一种火箭发动机试车台在线配重装置的制作方法

1.本发明属于火箭发动机试验设备技术领域，具体涉及一种火箭发动机试车台在线配重装置。


背景技术：

2.由于火箭发动机试验台与远程控制室距离非常远，并且试验时台架区域须保证无人员在场，试验过程中需对动架进行配重以使得测力传感器在最佳精度量程内。试验中配重悬吊钢丝绳连接动架和配重装置，火箭发动机安装在动架上，试车过程发动机产生的冲击使得钢丝绳会产生高频振荡。现有技术中需在现场更换钢丝绳的配重，试验人员操作繁琐费时费力且具有一定操作风险。现有技术中也有应用于其它领域的配重装置，通过导杆可以设置不同质量的砝码，并可根据不同试验进行手动调节，以满足各种试验数据需求；在砝码之间加装缓冲垫，使其在工作中受到的冲击力较小，进而延长了配重装置的使用寿命不过，上述配重装置存在以下缺点：1)插销的闭合和开启需要人工操作，无法实现远程控制和自动控制；2)配重块与导杆之间接触从而摩檫力影响配重精度，尤其不利于在高频震荡条件下使用。因此，需要一种结构简单，能够远程控制钢丝绳配重，满足火箭发动机试验的钢丝绳配重装置。


