jié)裝置、發(fā)動機調(diào)姿小車和仿形操作平臺；機架加強環(huán)連接于多個支撐調(diào)節(jié)裝置的頂部，機架加強環(huán)用于固定發(fā)動機機架；發(fā)動機調(diào)姿小車用于將發(fā)動機主體運送至發(fā)動機機架下方，并對發(fā)動機主體進行調(diào)姿和帶動發(fā)動機主體上移；在發(fā)動機主體與發(fā)動機機架對接連接后，仿形操作平臺安裝于支撐調(diào)節(jié)裝置，形成操作平臺。

5、所述機架加強環(huán)包括環(huán)形主體，環(huán)形主體為多邊形環(huán)形結構，環(huán)形主體內(nèi)側上端連接發(fā)動機連接板，發(fā)動機連接板用于安裝發(fā)動機機架，環(huán)形主體外側下端連接有支撐裝置連接板，支撐裝置連接板用于連接支撐調(diào)節(jié)裝置。

6、所述支撐調(diào)節(jié)裝置包括多組三棱錐結構，每組三棱錐結構包括從下到上依次連接的固定梯、過渡梯和支撐梯，支撐梯包括支撐主體和螺紋軸，螺紋軸一端與支撐主體豎直滑動連接、另一端與機架加強環(huán)連接，以使支撐梯的高度可調(diào)。

7、所述支撐主體包括支架、轉動套筒、推力軸承和螺紋套筒，支架的一端固定連接于過渡梯、另一端連接有中部圓筒，螺紋軸插入中部圓筒內(nèi)，且螺紋軸與中部圓筒之間沿著中部圓筒的軸線方向移動，螺紋套筒螺紋連接于螺紋軸外部，且螺紋套筒位于中部圓筒上方，推力軸承套設于螺紋軸外并位與螺紋套筒與中部圓筒之間，轉動套筒套設于螺紋軸外部，轉動套筒外側連接有施力手柄，施力手柄與螺紋套筒之間設置有換向機構；轉動套筒轉動通過換向機構帶動螺紋套筒轉動，螺紋套筒轉動帶動螺紋軸豎直上下移動。

8、所述螺紋軸頂部連接有支撐軸，支撐軸用于連接機架加強環(huán)，螺紋軸的外圓周面設置有安裝環(huán)槽，螺紋軸的安裝環(huán)槽到螺紋軸的頂部部分的為外圓周面設置有外螺紋的連接螺紋段，支撐軸的一端設置有連接槽，連接槽包括逐漸靠近支撐軸另一端的內(nèi)螺紋段和第二腔室，內(nèi)螺紋段的內(nèi)徑小于第二腔室的內(nèi)徑，內(nèi)螺紋段的內(nèi)壁面設有與連接螺紋段配合的內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋段擰過螺紋軸的連接螺紋段并位于安裝環(huán)槽內(nèi)，以使螺紋軸與支撐軸之間為間隙配合；支撐軸螺紋連接有鎖緊螺母。

9、所述換向機構包括轉軸座、轉軸和旋轉擋片，轉軸座連接于施力手柄上表面，轉軸座通過轉軸與旋轉擋片轉動連接，螺紋套筒外形加工有多個齒槽，旋轉擋片的兩側分別有一個卡入部，卡入部朝向轉軸的一側為斜面，沿著兩個卡入部相背離的方向斜面表面逐漸遠離轉軸，通過轉動旋轉擋片，可使旋轉擋片的兩側的卡入部分別卡到轉軸兩側的齒槽內(nèi)。

10、所述發(fā)動機調(diào)姿小車包括基座、底層滑臺、上層滑臺、轉盤和支撐柱，支撐柱的高度可調(diào)，支撐柱設置多個，多個支撐柱連接于基座，以調(diào)節(jié)基座的傾角和驅動基座上下移動；底層滑臺位于基座的上表面并沿x方向與基座水平滑動連接，上層滑臺位于底層滑臺的上表面與底層滑臺沿y方向滑動連接，轉盤轉動連接于上層滑臺的上表面，x方向與y方向垂直，轉盤的轉動軸線垂直于x方向和y方向。

