用于狹小空間設(shè)備拆裝的可六自由調(diào)節(jié)拆裝工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于設(shè)備拆裝類工裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種拆裝工具，該拆裝工具通過使用萬向球輪、可調(diào)支腳、機械剪式千斤頂調(diào)整設(shè)備拆裝時的各自由度、實現(xiàn)設(shè)備的拆裝等功能。
【背景技術(shù)】
[0002]儀器設(shè)備拆裝是航天器總裝過程中最為常見的工況之一。儀器設(shè)備通過緊固件與航天器連接。通常情況下，設(shè)備自身的安裝支腳為通孔，儀器對應(yīng)的安裝位置為螺紋孔，通過螺釘進行緊固。為確保儀器安裝的精度，儀器自身安裝支腳的孔徑一般只比螺釘外徑大0.5_，這就要求相應(yīng)的儀器設(shè)備拆裝工裝需具備六自由度的調(diào)節(jié)能力，確保拆裝時的孔位對正性。
[0003]例如某工況需求為在發(fā)射場作業(yè)期間，人員需通過整流罩上的開口進入航天器內(nèi)部，將一臺設(shè)備拆除(設(shè)備為倒掛式安裝，即設(shè)備安裝面向上)，待相關(guān)作業(yè)完成后再將此臺設(shè)備恢復(fù)安裝。此次工況要求相應(yīng)的工裝除具備通用的拆裝設(shè)備工裝的六自由度調(diào)節(jié)功能外，還要求工裝的重量盡量輕，便于單人進行操作，更重要的是要求工裝的總高盡量低，以便于設(shè)備拆裝過程中順利通過整流罩上的開口。
[0004]因此，針對此特殊工況，急需設(shè)計出一種具備小范圍內(nèi)六自由度調(diào)節(jié)功能且精巧的設(shè)備拆裝工裝完成狹小空間內(nèi)的設(shè)備拆裝作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于萬向球輪、可調(diào)支腳、機械剪式千斤頂?shù)脑O(shè)備拆裝工裝，旨在滿足設(shè)備拆裝時的六自由度需求，同時要求工裝自身重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計精巧，可完成狹小空間內(nèi)的設(shè)備拆裝作業(yè)。
[0006]本發(fā)明突破了傳統(tǒng)的分層導(dǎo)軌式自由度調(diào)節(jié)模式，首次應(yīng)用萬向球輪、可調(diào)支腳、機械剪式千斤頂組合而成的集成裝置，實現(xiàn)了設(shè)備拆裝過程中的3個平移自由度及3個旋轉(zhuǎn)自由度的調(diào)節(jié)，攻克了狹小空間內(nèi)設(shè)備拆裝的通用性難題。
[0007]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]用于航天器內(nèi)部狹小空間設(shè)備拆裝的可六自由調(diào)節(jié)拆裝工具，主要包括踏板、移動平臺底板、萬向球輪、可調(diào)支腳、機械剪式千斤頂和轉(zhuǎn)接板，踏板是整個裝置的基礎(chǔ)，用于與航天器內(nèi)部狹小空間內(nèi)的承載結(jié)構(gòu)件搭接，萬向球輪及可調(diào)支腳通過緊固件與移動平臺底板連接，機械剪式千斤頂固定于移動平臺底板上方，轉(zhuǎn)接板位于機械剪式千斤頂上方，其中，移動平臺底板的底部上呈正三角布置三個可調(diào)支腳，三個可調(diào)支腳具有繞水平方向兩個中心軸線的旋轉(zhuǎn)自由度，同時具有支撐鎖定功能，每個可調(diào)支腳均具有繞自身軸線30°范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)的功能，以保證使用中全程支腳底部始終與踏板全接觸；移動平臺底板的底部四個角位置設(shè)置四個萬向球輪，萬向球輪具有在水平面上的兩個移動自由度以及繞豎直軸線的旋轉(zhuǎn)自由度。
[0009]其中，踏板采用鋁型材結(jié)構(gòu)，為儀器設(shè)備及人員進出航天器內(nèi)部提供通道。
[0010]其中，可調(diào)支腳的連接件穿過移動平臺底板并在連接件上部通過螺母緊固連接。
[0011]其中，轉(zhuǎn)接板用于機械剪式千斤頂與所拆裝設(shè)備的轉(zhuǎn)接，通過緊固件進行固連，防止運動過程中儀器的滑脫。
