阅读说明：本技术 航天运载器转运对接锁定装置 (Transfer butt joint locking device for spacecraft ) 是由 张瑜 王丽 韩召洋 吴雪 于 2020-06-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种航天运载器转运对接锁定装置,包括：转运起竖架,被配置为起竖航天运载器并放置在行走装置上,所述行走装置提供前进的动力运输所述转运起竖架,所述转运起竖架下表面包括凹型导轨；平台支架,被配置为支撑所述行走装置运输来的所述转运起竖架,所述平台支架安装于发射台的一侧,且所述平台支架上表面包括凸型导轨；锁定组件,分别设置在所述转运起竖架与所述平台支架上并被配置为将所述转运起竖架锁定在所述平台支架上。该航天运载器转运对接锁定装置节省了人力并提高了对接效率,缩短航天运载器的发射准备时间。(The invention provides a transfer, butt joint and locking device for an aerospace vehicle, which comprises: a transfer riser configured to raise a space vehicle and placed on a walking device, the walking device providing forward power to transport the transfer riser, a lower surface of the transfer riser comprising a concave guide rail; a platform bracket configured to support the transfer erecting frame transported by the walking device, wherein the platform bracket is installed on one side of a launching platform, and the upper surface of the platform bracket comprises a convex guide rail; a locking assembly disposed on the transfer riser and the platform support, respectively, and configured to lock the transfer riser on the platform support. The transfer, butt joint and locking device for the spacecraft saves labor, improves butt joint efficiency and shortens launch preparation time of the spacecraft.)

航天运载器转运对接锁定装置

技术领域

本发明涉及航天运载器发射转运的领域，具体涉及一种航天运载器转运对接锁定装置。

背景技术

随着我国航天事业的迅猛发展，航天运载器的测发模式逐渐出现了“三平”测发模式，即水平组装、水平转运、水平测试、起竖发射的发射模式。因此，航天运载器转运到发射台后可靠的对接锁定并起竖到竖直状态，是整个航天运载器发射流程里非常重要的一个环节，从某种意义上说也决定着发射任务的成败。

由于发射场的情况不同，地面的平整性存在一定的偏差，再加上转运轴线车的行驶存着直线偏差，导致转运起竖架与平台支架的对接定位存在一定难度，且转运起竖架的重量和尺寸较大，若要保证精确对接定位及锁定，需要耗费大量的人力和时间进行调整，这是整个发射任务流程所不能允许的。

且目前国内尚无中型液体航天运载器发射装置水平对接定位的案例，因此迫切需要研制出一种新型的对接定位锁定装置来满足航天运载器转运起竖架与平台支架的对接定位和锁闭的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种航天运载器转运对接锁定装置。

本发明提供一种航天运载器转运对接锁定装置，包括：转运起竖架，被配置为起竖航天运载器并放置在行走装置上，所述行走装置提供前进的动力运输所述转运起竖架，所述转运起竖架下表面包括凹型导轨；平台支架，被配置为支撑所述行走装置运输来的所述转运起竖架，所述平台支架安装于发射台的一侧，且所述平台支架上表面包括凸型导轨；锁定组件，分别设置在所述转运起竖架与所述平台支架上并被配置为将所述转运起竖架锁定在所述平台支架上。

根据本发明的其中一个实施例，所述锁定组件包括：定位穿销部件，包括定位部件、穿销部件和穿销油缸，所述定位部件设置在所述转运起竖架的第一端，所述穿销部件和所述穿销油缸设置在所述平台支架的第一端，所述穿销油缸提供动力将所述穿销部件与所述定位部件进行穿销对接。

根据本发明的其中一个实施例，所述穿销部件包括：连接底座，包括两个带有穿孔的立板并通过螺栓与平台支架连接，在两个所述立板的两侧设置弧形凸起，穿孔贯穿所述弧形凸起。

根据本发明的其中一个实施例，所述定位部件包括：限位弧板，设置成圆弧凹槽结构与所述弧形凸起相对应；连接耳板，其厚度设置成能穿过所述连接底座的两个所述立板，并在所述连接耳板上设置通孔，在所述限位弧板定位后所述穿销油缸能够贯穿所述连接底座和所述连接耳板。

