一种用于发动机与后设备舱、燃料舱装配的装配平台

技术领域

本申请涉及装配工装的技术领域，尤其是涉及一种用于发动机与后设备舱、燃料舱装配的装配平台。

背景技术

在航天器生产过程中需要对发动机进行后设备舱和燃料舱的安装。发动机的装配需要使用装配平台对发动机姿态进行调节，以便辅助进行后设备舱和燃料舱的对接和安装。

现有技术中的装配平台均为手动调节平台，在装配过程中，通过人工手动调整平台来调整发动机的姿态，并通过天车吊起后设备舱或燃料舱固定在龙门安装支架上，再将龙门支架人工推到合适位置，以对接发动机，并进行进一步的安装。

针对上述中的相关技术，由于发动机姿态均为人工经验调整，且后设备舱和燃料舱套接过程也是人工驱动，因此，装配效率低，费时费力。

发明内容

为了改善现有技术对于发动机与后设备舱、燃料舱的装配精度和效率不足的缺陷，本申请提供一种用于发动机与后设备舱、燃料舱装配的装配平台。

采用如下的技术方案：

一种用于发动机与后设备舱、燃料舱装配的装配平台，包括：

第一平台；

第二平台，通过偏摆机构设置于所述第一平台上，所述偏摆机构包括至少两个偏摆件，若干所述偏摆件分为两组并分别沿所述第一平台对称的两侧边设置，所述偏摆件一端连接所述第一平台，另一端连接所述第二平台，所述偏摆件令所述第二平台的一侧具有靠近或远离所述第一平台的运动方式，两组所述偏摆件驱动所述第二平台运动的方向相反；

第三平台，通过俯仰机构设置于所述第二平台远离所述第一平台的一面，所述俯仰机构包括至少两个俯仰件，若干所述俯仰件分为两组，两组所述俯仰件分别连接于设置有所述偏摆件的所述第二平台的对称两侧边，所述俯仰件一端连接所述第二平台，另一端连接所述第三平台，所述俯仰件令所述第三平台的一侧具有靠近或远离所述第一平台的运动方式，两组所述俯仰件驱动所述第三平台运动的方向相反；

支撑模块，设置于所述第三平台上，所述支撑模块包括至少三个支撑机构由下至上支撑发动机，所述支撑机构均通过升降缸沿重力方向滑动连接于所述第三平台上。

通过采用上述技术方案，发动机被吊装在支撑模块上，当需要进行后设备舱的安装时，支撑机构依次移动为后设备舱进行让位，同时保证至少有两个支撑机构对发动机进行支撑，使得后设备舱能从发动机的首端进入，移动至发动机的尾端进行安装，从而安装后设备舱。在后设备舱装好后，需要往发动机上装燃料舱，燃料舱也是在发动机的首端处安装，需调整发动机的姿态，此时需要调整俯仰机构以及偏摆机构，使发动机的首端的角度更适合安装燃料舱，安装位置更精准。以此，提供一种装配平台对发动机姿态进行调整以进行高精度装配，同时提高发动机与后设备舱、燃料舱的装配效率。

可选的，所述偏摆件包括壳体、伸缩杆和伸缩组件，所述壳体连接所述第一平台，所述伸缩杆一端穿设入所述壳体内，所述伸缩杆与所述壳体滑动连接，所述伸缩组件设置于所述壳体内用于驱动所述伸缩杆移动。

通过采用上述技术方案，通过伸缩杆相对壳体的伸缩驱动第二平台进行运动，从而使得第二平台产生侧倾，从而调整发动机姿态。

可选的，所述伸缩组件包括第一螺杆、蜗轮和蜗杆，所述蜗轮和所述蜗杆转动连接于所述壳体内，所述蜗轮和所述蜗杆相互啮合，所述第一螺杆同轴连接于所述蜗轮中心，所述第一螺杆转动连接于所述壳体内，所述第一螺杆一端同轴穿设入所述伸缩杆内并与所述伸缩杆螺纹连接，所述第二平台上设置有驱动所述第一螺杆转动的第一驱动组件，所述伸缩杆设置有防止转动的限位件。

通过采用上述技术方案，提供一种令伸缩杆相对壳体进行移动的方案，同时第一螺杆配合伸缩杆可进行自锁，从而提高结构的稳定性。

可选的，所述第一驱动组件包括盒体、第一驱动件和第一传动结构，所述第一驱动件为伺服电机，所述第一驱动件的输出端穿设入所述盒体中，所述盒体连接于所述第二平台上，所述第一驱动件的输出端设置有主动斜齿轮，所述第一传动结构包括两根第一传动轴，两根所述第一传动轴一端均穿设入所述盒体中，并设置有与所述主动斜齿轮啮合的从动斜齿轮，所述第一传动轴另一端同轴连接对应的所述第一螺杆上。