11、所述轉盤的下表面邊緣處連接有多個支撐輪，支撐輪與上層滑臺表面接觸。

12、所述仿形操作平臺包括多個分體平臺，分體平臺的數(shù)量與三棱錐結構的數(shù)量相同，每個分體平臺安裝于相鄰的兩個三棱錐結構之間；每個分體平臺包括鋁合金支架、固定踏板、翻轉踏板和移動腳輪，移動腳輪安裝于鋁合金支架底部，鋁合金支架設置有用于鎖緊移動腳輪的鎖緊裝置，固定踏板固定連接于鋁合金支架的頂部，鋁合金支架頂部的兩端各轉動連接一個翻轉踏板；在仿形操作平臺閑置狀態(tài)時，翻轉踏板轉動至豎直狀態(tài)，在鋁合金支架拼合到相鄰的兩個三棱錐結構之間后，翻轉踏板向下轉動并搭靠在支撐調(diào)節(jié)裝置的過渡梯上端面，并連接固定。

13、第二方面，公開了一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置的使用方法，包括：

14、吊裝發(fā)動機機架，并將發(fā)動機機架與機架加強環(huán)連接緊固；

15、預調(diào)整四處支撐調(diào)節(jié)裝置，將支撐調(diào)節(jié)裝置擺放在發(fā)動機四處象限位置；

16、整體起吊機架加強環(huán)和發(fā)動機機架，將機架加強環(huán)與四處支撐調(diào)節(jié)裝置對接并緊固；

17、將發(fā)動機主體放置在發(fā)動機調(diào)姿小車轉盤上；

18、推移發(fā)動機調(diào)姿小車到發(fā)動機機架下方，通過動機調(diào)姿小車3調(diào)整發(fā)動機主體姿態(tài)并將發(fā)動機主體與發(fā)動機機架對接連接；

19、移開發(fā)動機調(diào)姿小車，拼合仿形操作平臺并連接緊固；

20、操作人員在仿形操作平臺上登高作業(yè)，進行發(fā)動機裝配工作，得到裝配完成的發(fā)動機；

21、裝配完成后，整體起吊機架加強環(huán)與發(fā)動機，將機架加強環(huán)與運輸箱連接緊固后，裝車運輸。

22、綜上所述，本申請至少包括以下有益技術效果：

23、1、通過機架加強環(huán)、支撐調(diào)節(jié)裝置將發(fā)動機機架懸空支撐在適當高度位置，以機架作為裝配基準，逐一對接組裝發(fā)動機單機，能夠降低裝配難度，保證并聯(lián)發(fā)動機姿態(tài)及位置便于后續(xù)測試及檢驗。

24、2、懸空裝配發(fā)動機能夠使發(fā)動機單機處于懸掛狀態(tài)，從而使薄壁結構的發(fā)動機推力室與地面不再接觸，避免因較大的自重導致噴管變形。

25、3、利用發(fā)動機調(diào)姿小車，能夠托舉發(fā)動機，使其在要求范圍內(nèi)，任意高度、任意方位、任意角度停留，微調(diào)能力良好。其操作穩(wěn)定性、便利性遠高于吊裝方法的發(fā)動機對接。

26、4、本發(fā)明中所設計的仿形操作平臺，為操作人員提供合適的裝配操作高度，通過緊密包圍對接后的并聯(lián)發(fā)動機外廓，使操作人員能夠盡可能的靠近發(fā)動機裝配區(qū)域，規(guī)避力矩擰緊、導管配制及檢查測試過程中的跌落風險，提升操作便捷性及舒適性。