根据本发明的其中一个实施例，所述锁定组件包括：压紧部件，设置在所述平台支架的第二端，包括压板座、压板、电动推杆，所述电动推杆提供动力给所述压板以压紧所述转运起竖架。

根据本发明的其中一个实施例，所述压板座具有长孔形状的导向槽，所述压板在所述压板座上可滑动地支承。

根据本发明的其中一个实施例，所述压板的施力面为一斜面，所述压板呈现为楔形结构。

根据本发明的其中一个实施例，还包括：导引磁条，平行设置在所述平台支架的中间位置；磁导航感测器，设置在所述转运起竖架的下表面中间位置，用于指引所述行走装置沿着所述导引磁条运行。

根据本发明的其中一个实施例，所述凹型导轨的凹槽包括底面和侧面且开口向下，所述侧面相对所述底面向外倾斜。

根据本发明的其中一个实施例，所述凸型导轨还包括：导轨体，横截面呈现“U”形且所述导轨体中间设置滚轮；压紧结构，由所述导轨体底面向两侧延伸构成，并通过螺栓固定到所述平台支架上；所述凹槽开口宽度大于所述导轨体的宽度，且所述侧面的宽度范围是30mm-50mm。

本发明提供的航天运载器转运对接锁定装置通过行走装置将装有航天运载器的转运起竖架运到平台支架上，需要转运起竖架下表面的凹型导轨与平台支架上表面的凸型导轨相互配合，到达预先设定的位置时锁定组件将转运起竖架固定锁定到平台支架上，防止转运起竖架移动从而导致航天运载器起竖失败，实现了工作人员的远程操作，节省了人力并提高了对接效率，缩短航天运载器的发射准备时间。

应了解的是，上述一般描述及以下

具体实施方式

仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。

附图说明

下面的附图是本发明的说明书的一部分，其绘示了本发明的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明发明的原理。

图1是本发明一个实施例的航天运载器转运对接锁定装置的侧视图；

图2是本发明再一个实施例的航天运载器转运对接锁定装置的俯视图；

图3是本发明一个实施例的定位穿销部件的示意图；

图4是本发明再一个实施例的定位穿销部件的剖视图；

图5是本发明一个实施例的压紧部件的示意图；

图6是本发明再一个实施例的压紧部件的示意图；

图7是本发明另一个实施例的压紧部件的剖视图；

图8是本发明一个实施例的凹型导轨和凸型导轨的剖视图。

附图标记说明：

100-转运起竖架，200-行走装置，300-凹型导轨，400-平台支架，500-发射台，600-凸型导轨，700-锁定组件，710-定位穿销部件，711-定位部件，712-穿销底座，713-穿销油缸，7131-缸杆，7132-连接法兰套，714-弧形凸起，715-限位弧板，716-连接耳板，720-压紧部件，721-压板座，722-压板，7221-施力组件，7222-滑动组件，723-电动推杆，800-导引磁条，900-磁导航感测器。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，用于示例性的说明本发明的原理，并不被配置为限定本发明。另外，附图中的机构件不一定是按照比例绘制的。例如，可能对于其他结构件或区域而放大了附图中的一些结构件或区域的尺寸，以帮助对本发明实施例的理解。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明实施例的具体结构进行限定。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外术语“包括”、“包含”“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素结构件或组件不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出或固有的属于结构件、组件上的其他机构件。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

诸如“下面”、“下方”、“在…下”、“低”、“上方”、“在…上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。

对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

另外，本申请中所提及的上下是指航天运载器转运起竖架正常工作状态下的方位，也与在重力方向的上下对应。本申请所指的前后与按照本申请的转运方式通过转运起竖架正常运输航天运载器时航天运载器的前后方位相一致。本申请所提及的左右方位为相对于行走装置行进方向的两侧。

图1是本发明一个实施例的航天运载器转运对接锁定装置的侧视图；图2是本发明再一个实施例的航天运载器转运对接锁定装置的俯视图；图3是本发明一个实施例的定位穿销部件的示意图；图4是本发明再一个实施例的定位穿销部件的剖视图；图5是本发明一个实施例的压紧部件的示意图；图6是本发明再一个实施例的压紧部件的示意图；图7是本发明另一个实施例的压紧部件的剖视图；图8是本发明一个实施例的凹型导轨和凸型导轨的剖视图。