通过采用上述技术方案，第一驱动件可同时带动两个偏摆件进行工作，从而节约成本。

可选的，所述俯仰件结构与所述偏摆件结构相同仅位置不同。

通过采用上述技术方案，通过采用同样的结构实现发动机偏摆和俯仰的效果，节约设备生产成本。

可选的，所述支撑机构能沿所述第三平台长度方向移动，所述第三平台设置有驱动所述支撑机构进行移动的滑移组件。

通过采用上述技术方案，支撑机构能够移动，以匹配不同规格的发动机、后设备舱以及燃料舱的尺寸，提高装配平台的通用性。

可选的，所述滑移组件包括齿条和齿轮，所述齿条沿所述第三平台长度方向设置，所述齿轮转动连接于所述支撑机构中，所述支撑机构内设置有驱动所述齿轮转动的第三驱动件。

通过采用上述技术方案，提供一种方案以驱动支撑机构进行运动。

可选的，所述支撑机构包括用于连接所述第三平台的座体和用于支撑发动机的支撑部，所述支撑部中部设置有提升柱，所述提升柱穿设过所述座体进入所述升降缸中，所述升降缸连接于所述座体上，所述升降缸包括缸体、第二螺杆和第四驱动件，所述第二螺杆同轴穿设入所述提升柱中，并与所述提升柱螺纹连接，所述第四驱动件驱动第二螺杆转动。

通过采用上述技术方案，提供一种控制提升柱移动，从而带动支撑部相对座体进行移动的方案，使得支撑部能有进行移动以为后设备舱进行让位。

可选的，所述支撑模块还包括若干用于支撑后设备舱的支撑机构。

可选的，所述第一平台与所述第二平台之间设置用于保持所述第二平台水平的若干初定位柱，所述第二平台与所述第三平台之间设置有若干所述初定位柱。

通过采用上述技术方案，初定位柱能够确保平台与平台之间水平安装，在需要使用装配平台时，将去掉初定位柱。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1.通过偏摆机构和俯仰机构的配合，提供一种装配平台对发动机姿态进行调整以进行高精度装配燃料舱的方案，同时提高装配效率；

2.通过若干支撑机构的配合使得后设备舱能有套设于发动机上，以进行高精度后设备舱的装配的方案，同时提高装配效率。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例第一平台和第二平台结构示意图；

图3是本实施例仰视结构示意图；

图4是偏摆机构或俯仰机构的结构示意图；

图5是支撑机构的结构示意图。

附图标记说明：1、第一平台；11、支撑柱；2、偏摆机构；21、偏摆件；211、壳体；2111、第一限位槽；22、伸缩杆；221、第一限位块；222、螺纹孔；23、连接块；24、伸缩组件；241、第一螺杆；242、蜗轮；243、蜗杆；25、第一驱动组件；251、盒体；252、第一驱动件；2521、主动斜齿轮；253、第一传动结构；2531、第一传动轴；2532、从动斜齿轮；3、第二平台；4、俯仰机构；41、俯仰件；42、第二驱动组件；5、第三平台；61、第一支撑机构；611、座体；6111、让位孔；612、支撑部；6121、提升柱；6122、第二限位块；6123、平衡杆；62、第二支撑机构；63、第三支撑机构；64、第四支撑机构；65、第五支撑机构；7、滑移组件；71、齿条；72、齿轮；73、第三驱动件；8、升降缸；81、缸体；811、第二限位槽；82、第二螺杆；83、第四驱动件；9、初定位柱。

具体实施方式

以下结合附图1至附图5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种用于发动机与后设备舱、燃料舱装配的装配平台，用于以自动化的形式调整发动机的姿态，以便配合龙门吊高精度地将后设备舱和燃料舱与发动机进行对接。

参照图1，一种用于发动机与后设备舱、燃料舱装配的装配平台包括至下而上依次设置的第一平台1、第二平台3和第三平台5，初始状态时，第一平台1置于地面，第二平台3平行地面连接于第一平台1上表面，第三平台5平行地面连接于第二平台3上表面。第二平台3与第一平台1之间通过偏摆机构2连接，第三平台5与第二平台3之间通过俯仰机构4连接。

参照图2和图3，具体地，第一平台1为装配平台底座，基于生产成本和平台重量考量，本实施例中将之设置为，上部为水平放置的矩形框体，框体四角竖直向下延伸出支撑柱11用于抵接地面。在其他实施例中对第一平台1形状不做限制。第二平台3为与第一平台1相平行的矩形框体，且在竖直投影面上第二平台3长边与第一平台1长边平行，第二平台3短边与第一平台1短边平行。第三平台5为与第二平台3相平行的矩形框体，且在竖直投影面上第三平台5长边与第二平台3长边平行，第三平台5短边与第二平台3短边平行。