[0012]與傳統(tǒng)的分層導(dǎo)軌式自由度調(diào)節(jié)方式相比，本發(fā)明具有調(diào)節(jié)靈活、結(jié)構(gòu)精巧、高度方向尺寸需求小等優(yōu)點，攻克了狹小空間內(nèi)儀器設(shè)備拆裝的難題，實現(xiàn)了小范圍內(nèi)的六自由度調(diào)節(jié)功能，滿足了某型號航天器總裝操作需求。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的用于航天器內(nèi)部狹小空間設(shè)備拆裝的可六自由調(diào)節(jié)拆裝工具示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的拆裝工具中移動平臺底板底部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中一踏板、2 —移動平臺底板、3 —萬向球輪、4 一可調(diào)支腳、5 —機械剪式千斤頂、6 —轉(zhuǎn)接板。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的用于航天器內(nèi)部狹小空間設(shè)備拆裝的可六自由調(diào)節(jié)拆裝工具進行進一步說明，該說明僅僅是示例性的，并不旨在限制本發(fā)明的保護范圍。
[0017]參見圖1，圖1顯示了本發(fā)明的用于航天器內(nèi)部狹小空間設(shè)備拆裝的可六自由調(diào)節(jié)拆裝工具示意圖；其中，本發(fā)明的拆裝工具，包括鋁型材結(jié)構(gòu)的踏板1、移動平臺底板2、萬向球輪3 (萬向球輪選用湖州德馬鈴木工業(yè)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的WA-Ol-B型萬向球輪)、可調(diào)支腳4(可調(diào)支腳選用大連美德樂工業(yè)組裝技術(shù)有限公司生產(chǎn)的球頭支腳)、機械剪式千斤頂5和轉(zhuǎn)接板6，踏板I是整個裝置的基礎(chǔ)，用于與航天器內(nèi)部狹小空間內(nèi)的承載結(jié)構(gòu)件搭接，萬向球輪3及可調(diào)支腳4通過緊固件與移動平臺底板2連接，可調(diào)支腳4的連接件穿過移動平臺底板并在連接件上部通過螺母緊固連接，機械剪式千斤頂5固定于移動平臺底板2上方，轉(zhuǎn)接板6位于機械剪式千斤頂5上方，通過緊固件進行固連，防止運動過程中儀器的滑脫，確保拆裝全過程儀器設(shè)備的安全。其中，移動平臺底部2上呈正三角布置三個可調(diào)支腳4，三個可調(diào)支腳4具有繞水平方向兩個中心軸線的旋轉(zhuǎn)自由度，同時具有支撐鎖定功能，每個可調(diào)支腳4均具有繞自身軸線30°范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)的功能，以保證使用中全程支腳底部始終與踏板I全接觸；移動平臺底板2的底部四個角位置設(shè)置四個萬向球輪3，萬向球輪3具有在水平面上的兩個移動自由度以及繞豎直軸線的旋轉(zhuǎn)自由度。
[0018]下面按航天器內(nèi)部狹小空間中設(shè)備的拆除和安裝兩個工況對工裝的使用流程進行說明。
[0019]設(shè)備拆除時，先行將踏板鋪設(shè)到位；將設(shè)備拆裝工裝移動至待拆除設(shè)備的下方，通過4個萬向球輪及3個可調(diào)支腳(移動平臺底部的3個可調(diào)支腳提供繞水平方向2個中心軸線的旋轉(zhuǎn)自由度，兼具支撐鎖定功能，每個可調(diào)支腳均具有繞自身軸線30°范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)的功能，可保證在使用全程支腳底部始終與踏板全接觸)調(diào)整工裝除豎直方向升降外的5個自由度，使轉(zhuǎn)接板上設(shè)備的連接孔位與設(shè)備的拆裝孔對正；緩慢操作機械剪式千斤頂使轉(zhuǎn)接板與設(shè)備頂面緊密貼合；利用緊固件將轉(zhuǎn)接板與設(shè)備連接，使設(shè)備拆裝工裝與待拆除設(shè)備連為一體；拆除設(shè)備安裝的緊固件；完成儀器設(shè)備的拆除。
[0020]設(shè)備安裝時，先行將踏板鋪設(shè)到位；在地面通過緊固件將設(shè)備拆裝工裝的轉(zhuǎn)接板與設(shè)備頂面連接，使設(shè)備拆裝工裝與設(shè)備連為一體；借助拆裝工裝上的4個萬向球輪將設(shè)備移動至待安裝位置的下方；并通過4個萬向球輪及3個可調(diào)支腳進行微調(diào)，使設(shè)備安裝孔位對正；調(diào)節(jié)機械剪式千斤頂，使設(shè)備安裝底面與航天器上相應(yīng)的安裝面貼合；將設(shè)備安裝緊固件安裝到位；拆除設(shè)備拆裝工裝與設(shè)備之間的緊固件連接，完成儀器設(shè)備的安裝。其中，踏板采用鋁型材結(jié)構(gòu)，具有重量輕、強度高的優(yōu)點，為儀器設(shè)備及人員進出航天器內(nèi)部提供通道。