如图1和图2所示，本发明提供一种航天运载器转运对接锁定装置，包括：转运起竖架100，被配置为起竖航天运载器并放置在行走装置200上，行走装置200提供前进的动力运输转运起竖架100，转运起竖架100下表面包括凹型导轨300；平台支架400，被配置为支撑行走装置200运输来的转运起竖架100，平台支架400安装于发射台500的一侧，且平台支架400上表面包括凸型导轨600；锁定组件700，分别设置在转运起竖架100与平台支架400上并被配置为将转运起竖架100锁定在平台支架400上。

具体地，平台支架400与发射台500提前安装于发射工位上，转运起竖架100放置在行走装置200上，行走装置200作为转运起竖架100与平台支架400对接定位的前进动力源，一般地行走装置200可选择自行式液压轴线车，提供强大的动力以及运动的稳定性。凹型导轨300连接于转运起竖架100的下表面，作为实施例的一种方式可以选择凹型导轨300连接于转运起竖架100悬臂部分的下表面，左右各设置一条。平台支架400的上表面铺设有凸型导轨600，作为实施例的一种方式，平台支架400两侧的支撑平面上铺设两条包含滚轮凸型导轨600，凸型导轨600与平台支架400通过压板压紧连接，压板开有长条孔，满足导轨左右两侧调整的需要，滚轮嵌装于凸型导轨600的内部，滚轮突出于凸型导轨600的上表面。

如图2所示，设置锁定组件700用于将转运起竖架100锁定在平台支架400上，作为实施例的一种方式，锁定组件700分为两个分别设置在平台支架400的两端，其中锁定组件700的一部分设置在装运起竖架100上用于更好的锁定。

本实施例提供的航天运载器转运对接锁定装置通过行走装置200将装有航天运载器的转运起竖架100运到平台支架400上，需要转运起竖架100下表面的凹型导轨300与平台支架400上表面的凸型导轨600相互配合，到达预先设定的位置时锁定组件700将转运起竖架100固定锁定到平台支架400上，避免转运起竖架100在航天运载器起竖过程中移动从而导致航天运载器起竖失败，实现了人员的运程操作，节省了人力并提高了对接效率，缩短航天运载器的发射准备时间。

如图3所示，根据本发明的其中一个实施例，锁定组件700包括：定位穿销部件710，包括定位部件711、穿销底座712和穿销油缸713，定位部件711设置在转运起竖架100的第一端，穿销底座712和穿销油缸713设置在平台支架400的第一端，穿销油缸713提供动力将穿销底座712与定位部件711进行穿销对接。

具体地，转运起竖架100到达平台支架400预先设定的位置后，锁定组件700中的定位穿销部件710进行定位和穿销的操作，通过定位部件711、穿销底座712和穿销油缸713实现。定位部件711位于转运起竖架100的第一端，即转运起竖架100行进方向的前端；穿销底座712和穿销油缸713设置在平台支架400的第一端，即平台支架400支撑平面的前端。定位部件711进行定位后，穿销油缸713中的缸杆7131伸缩带动其运动实现伸出或缩回，将穿销底座712与定位部件711进行穿销对接。定位穿销部件710能够实现快速进行转运起竖架100与平台支架400的定位以及穿销定位的功能，加快航天运载器发射前的准备时间，实现快速准确的定位和锁定，使得转运起竖架100牢靠地固定到平台支架400上。

作为本实施例中的一种方式，定位穿销部件710的穿销底座712在平台支架400的第一端设置成两个，位于支撑平面前端的两侧，相应的定位部件711在转运起竖架100的适应性位置同样设置两个，用于更稳定地锁定转运起竖架100。通过定位穿销部件710的定位锁定能够实现转运起竖架100与平台支架400对接的可靠性，同时有效减少人力的操作，实现对接自动化。

根据本发明的其中一个实施例，穿销底座712包括两个带有穿孔的立板并通过螺栓与平台支架400连接，在两个立板的两侧设置弧形凸起714，穿孔贯穿弧形凸起714。

本实施例中，穿销底座712设置在平台支架400上用于提供稳定的固定底座，通过两个带有穿孔的立板构成穿销底座712，两个立板相隔一定的距离并通过螺栓与平台支架400固定连接。在两个立板相对的外侧分别设置弧形凸起714，弧形凸起714左右两端为相对的弧形，弧形凸起714整体呈现圆形。作为其中一种实施例，，弧形凸起714上下两端为相对的平行面，整体呈现类似椭圆形状。同样在立板穿孔的位置在弧形凸起714上也设置有穿孔，使得穿销更加稳定可靠。