参照图2和图3，进一步的，本实施例中偏摆机构2和俯仰机构4位置的设置和数量仅做参考，在其他实施例中可进行调整。偏摆机构2包括四个偏摆件21，偏摆件21两个为一组，两组偏摆件21分别设置于第一平台1的两侧短边上，偏摆件21一端固接第一平台1上表面，另一端铰接第二平台3外壁，偏摆件21令第二平台3的一侧具有靠近或远离第一平台1的运动方式。且两组偏摆件21驱动第二平台3运动的方向相反。即，其中一侧两个偏摆件21驱动第二平台3的一侧向远离第一平台1方向运动时，另一侧的两个偏摆件21将驱动第二平台3的一侧向靠近第一平台1的方向进行运动，从而实现第二平台3的偏摆动作。

参照图3和图4，进一步的，偏摆件21包括壳体211、伸缩杆22和伸缩组件24。壳体211中空，壳体211连接第一平台1。伸缩杆22一端穿设入壳体211内，伸缩杆22与壳体211滑动连接，伸缩组件24设置于壳体211内用于驱动伸缩杆22移动，伸缩杆22远离壳体211的一端转动连接有连接块23，连接块23固接于第二平台3外壁上。当伸缩组件24将伸缩杆22向外伸出时，第二平台3的一侧被推动进行移动；反之，当伸缩组件24带动伸缩杆22向壳体211移动时，第二平台3的一侧被向第一平台1所在方向拉动。

参照图3和图4，进一步的，伸缩组件24包括第一螺杆241、蜗轮242和蜗杆243。壳体211中空，蜗轮242和蜗杆243转动连接于壳体211内，蜗轮242和蜗杆243相互啮合。伸缩杆22一端沿轴线开设有螺纹孔222，第一螺杆241一端同轴穿设入螺纹孔222中并螺纹连接，壳体211沿伸缩杆22运动路径上开设有第一限位槽2111，第一限位槽2111为长条形，伸缩杆22外壁上设置有可于第一限位槽2111中滑动的第一限位块221。第二平台3上设置有用于驱动蜗杆243转动的第一驱动组件25。蜗杆243转动从而带动蜗轮242转动，第一螺杆241因与蜗轮242同轴连接，第一螺杆241被带动进行转动，从而使得与第一螺杆241螺纹连接的伸缩杆22沿第一螺杆241长度方向移动，第一限位槽2111配合第一限位块221限制伸缩杆22的转动，以避免结构失效。

参照图3和图4，进一步的，每一组偏摆件21适配一个第一驱动组件25。第一驱动组件25包括盒体251、第一驱动件252和第一传动结构253，第一驱动件252为伺服电机，第一驱动件252竖直设置于两个偏摆件21之间，第一驱动件252的输出端向下穿设入盒体251中，盒体251连接于第二平台3的内壁上，第一驱动件252的输出端设置有主动斜齿轮2521，第一传动结构253包括两根第一传动轴2531，两根第一传动轴2531一端均穿设入盒体251中，并设置有与主动斜齿轮2521啮合的从动斜齿轮2532，第一传动轴2531另一端同轴连接对应的第一螺杆241。

参照图3和图4，进一步的，俯仰机构4包括四个俯仰件41，俯仰件41仅位置与偏摆件21不同，俯仰件41两个为一组，两组俯仰件41分别设置于第二平台3的两侧长边上，俯仰件41一端固接第二平台3上表面，另一端铰接第三平台5内壁，俯仰件41令第三平台5的一侧具有靠近或远离第二平台3的运动方式。且两组俯仰件41驱动第三平台5运动的方向相反。即，其中一侧两个俯仰件41驱动第三平台5的一侧向远离第二平台3方向运动时，另一侧的两个俯仰件41将驱动第三平台5的一侧向靠近第二平台3的方向进行运动，从而实现第三平台5的俯仰动作。俯仰件41的结构与偏摆件21相同，同样具有第一螺杆241、蜗轮242和蜗杆243等结构。俯仰机构4还包括设置在第二平台3长度方向两端的用于驱动俯仰件41运动的第二驱动组件42，第二驱动组件42结构与第一驱动组件25相同。

参照图1,此外，第三平台5上还设置有用于支撑发动机的支撑模块，支撑模块包括五个支撑机构，分别为第一支撑机构61、第二支撑机构62、第三支撑机构63、第四支撑机构64、第五支撑机构65。五个支撑机构可轴向沿平台的长度方向移动地设置在第三平台5上，第三平台5设置有驱动支撑机构进行移动的滑移组件7。五个支撑机构能够独立轴向移动设置，主要是为了能够匹配不同规格的发动机、后设备舱以及燃料舱的尺寸，提高装配平台的通用性，同时，也能够根据装配过程的需要，对相应支撑机构的位置进行微调。滑移组件7包括齿条71和齿轮72，齿条71沿第三平台5长度方向设置，齿轮72转动连接于支撑机构中，支撑机构内设置有驱动齿轮72转动的第三驱动件73，第三驱动件73为伺服电机，第三驱动件73带动齿轮72转动，齿轮72与齿条71啮合从而能够实现对应的支撑机构的轴向移动。