技术实现要素：

3.本发明的发明目的是提供一种火箭发动机试车台在线配重装置，可以远程控制，无需人员到达试验场所进行起吊和人工操作，结构简单，安全快捷，保障了火箭发动机试验的安全进行。
4.本发明的具体技术方案是一种火箭发动机试车台在线配重装置，包括配重框、多个砝码和升降单元，其特征在于，
5.所述的配重框包括倒锥形筒，该倒锥形筒下部具有开口，
6.所述的多个砝码由上至下顺序设置在所述的倒锥形筒的内腔中，多个砝码中的每一个砝码都为圆饼状结构，分别都具有与倒锥形筒环形内壁配合的环形侧面，当多个砝码叠累在一起时，多个砝码的多个环形侧面共面，
7.所述的升降单元位于倒锥形筒下部开口的正下方，升降单元包括升降台面，所述的升降台面能够升起或降下，通过顺序顶升或降下多个砝码，使多个砝码顺序脱离或压紧倒锥形筒的内壁，
8.所述的火箭发动机试车台的钢丝绳与配重框的上端连接。
9.更进一步地，所述的配重框还包括悬吊盖，所述的倒锥形筒上部具有开口，所述的悬吊盖将倒锥形筒上部封闭，悬吊盖上的表面具有耳板和销轴，所述的所述的火箭发动机试车台的钢丝绳连接在所述的销轴上。
10.更进一步地，所述的多个砝码有三个，分别为砝码一、砝码二和砝码三，每个砝码的上表面中心具有一个凸起，下表面中心处具有一个凹坑，上面的砝码的凹坑能够与下面
的砝码的凸起相配合。
11.更进一步地，所述的升降单元还包括位置传感器、导向杆、电动丝杆、底座和电机，所述的底座具有上端板，所述的上端板上具有通孔，所述的电动丝杆穿过上端板上的通孔，所述的升降台面固定在电动丝杆的上端，电动丝杆能够在所述的电机的驱动下上下移动，所述的导向杆一端固定在升降台面下表面，另一端穿过底座上具有的导向孔，导向杆与电动丝杆平行，所述的位置传感器用于感知升降台面的位置。
12.本发明的有益效果是1)本发明的火箭发动机试车台在线配重装置采用简单的顶升结构，就能远程控制钢丝绳的配重，也避免了人员近距离更换配重的危险性；2)巧妙地采用倒锥形筒和具有倒锥形侧面的砝码相配合，顺序进行配重的加载；3)配重的砝码加载后，配重框与未参与配重的砝码留有间隙，保证了在高频振荡时不与未参与配重的砝码和升降单元接触；4)整个装置的部件仅有倒锥形筒、砝码、一套传动单元，结构简单、经济实用。
附图说明
13.图1为本发明的火箭发动机试车台在线配重装置的立体示意图(局部剖开)；
14.图2为本发明的火箭发动机试车台在线配重装置的配重框的正视图(竖向剖开)；
15.图3为本发明的火箭发动机试车台在线配重装置的砝码一的正视图(竖向剖开)；
16.图4为本发明的火箭发动机试车台在线配重装置的升降单元的正视图；
17.其中，配重框1，悬吊盖1.1，倒锥形筒1.2，
18.砝码一2，砝码二3，砝码三4，
19.升降单元5，升降台面5.1，位置传感器5.2，导向杆5.3，电动丝杆5.4，底座5.5。
具体实施方式
20.下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步地描述。
21.如附图1所示，本发明的一种火箭发动机试车台在线配重装置，包括配重框1、多个砝码和升降单元5。
22.如附图2所示，所述的配重框1包括悬吊盖1.1和倒锥形筒1.2，二者通过螺栓连接装配成一体。该倒锥形筒1.2下部具有开口。所述的倒锥形筒1.2上部具有开口，所述的悬吊盖1.1将倒锥形筒1.2上部封闭，悬吊盖1.1上的表面具有耳板和销轴，所述的所述的火箭发动机试车台的钢丝绳通过挂钩连接在所述的销轴上。
23.如附图3所示，所述的多个砝码由上至下顺序设置在所述的倒锥形筒1.2的内腔中，多个砝码中的每一个砝码都为圆饼状结构，分别都具有与倒锥形筒1.2环形内壁配合的环形侧面，当多个砝码叠累在一起时，多个砝码的多个环形侧面共面。
24.如附图4所示，升降单元5包括升降台面5.1、位置传感器5.2、导向杆5.3、电动丝杆5.4、底座5.5和电机，所述的升降单元5位于倒锥形筒1.2下部开口的正下方，所述的升降台面5.1能够升起或降下，通过顺序顶升或降下多个砝码，使多个砝码顺序脱离或压紧倒锥形筒1.2的内壁。所述的底座5.5具有上端板，所述的上端板上具有带有内螺纹的通孔，所述的电动丝杆5.4穿过上端板上的通孔，所述的升降台面5.1固定在电动丝杆5.4的上端，电动丝杆5.4能够在所述的电机的驱动下上下移动，所述的导向杆5.3一端固定在升降台面5.1下表面，另一端穿过底座5.5上具有的导向孔，导向杆5.3与电动丝杆5.4平行，所述的位置传
感器5.2用于感知升降台面5.1的位置。
25.所述的火箭发动机试车台的钢丝绳与配重框1的上端连接。
26.本发明的一个具体的实施例，所述的多个砝码有三个，分别为砝码一2、砝码二3和砝码三4，每个砝码的上表面中心具有一个锥形凸起，下表面中心处具有一个倒锥形的凹坑，上面的砝码的凹坑能够与下面的砝码的凸起相配合。砝码一2、砝码二3和砝码三4除了大小不一样以外，均是倒锥台形。使用中砝码通过锥面卡装在锥形筒内部，从而达到加载目的。
27.升降台面5.1上表面设有与砝码三4底端倒锥形孔相配合的锥形柱，升降台面5.1升降时导向杆5.3提供约束保证升降台面5.1运动中不倾斜并避免电动丝杆5.4受侧向载荷，位置传感器5.2可感应升降台面5.1所在高度位置，底座5.5固定在地面基础上。
28.本发明的装置的工作流程如下：
29.试验前，先将三个砝码2、3、4通过配重框1的倒锥形筒1.2上端开口依次加入到配重框1中，升降单元5将三个砝码2、3、4逐一顶升，在顶升过程中，升降台面5.1上的锥形柱和砝码三4下表面的倒锥形的凹坑相配合，进而砝码三4与砝码二3，砝码二3与砝码一2依次通过各自的锥形凸起和倒锥形的凹坑与邻接的砝码相配合从而达到了一个竖直方向导向的作用。
30.当需要配重时，火箭发动机试车台的远端控制间会控制电机转动，驱动电动丝杆5.4下降，根据所需的重量下降相应的距离(此距离通过位置传感器5.2进行感应并回馈给远端控制间)从而使得相应数量砝码卡置到倒锥形筒1.2内相应位置。
31.当试验结束后，远端控制间会控制电动丝杆5.4上升，逐一对砝码进行卸载。
32.虽然本发明已经以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本技术的权利要求所界定的内容为标准。