根据本发明的其中一个实施例，定位部件711包括：限位弧板715，设置成圆弧凹槽结构与弧形凸起714相对应；连接耳板716，其厚度设置成能穿过穿销底座712的两个立板，并在连接耳板716上设置通孔，在限位弧板715定位后穿销油缸713用于贯穿穿销底座712和连接耳板716。

在本实施例中，定位部件711由两个组件构成，分别是限位弧板715和连接耳板716，限位弧板715设计成与弧形凸起714相对应的圆弧凹槽结构。在转运起竖架100到达平台支架400预设的位置时，即限位弧板715的弧面与弧形凸起714的外圆同心时，限位弧板715能够首先将转运起竖架100定位在预设位置不再前进移动，限位弧板715限制了转运起竖架100在平台支架400上长度方向的位置。

其中，连接耳板716的位置能够穿过两个立板，且连接耳板716的厚度小于两个立板的距离，其相应位置设置有通孔确保连接耳板716能够穿过两个立板后，穿销油缸713的缸杆7131贯穿连接耳板716的通孔和穿销底座712的穿孔。

如图4所示，作为本实施例其中的一种方式，穿销油缸713还包括连接法兰套7132，穿销油缸713通过连接法兰套7132与穿销底座712通过螺栓连接，连接法兰套7132能够保护穿销油缸713的缸杆7131伸缩时连接的稳定性。作为另一种实施方式，若缸杆7131长度不够或者实际工程需要，可以在缸杆7131前端增加一节销轴，销轴与缸杆7131通过螺纹连接，缸杆7131伸缩带动销轴运动实现伸出或缩回，从而满足长度方向的需求。

如图5所示，根据本发明的其中一个实施例，锁定组件700包括：压紧部件720，设置在平台支架400的第二端，包括压板座721、压板722、电动推杆723，电动推杆723提供动力给压板722以压紧转运起竖架100。

其中，锁定组件700除了定位穿销部件710以外还包括压紧部件720，由于定位穿销部件710中的穿销底座712位于平台支架400的第一端，在转运起竖架100定位锁定在平台支架400以后，需要在平台支架400的第二端设置压紧部件720，即在平台支架400支撑面的后端，从而更加有效地固定转运起竖架100。在本实施例中，压紧部件包括压板座721、压板722、电动推杆723，电动推杆723提供动力给压板722在压板座721内滑动，当推到位后与转运起竖架100上的部件进行压紧，从而压紧转运起竖架100。

如图6所示，作为本实施例中的一种方式，压紧部件720位于平台支架400的第二端设置成两个，位于支撑平面后端的两侧。还有一种实施方式为在支撑平面后端的每一侧沿着凸型导轨600的方向间隔设置两个压紧部件720，总共四个压紧部件720，为了更加牢靠地压紧转运起竖架100。

根据本发明的其中一个实施例，压板座721具有长孔形状的导向槽，压板722在压板座721上通过导向槽可滑动地支承。需要说明的是，压板座721设置成方形长孔状的导向槽，压板722对应导向槽的形状也为长方形结构，压板722正好能卡合在压板座721的导向槽内，且压板722在压板座721上通过导向槽可滑动地支承。

本实施例另一方面，压板座721包括连接部件，连接部件由压板座721的底面向两侧延伸构成，并通过螺栓固定于平台支架400。为了将压板座721稳定地固定在固定装置上，需要在压板座721的下表面设置连接部件，连接部件由压板座721的底面向两侧延伸构成，连接部件呈现板状结构，在连接部件上设置螺栓孔，并通过螺栓固定于固定装置。

如图7所示，压板722包括施力组件7221和滑动组件7222，施力组件7221位于滑动组件7222上部。具体地，滑动组件7222在导向槽内滑动配合带动一体成型的施力组件7221一起移动，进而施力组件7221能够施力到活动装置上的部件，进行压紧滑动装置的操作。需要说明的是，施力组件7221位于滑动组件7222上部，施力部件7221与滑动组件7222可以是一体成型，或者两个通过紧固件连接在一起。在本实施例中，滑动组件7222的宽度与导向槽的宽度相等，施力组件7221的宽度小于导向槽的宽度。具体地，施力组件7221的宽度也小于滑动组件7222的宽度，施力组件7221位于滑动组件7222的中间位置，即压板722的纵向截面呈现“凸”字结构。