[0021]本發(fā)明的設(shè)備拆裝工裝，針對狹小空間內(nèi)設(shè)備拆裝的特點，通過萬向球輪提供水平方向的平移自由度及繞豎直軸線的旋轉(zhuǎn)自由度，通過可調(diào)支腳提供繞水平方向2個中心軸線的旋轉(zhuǎn)自由度，機械剪式千斤頂提供豎直方向的平移自由度。整個工裝重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計精巧，尤其是在高度方向上占用的空間小，提供了設(shè)備拆裝所需的6個自由度，可有效解決狹小空間內(nèi)倒掛式設(shè)備的拆裝難題，快捷、安全地完成了某型號航天器相應(yīng)設(shè)備的拆裝工作。其具有如下優(yōu)點:
[0022]I)采用輪式移動調(diào)節(jié)模式，與傳統(tǒng)的分層導(dǎo)軌式調(diào)節(jié)模式相比，大大減輕了整個裝置的重量；
[0023]2)通過更改轉(zhuǎn)接板上與儀器連接孔的形位尺寸，可實現(xiàn)不同儀器設(shè)備的拆裝，應(yīng)用廣泛；
[0024]3)結(jié)構(gòu)緊湊，尤其是高度方向所需尺寸小，可滿足狹小空間內(nèi)設(shè)備拆裝的需求。
[0025]盡管上文對本發(fā)明的【具體實施方式】給予了詳細描述和說明，但是應(yīng)該指明的是，我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.用于航天器內(nèi)部狹小空間設(shè)備拆裝的可六自由調(diào)節(jié)拆裝工具，主要包括踏板、移動平臺底板、萬向球輪、可調(diào)支腳、機械剪式千斤頂和轉(zhuǎn)接板，踏板是整個裝置的基礎(chǔ)，用于與航天器內(nèi)部狹小空間內(nèi)的承載結(jié)構(gòu)件搭接，萬向球輪及可調(diào)支腳通過緊固件與移動平臺底板連接，機械剪式千斤頂固定于移動平臺底板上方，轉(zhuǎn)接板位于機械剪式千斤頂上方，其中，移動平臺底板的底部上呈正三角布置三個可調(diào)支腳，三個可調(diào)支腳具有繞水平方向兩個中心軸線的旋轉(zhuǎn)自由度，同時具有支撐鎖定功能，每個可調(diào)支腳均具有繞自身軸線30°范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)的功能，以保證使用中全程支腳底部始終與踏板全接觸；移動平臺底板的底部四個角位置設(shè)置四個萬向球輪，萬向球輪具有在水平面上的兩個移動自由度以及繞豎直軸線的旋轉(zhuǎn)自由度。
2.如權(quán)利要求1所述的拆裝工具，其中，踏板采用鋁型材結(jié)構(gòu)，為儀器設(shè)備及人員進出航天器內(nèi)部提供通道。
3.如權(quán)利要求1所述的拆裝工具，其中，可調(diào)支腳的連接件穿過移動平臺底板并在連接件上部通過螺母緊固連接。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的拆裝工具，其中，轉(zhuǎn)接板用于機械剪式千斤頂與所拆裝設(shè)備的轉(zhuǎn)接，通過緊固件進行固連，防止運動過程中儀器的滑脫。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于航天器內(nèi)部狹小空間設(shè)備拆裝的可六自由度調(diào)節(jié)拆裝工具，包括踏板、移動平臺底板、萬向球輪、可調(diào)支腳、機械剪式千斤頂和轉(zhuǎn)接板，踏板用于與航天器內(nèi)部狹小空間內(nèi)的承載結(jié)構(gòu)件搭接，萬向球輪及可調(diào)支腳通過緊固件與底板連接，千斤頂固定于底板上方，轉(zhuǎn)接板位于千斤頂上方，其中，底板底部上呈正三角布置三個可調(diào)支腳，移動平臺底板的底部四個角位置設(shè)置四個萬向球輪，萬向球輪具有在水平面上的兩個移動自由度以及繞豎直軸線的旋轉(zhuǎn)自由度。與傳統(tǒng)的分層導(dǎo)軌式自由度調(diào)節(jié)方式相比，本發(fā)明具有調(diào)節(jié)靈活、結(jié)構(gòu)精巧、高度方向尺寸需求小等優(yōu)點，實現(xiàn)了小范圍內(nèi)的六自由度調(diào)節(jié)功能。
【IPC分類】B23P19-10
【公開號】CN104647021
【申請?zhí)枴緾N201510006018
【發(fā)明人】杜瑞兆, 邢帥, 楊前進, 衛(wèi)月娥, 邊玉川, 代海林, 賀云, 肖正懿, 劉同輝, 李 東, 趙乾, 師凱, 朱航
【申請人】北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月7日