参照图1和图5，进一步的，第一支撑机构61、第二支撑机构62和第三支撑机构63用于共同支撑发动机，第四支撑机构64和第五支撑机构65用于共同支撑后设备舱。五个支撑机构呈一条直线设置，五个支撑机构的下方分别设有升降缸8，每个升降缸8能够独立带动对应的支撑机构上下升降设置。支撑机构均包括用于连接第三平台5的座体611，以及用于支撑发动机的支撑部612，第二支撑机构62的第二支撑部612为两个竖直相对设置的支撑板，两支撑板用于支撑发动机的弹性连接接头。其余支撑机构的支撑部612为弧形支撑部612。

参照图1和图5，进一步的，支撑部612中部竖直向下延伸设置有提升柱6121，座体611上开设有供提升柱6121穿设过的让位孔6111，升降缸8设置于座体611远离支撑部612的一面，提升柱6121穿设过让位孔6111后与升降缸8连接，升降缸8包括缸体81、第二螺杆82和第四驱动件83，第二螺杆82同轴穿设入提升柱6121中，并与提升柱6121螺纹连接，提升柱6121外壁设置有第二限位块6122，缸体81上沿提升柱6121移动方向开设有第二限位槽811，第二限位块6122滑动连接于第二限位槽811中。第四驱动件83为伺服电机，第四驱动件83输出端连接第二螺杆82。第四驱动件83驱动第二螺杆82杆转动，从而带动与第二螺杆82螺纹连接的提升柱6121沿长度方向进行移动，从而将支撑部612进行顶起或放下。

进一步的，支撑部612下表面阵列竖直设置有若干平衡杆6123，平衡杆6123竖直穿设过座体611。

参照图1，此外，第一平台1与第二平台3之间以及第二平台3与第三平台5之间均阵列设有可拆卸的初定位柱9，初定位柱9能够确保平台与平台之间水平安装，在需要使用装配平台时，将去掉初定位柱9。

本申请实施例一种用于发动机与后设备舱、燃料舱装配的装配平台的实施原理为：

发动机是不规则的长轴状，后设备舱是空心的套管状，后设备舱仅可由发动机的首端套设入发动机，而后移动至发动机尾端进行连接。因而，对后设备舱进行安装时，首先发动机被吊装在第一支撑机构61、第二支撑机构62、第三支撑机构63上。后设备舱在龙门吊抓取的作用下需要从发动机的第一端(首端)穿过移动至发动机的第二端(尾端），并支撑在第四支撑机构64和第五支撑机构65上，且后设备舱需要与发动机同轴但不接触。后设备舱在穿越过程中，靠近发动机第一端的第一支撑机构61先向下移动避让，脱离对发动机的支撑，使后设备舱能够从该处顺利通过发动机，发动机由第二支撑机构62和第三支撑机构63支撑。然后第一支撑机构61的位置上升，后设备舱继续移动至第二支撑机构62位置，第二支撑机构62向下移动避让，脱离对发动机的支撑，使后设备舱能够从该处顺利通过发动机，发动机由第一支撑机构61和第三支撑机构63支撑。按照此方式，后设备舱由发动机的第一端穿过，移动至发动机的第二端，并支撑在第四支撑机构64和第五支撑机构65上，第四、五支撑机构与第一、二、三支撑机构的高度配合，从而使得后设备舱与发动机的第二端同轴设置，但不与发动机接触。其中在后设备舱位于第二支撑机构62位置时，龙门吊抓住后设备舱向发动机的一侧偏，使发动机与后设备舱之间预留足够的向后设备舱上安装电池的空间，待一侧的电池人工安装后，龙门吊抓住后设备舱向发动机的另一侧偏，此时可以人工安装另一侧的电池。后设备舱之所以在第二支撑机构62时安装电池，主要考虑到发动机的第一端尺寸较大，后设备舱预先安装电池会无法通过发动机的第一端。

在后设备舱装好后，需要往发动机上装燃料舱，燃料舱也是在发动机的第一端处安装，由于发动机是不规则形状，为了便于以及实现燃料舱在发动机上的高精度安装，需要调整发动机的姿态，此时需要调整俯仰机构4以及偏摆结构，使发动机的第一端的角度更适合安装燃料舱，安装位置更精准。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。