阅读说明：本技术 一种采用全封闭式热防护结构的支撑臂 (Support arm adopting totally-enclosed heat protection structure ) 是由 宋永彬 杨卓 刘力改 钟国欣 王大鹏 张丽静 李洪波 赵继亮 曹斌 于 2020-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明属于火箭发射技术领域,具体涉及一种采用全封闭式热防护结构的支撑臂,其包括支撑臂本体、位移测量装置、压力监测装置、气动装置、移动护罩和固定护罩。其中,所述的位移测量装置设置有两个,对称设置于支撑臂本体的外部两侧；所述的压力监测装置设置于支撑臂本体的内部上方,位于支撑臂本体的中心,并与支承机构可靠配合；所述的气动装置设置于支撑臂本体的外侧壁上。与现有技术相比,本发明采用全封闭式热防护结构的支撑臂,可以有效防护火箭发射时产生的超高温尾焰,冷却水系统喷淋降噪后产生的高温蒸气对支撑臂本体、各电子元器件、气动装置以及其线缆、管路等零部件的热烧蚀和热冲击。(The invention belongs to the technical field of rocket launching, and particularly relates to a supporting arm adopting a totally-enclosed heat protection structure. The two displacement measuring devices are symmetrically arranged on two outer sides of the supporting arm body; the pressure monitoring device is arranged above the interior of the support arm body, is positioned in the center of the support arm body and is reliably matched with the supporting mechanism; the pneumatic device is arranged on the outer side wall of the support arm body. Compared with the prior art, the support arm with the totally-enclosed thermal protection structure can effectively protect the ultrahigh-temperature tail flame generated during rocket launching, and the thermal ablation and thermal shock of high-temperature steam generated after the cooling water system sprays and reduces noise to the support arm body, various electronic components, pneumatic devices, cables, pipelines and other parts.)

一种采用全封闭式热防护结构的支撑臂

技术领域

本发明属于火箭发射技术领域，具体涉及一种采用全封闭式热防护结构的支撑臂。

背景技术

我国目前的运载火箭一般采用液体燃料，火箭发射时，液体燃料迅速燃烧，产生巨大推力，尾焰温度高达3000℃左右，而且火箭发射时，冷却水系统进行喷淋降噪，大量冷却水在尾焰作用下转化为超高温蒸汽，持续对地面设备进行热烧蚀及热冲击。支撑臂作为火箭主要的支承设备，其热防护尤为重要，目前主要措施是将支撑臂外侧涂覆热防护涂层，可使金属表面隔热，减少热烧蚀和热冲击，并防止支撑臂在重复发射的热冲击载荷作用下产生热疲劳、热龟裂和热断裂，从而确保支撑臂工作的可靠性，减少其维修次数，延长其使用寿命。

支撑臂上有多处需要与地面设备连接：位移测量装置及压力监测装置中的电气元件与远程控制系统进行通讯连接的电缆，气动装置的气动管路等。那么在支撑臂进行升降动作时，这些电缆以及气动管路会随着支撑臂进行升降动作，就无法利用固定的热防护装置进行隔热保护，随支撑臂升降需要很大的空间，而外部可用空间狭小故不能采用外部隔热保护，而且，现有支撑臂的位移传感器大多采用内置形式，在执行任务时如果发生故障是无法及时维修更换的，必须将支撑臂进行拆解才可，大大降低了设备的维修性，也对任务的顺利进行带来一定的风险。

目前国内对于该问题的主流解决方法是：将线缆及管路外置，暴露在支撑臂本体外面，在垂直度调整任务结束后，人工将电子元器件的电缆线进行拆卸；气动管路则任由尾焰进行烧蚀，一次任务后进行更换。该解决办法就存在以下问题：

1.无法实现“无人值守”的自动化操作模式。

2.在火箭发射前，人工对电子元器件线缆进行拆卸，考虑到火箭内已加注液体燃料，具有一定的危险性。

3.气动管路在每次发射任务后都需要更换，造成设备成本的增加，更换后还需要对气动装置的功能性能进行重新调试，降低了发射效率。

4.支撑臂本体外线缆及管路外置，美观性较差，且容易与其它地面设备发射干涉，有安全隐患。

支撑臂原有的热防护结构已无法适应任务要求，需要设计一款采用全封闭式热防护结构的支撑臂，应用在火箭发射的地面设备中。

发明内容

本发明的目在于提供一种采用全封闭式热防护结构的支撑臂，它安全性高，工作可靠性好，执行发射任务时可以实现该设备的无人值守，可减少维修次数，延长使用寿命，降低设备成本，提高工作效率，以解决现有技术中存在的上述问题。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

一种采用全封闭式热防护结构的支撑臂，其包括支撑臂本体1、位移测量装置2、压力监测装置3、气动装置4、移动护罩5和固定护罩6。其中，所述的位移测量装置2设置有两个，对称设置于支撑臂本体1的外部两侧；所述的压力监测装置3设置于支撑臂本体1的内部上方，位于支撑臂本体1的中心，并与支承机构可靠配合；所述的气动装置4设置于支撑臂本体1的外侧壁上；

所述的移动护罩5通过螺栓紧固在支撑臂本体1的上端外部，所述的固定护罩6位于移动护罩5下方，固定护罩6与移动护罩5连接，固定护罩6通过螺栓紧固在支撑臂本体1的下端外部；所述的位移测量装置2、压力监测装置3、气动装置4以及其线缆、气动管路均位于移动护罩5和固定护罩6的内部，以实现全封闭式的热防护。