根据本发明的其中一个实施例，压板722的施力面为一斜面，压板722呈现为楔形结构。具体地，施力组件7221由一体成型的斜面部和平面部构成，其中平面部位于滑动组件7222中间位置且与滑动组件7222连接，斜面部是由平面部向外延伸构成，在延伸过程中斜面部的厚度不断减小，构成了上表面为平面下表面倾斜的斜面部。

参考图6，电动推杆723提供动力给压板722的滑动组件7222在压板座721内滑动，当推到位后与转运起竖架100上的部件进行压紧，为了更好的贴合斜面部压紧，可以将转运起竖架100上的部件设置成与斜面部相互配合的斜面板，从而通过斜面板与斜面部的配合更好地压紧转运起竖架100。压板722的斜面部的设置能够限制转运起竖架100向两侧和高度方向的位移。

如图1和图2所述，根据本发明的其中一个实施例，还包括：导引磁条800，平行设置在平台支架400的中间位置；磁导航感测器900，设置在转运起竖架100的下表面中间位置，用于指引行走装置200沿着导引磁条800运行。在本实施例中，转运起竖架100的下表面的中间位置设置磁导航探测器900，可以选择在转运起竖架100的悬臂部分的中间位置设置前后两个磁导航探测器900，间隔约9m。在平台支架400的中间位置地面上或平台支架上粘贴一条导引磁条800，在转运起竖架100对接过程中磁导航感测器900能够实时监测导航磁条800，保证行走装置200始终沿着直线方向行驶，从而确保转运起竖架100行进的直线位移偏差在可控制的范围内。

如图8所示，根据本发明的其中一个实施例，凹型导轨300的凹槽包括底面和侧面且开口向下，侧面相对底面向外倾斜。具体地，凹型导轨300位于转运起竖架100的下表面，作为实施例中的一种方式，凹型导轨300连接于转运起竖架100悬臂部分的下表面，沿着转运起竖架100前进的方向在下表面的左右两侧各设置一条凹型导轨300（与平台支架的凸形导轨彼此对应）。凹型导轨300的凹槽呈现开口向下的结构，凹槽包括底面和侧面，且侧面相对底面向外倾斜。在其中一个实施例中，侧面相对于底面的横向距离即宽度范围可以是30mm-50mm，可以选择35mm，凹型导轨300的整体厚度可以是80mm。凹型导轨300下放到凸型导轨600上的时候确保在可控制的偏差范围内，偏差范围在15mm-20mm之间。

根据本发明的其中一个实施例，凸型导轨600还包括：导轨体610，横截面呈现“U”形且导轨体中间设置滚轮；压紧结构620，由导轨体底面向两侧延伸构成，并通过螺栓固定到平台支架上；凹槽开口宽度大于导轨体的宽度。

作为实施例中的一种方式，凸型导轨600可以设置平台支架400两侧的支撑平面上各一条，带有滚轮的导轨体610呈现开口向上的“U”形，滚轮突出于导轨体610的上表面，滚轮用于带动卡合在凸型导轨600上的凹型导轨300运动。为了配合凹型导轨300，凸型导轨600的导轨体610两侧设置成与凹型导轨300侧面相对应的斜面。凹槽底面的宽度大于导轨体上表面的宽度在5mm-10mm之间，本实施例中选择凹槽底面的宽度大于导轨体上表面的宽度5mm，避免在行驶过程中由于轨道和结构件的变形偏差造成的卡滞。

通过本发明有效的缩小了航天运载器起竖后与发射台定位的偏差，避免了在发射台上增设过多的调整装置，使系统变的复杂，从而降低可靠性。本发明中的航天运载器转运对接锁定装置应用于中型液体航天运载器的 “三平”测发模式尚属首创，实现了“三平”测发模式下，中型液体航天运载器到达发射工位后可靠的对接定位，并节省了人力，缩短了航天运载器的发射时间，提高了发射效率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。