技術特征：

1.一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置，其特征在于：包括機架加強環(huán)(1)、支撐調(diào)節(jié)裝置(2)、發(fā)動機調(diào)姿小車(3)和仿形操作平臺(4)；機架加強環(huán)(1)連接于多個支撐調(diào)節(jié)裝置(2)的頂部，機架加強環(huán)(1)用于固定發(fā)動機機架；發(fā)動機調(diào)姿小車(3)用于將發(fā)動機主體運送至發(fā)動機機架下方，并對發(fā)動機主體進行調(diào)姿和帶動發(fā)動機主體上移；在發(fā)動機主體與發(fā)動機機架對接連接后，仿形操作平臺(4)安裝于支撐調(diào)節(jié)裝置(2)，形成操作平臺。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置，其特征在于：所述機架加強環(huán)(1)包括環(huán)形主體(11)，環(huán)形主體(11)為多邊形環(huán)形結構，環(huán)形主體(11)內(nèi)側上端連接發(fā)動機連接板(12)，發(fā)動機連接板(12)用于安裝發(fā)動機機架，環(huán)形主體(11)外側下端連接有支撐裝置連接板(13)，支撐裝置連接板(13)用于連接支撐調(diào)節(jié)裝置(2)。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置，其特征在于：所述支撐調(diào)節(jié)裝置(2)包括多組三棱錐結構，每組三棱錐結構包括從下到上依次連接的固定梯(21)、過渡梯(22)和支撐梯(23)，支撐梯(23)包括支撐主體和螺紋軸(232)，螺紋軸(232)一端與支撐主體豎直滑動連接、另一端與機架加強環(huán)(1)連接，以使支撐梯(23)的高度可調(diào)。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置，其特征在于：所述支撐主體包括支架(231)、轉動套筒(233)、推力軸承(234)和螺紋套筒(235)，支架(231)的一端固定連接于過渡梯(22)、另一端連接有中部圓筒，螺紋軸(232)插入中部圓筒內(nèi)，且螺紋軸(232)與中部圓筒之間沿著中部圓筒的軸線方向移動，螺紋套筒(235)螺紋連接于螺紋軸(232)外部，且螺紋套筒(235)位于中部圓筒上方，推力軸承(234)套設于螺紋軸(232)外并位與螺紋套筒(235)與中部圓筒之間，轉動套筒(233)套設于螺紋軸(232)外部，轉動套筒(233)外側連接有施力手柄(2331)，施力手柄(2331)與螺紋套筒(235)之間設置有換向機構；轉動套筒(233)轉動通過換向機構帶動螺紋套筒(235)轉動，螺紋套筒(235)轉動帶動螺紋軸(232)豎直上下移動。

5.根據(jù)權利要求3所述的一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置，其特征在于：所述螺紋軸(232)頂部連接有支撐軸(236)，支撐軸(236)用于連接機架加強環(huán)(1)，螺紋軸(232)的外圓周面設置有安裝環(huán)槽，螺紋軸(232)的安裝環(huán)槽到螺紋軸(232)的頂部部分的為外圓周面設置有外螺紋的連接螺紋段，支撐軸(236)的一端設置有連接槽，連接槽包括逐漸靠近支撐軸(236)另一端的內(nèi)螺紋段和第二腔室，內(nèi)螺紋段的內(nèi)徑小于第二腔室的內(nèi)徑，內(nèi)螺紋段的內(nèi)壁面設有與連接螺紋段配合的內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋段擰過螺紋軸(232)的連接螺紋段并位于安裝環(huán)槽內(nèi)，以使螺紋軸(232)與支撐軸(236)之間為間隙配合；支撐軸(236)螺紋連接有鎖緊螺母(237)。