技术特征：
1.一种火箭发动机试车台在线配重装置，包括配重框(1)、多个砝码和升降单元(5)，其特征在于，所述的配重框(1)包括倒锥形筒(1.2)，该倒锥形筒(1.2)下部具有开口，所述的多个砝码由上至下顺序设置在所述的倒锥形筒(1.2)的内腔中，多个砝码中的每一个砝码都为圆饼状结构，分别都具有与倒锥形筒(1.2)环形内壁配合的环形侧面，当多个砝码叠累在一起时，多个砝码的多个环形侧面共面，所述的升降单元(5)位于倒锥形筒(1.2)下部开口的正下方，升降单元(5)包括升降台面(5.1)，所述的升降台面(5.1)能够升起或降下，通过顺序顶升或降下多个砝码，使多个砝码顺序脱离或压紧倒锥形筒(1.2)的内壁，所述的火箭发动机试车台的钢丝绳与配重框(1)的上端连接。2.根据权利要求1所述的一种火箭发动机试车台在线配重装置，其特征在于，所述的配重框(1)还包括悬吊盖(1.1)，所述的倒锥形筒(1.2)上部具有开口，所述的悬吊盖(1.1)将倒锥形筒(1.2)上部封闭，悬吊盖(1.1)上的表面具有耳板和销轴，所述的所述的火箭发动机试车台的钢丝绳连接在所述的销轴上。3.根据权利要求2所述的一种火箭发动机试车台在线配重装置，其特征在于，所述的多个砝码有三个，分别为砝码一(2)、砝码二(3)和砝码三(4)，每个砝码的上表面中心具有一个凸起，下表面中心处具有一个凹坑，上面的砝码的凹坑能够与下面的砝码的凸起相配合。4.根据权利要求3所述的一种火箭发动机试车台在线配重装置，其特征在于，所述的升降单元(5)还包括位置传感器(5.2)、导向杆(5.3)、电动丝杆(5.4)、底座(5.5)和电机，所述的底座(5.5)具有上端板，所述的上端板上具有带有内螺纹的通孔，所述的电动丝杆(5.4)穿过上端板上的通孔，的所述的升降台面(5.1)固定在电动丝杆(5.4)的上端，电动丝杆(5.4)能够在所述的电机的驱动下上下移动，所述的导向杆(5.3)一端固定在升降台面(5.1)下表面，另一端穿过底座(5.5)上具有的导向孔，导向杆(5.3)与电动丝杆(5.4)平行，所述的位置传感器(5.2)用于感知升降台面(5.1)的位置。

技术总结
本发明涉及一种火箭发动机试车台在线配重装置，包括配重框(1)、多个砝码和升降单元(5)，其特征在于，所述的配重框(1)包括倒锥形筒(1.2)，所述的多个砝码由上至下顺序设置在所述的倒锥形筒(1.2)的内腔中，当多个砝码叠累在一起时，多个砝码的多个环形侧面共面，所述的升降台面(5.1)能够升起或降下，通过顺序顶升或降下多个砝码，使多个砝码顺序脱离或压紧倒锥形筒(1.2)的内壁，所述的火箭发动机试车台的钢丝绳与配重框(1)的上端连接。本发明的火箭发动机试车台在线配重装置可以远程控制，无需人员到达试验场所进行起吊和人工操作，结构简单，安全快捷，保障了火箭发动机试验的安全进行。的安全进行。的安全进行。


技术研发人员：文海涛 陈四华 曾小林 郭正华 钟琴
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2023/7/19