进一步地，所述的移动护罩5和固定护罩6的外部涂覆热防护涂层，共同实现对支撑臂的全封闭式热防护；移动护罩5与固定护罩6之间的安装采用交错式封闭结构，并在安装间隙处填充绝热材料。

进一步地，所述的位移测量装置2及压力监测装置3的线缆自上端通过支撑臂本体1与移动护罩5及固定护罩6之间的封闭空间，进入支撑臂本体1内部，进而进入发射台7的台体内，连接至远程控制系统。

进一步地，所述的支撑臂本体1包括传动装置8、螺杆螺母机构9、支承机构和防风拉杆组件10；其中，所述的传动装置8通过渐开线花键与螺杆螺母机构9连接，螺杆螺母机构9中的螺母上端环面对支承机构起到支承作用并可靠配合，支承机构包括支撑座12和导向架11，并内置防风拉杆组件10，支撑座12及导向架11用以支承箭体，以及执行升降动作，防风拉杆组件10可通过气动装置4的作用进行伸出及收回动作。

进一步地，所述的气动装置4的气动管路上部采用软管，并运用卡套式接头与防风拉杆组件10连接，由管卡固定在支撑座12上，可随支承机构上下移动；所述的气动装置4的气动管路下部采用金属管路，与软管间采用转换接头连接。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明采用全封闭式热防护结构的支撑臂，可以有效防护火箭发射时产生的超高温尾焰，冷却水系统喷淋降噪后产生的高温蒸气对支撑臂本体、各电子元器件、气动装置以及其线缆、管路等零部件的热烧蚀和热冲击。特别适用于实行无人值守的地面设备中，同时，通过改变热防护结构及热防护涂层的厚度，可适用于不同火箭发射时的高温场合。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的采用全封闭式热防护结构的支撑臂的总体结构示意图。

图2为本发明实施例中提供的采用全封闭式热防护结构的支撑臂的支撑臂本体的结构示意图。

图3为本发明实施例中提供的采用全封闭式热防护结构的支撑臂的移动护罩、固定护罩的结构示意图。

图中：1支撑臂本体；2位移测量装置；3压力监测装置；4气动装置；5移动护罩；6固定护罩；7发射台；8传动装置；9螺杆螺母机构；10防风拉杆组件；11导向架；12支撑座。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在所附多个附图中，同样的或等同的部件(元素)以相同的附图标记标引。

图1为本发明实施例中提供的采用全封闭式热防护结构的支撑臂的总体结构示意图。参见图1，在本实施例中，采用全封闭式热防护结构的支撑臂包括支撑臂本体1、位移测量装置2、压力监测装置3、气动装置4、移动护罩5、固定护罩6。位移测量装置2设置有两个，对称设置于支撑臂本体1的外部两侧，压力监测装置3设置于支撑臂本体1的内部上方，具体地，设置于支撑臂本体1的中心，并与支承机构可靠配合；气动装置4设置于支撑臂本体1的外侧，例如可以设置于设置有位移测量装置2的任一侧壁上。位移测量装置2、压力监测装置3和气动装置4通过合理的结构设计，电缆线及管路在支撑臂的护罩内部进行布置，通往发射台内部，与远程设备连接。

移动护罩5通过螺栓紧固在支撑臂本体1的上端外部，固定护罩6位于移动护罩5下方，固定护罩6与移动护罩5连接，固定护罩6通过螺栓紧固在支撑臂本体1的下端外部。

进一步地，移动护罩5和固定护罩6的外部可涂覆热防护涂层，共同实现对支撑臂的全封闭式热防护。

移动护罩5及固定护罩6安装在支撑臂本体1外侧，通过螺栓进行固联，并在接口处填充隔热材料，将位移测量装置2、压力监测装置3、气动装置4以及其线缆、气动管路进行全封闭式的热防护。具体地，位移测量装置2及压力监测装置3的线缆自上端通过支撑臂本体1与移动护罩5及固定护罩6之间的封闭空间，进入支撑臂本体1内部，进而进入发射台7的台体内，连接至远程控制系统。其中由于位移测量装置2功能是实时测量支撑臂进行升降动作时的位移值，所以其上端线缆在上部进行长度冗余处理，避免支撑臂本体1进行升降动作时对线缆造成拉扯损伤。其中移动护罩5与固定护罩6之间的安装采用交错式封闭结构，并在安装间隙处填充绝热材料，参见图3。

图2为本发明实施例中提供的采用全封闭式热防护结构的支撑臂的支撑臂本体的结构示意图。参见图2，在本实施例中，支撑臂本体1包括传动装置8、螺杆螺母机构9、支承机构和防风拉杆组件10。传动装置8通过渐开线花键与螺杆螺母机构9连接，螺杆螺母机构9中的螺母上端环面对支承机构起到支承作用并可靠配合，支承机构包括支撑座12和导向架11，并内置防风拉杆组件10，支撑座12及导向架11用以支承箭体，以及执行升降动作，防风拉杆组件10可通过气动装置4的作用进行伸出及收回动作。

气动装置4气动管路上部采用软管，并运用卡套式接头与防风拉杆组件10进行连接，由管卡固定在支撑座12上，可随支承机构上下移动；下部采用金属管路，与软管间采用转换接头连接。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同替换所限定，在未经创造性劳动所作的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。