6.根據(jù)權利要求3所述的一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置，其特征在于：所述換向機構包括轉軸座(2332)、轉軸(2333)和旋轉擋片(2334)，轉軸座(2332)連接于施力手柄(2331)上表面，轉軸座(2332)通過轉軸(2333)與旋轉擋片(2334)轉動連接，螺紋套筒(235)外形加工有多個齒槽(2351)，旋轉擋片(2334)的兩側分別有一個卡入部，卡入部朝向轉軸(2333)的一側為斜面，沿著兩個卡入部相背離的方向斜面表面逐漸遠離轉軸(2333)，通過轉動旋轉擋片(2334)，可使旋轉擋片(2334)的兩側的卡入部分別卡到轉軸(2333)兩側的齒槽內(nèi)。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置，其特征在于：所述發(fā)動機調(diào)姿小車(3)包括基座(32)、底層滑臺(33)、上層滑臺(34)、轉盤(35)和支撐柱(36)，支撐柱(36)的高度可調(diào)，支撐柱(36)設置多個，多個支撐柱(36)連接于基座(32)，以調(diào)節(jié)基座(32)的傾角和驅動基座(32)上下移動；底層滑臺(33)位于基座(32)的上表面并沿x方向與基座(32)水平滑動連接，上層滑臺(34)位于底層滑臺(33)的上表面與底層滑臺(33)沿y方向滑動連接，轉盤(35)轉動連接于上層滑臺(34)的上表面，x方向與y方向垂直，轉盤(35)的轉動軸線垂直于x方向和y方向。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置，其特征在于：所述轉盤(35)的下表面邊緣處連接有多個支撐輪，支撐輪與上層滑臺(34)表面接觸。

9.根據(jù)權利要求3所述的一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置，其特征在于：所述仿形操作平臺(4)包括多個分體平臺，分體平臺的數(shù)量與三棱錐結構的數(shù)量相同，每個分體平臺安裝于相鄰的兩個三棱錐結構之間；每個分體平臺包括鋁合金支架(41)、固定踏板(42)、翻轉踏板(43)和移動腳輪(44)，移動腳輪(44)安裝于鋁合金支架(41)底部，鋁合金支架(41)設置有用于鎖緊移動腳輪(44)的鎖緊裝置(45)，固定踏板(42)固定連接于鋁合金支架(41)的頂部，鋁合金支架(41)頂部的兩端各轉動連接一個翻轉踏板(43)；在仿形操作平臺(4)閑置狀態(tài)時，翻轉踏板(43)轉動至豎直狀態(tài)，在鋁合金支架(41)拼合到相鄰的兩個三棱錐結構之間后，翻轉踏板(43)向下轉動并搭靠在支撐調(diào)節(jié)裝置(2)的過渡梯(22)上端面，并連接固定。

10.根據(jù)權利要求1-9任一所述的一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置的使用方法，其特征在于，包括：

技術總結
一種大尺寸并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置及使用方法，主要由機架加強環(huán)、支撐調(diào)節(jié)裝置、發(fā)動機調(diào)姿小車、仿形操作平臺四部分組成。本發(fā)明以機架加強環(huán)作為并聯(lián)發(fā)動機裝配基準，通過支撐調(diào)節(jié)裝置將機架加強環(huán)架空在適當高度后，調(diào)整發(fā)動機調(diào)姿小車對接姿態(tài)以實現(xiàn)發(fā)動機單機逐臺并聯(lián)對接。并聯(lián)對接后拼合仿形操作平臺實現(xiàn)操作者的高空作業(yè)。本發(fā)明所述的并聯(lián)火箭發(fā)動機組合裝配裝置及使用方法，通過合理的結構設計及流程設計，確保發(fā)動機并聯(lián)裝配過程精準、穩(wěn)定且可靠，顯著提高了單機發(fā)動機并聯(lián)對接效率和對接質(zhì)量，具有操作便捷可靠、實用性強的特點。

技術研發(fā)人員：宋碩,張和平,許桐曄,杜疆,張博臣,于泓權,范玉超
受保護的技術使用者：西安航天發(fā)動機有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23