CN113173256B - 一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装及其方法，涉及航空器结构总装总成技术领域，其特征在于，包括多个支承框架、多个中芯支撑、尾锥支撑、头锥支撑、多个中芯桁架、多个加劲环和多个纵拉杆，其中，所述支承框架锚固在地面上，所述中芯支撑、所述尾锥支撑和所述头锥支撑分别安装在不同的所述支承框架顶部。本发明采用模块化、节段框架与功能支撑集成工装实现分散多点支撑，支撑具有三维位姿调节能力，利用中芯桁架和加劲环自承力支撑，实现了对大型张拉整体龙骨结构的高效、经济、快速、简捷的总装和集成，避免了满堂脚手架高空装配的难题和大量脚手架制作、搭设、拆卸、工艺干涉导致的高成本、长周期等。

Description

一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装及其方法

技术领域

本发明涉及航空器结构总装总成技术领域，尤其涉及一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装及其方法。

背景技术

平流层飞艇是依靠浮力、推进和控制实现长时间飞行、定点巡航、高度保持，从而完成科学探测和通讯等应用，具有广泛的应用前景。但是，由于平流层低密度等环境和目前的结构材料、能源等技术，国内外论证所及的飞艇长度均超过100m，才可完成商业级载荷场景。昼夜温度交变给软式囊体结构带来浮力、压力巨变，飞艇在高度保持、囊体结构超压强度存在挑战。人们试图从两个方面去克服困难：第一，提升囊体材料比强度、比刚度，以及工艺，从而提高耐压能力和可靠性；第二，提出新的高刚轻质结构体系，可以实现零压承载，将浮力和结构刚度分离。

陈务军、付功义、王晓亮，等著“一种大尺度半刚性结构飞艇”(申请专利201910275705.7)，发明了一种由加劲环和纵拉杆组成的龙骨作为主体支撑结构的半刚性飞艇，具有囊体零压下的整体保形、低压下的整体刚度与高承载、载荷布置灵活和传递高效的特点。

进一步，陈务军、胡建辉、赵兵，等著“一种压杆接触型张拉整体结构与集成及张力施加方法”(申请专利201910275699.5)，提出了具体的“加劲环”及整体龙骨的张拉方法，即“采用节段组立，对称延伸，模块拼接集成，通过多个中芯轴三角形桁架端对称分级同步顶推使纵向拉杆施加均匀张力”，这里说明了总体集成方法概念，但是，如何总装集成仍是挑战，未明晰实施方法。

在早期大型刚性飞艇结构采用满堂脚手架拼装，如今大型飞机结构(世界最大客机空客A380长约70m、高约20m)采用舱段拼接、满堂工装胎具支承，以及在建筑工程大跨结构领域亦多采用满堂脚手架或张拉提升等。针对长度大于100米、高度大于40米的飞艇轻质龙骨体系，由于其特殊的结构形式及特点，其总装集成方法难以沿袭传统刚性飞艇结构、飞机舱段等总装思路。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装及其方法，可实现对刚柔一体飞艇大型张拉整体龙骨结构高效、经济、快速、简捷的总装和集成。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何实现对刚柔一体飞艇大型张拉整体龙骨结构高效、经济、快速、简捷的总装和集成。

为实现上述目的，本发明提供了一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装，其特征在于，包括多个支承框架、多个中芯支撑、尾锥支撑、头锥支撑、多个中芯桁架、多个加劲环和多个纵拉杆，其中，所述支承框架锚固在地面上，所述中芯支撑、所述尾锥支撑和所述头锥支撑分别安装在不同的所述支承框架顶部，所述中芯桁架安装在两个所述支承框架之间，所述中芯支撑、所述尾锥支撑和所述头锥支撑与所述中芯桁架相连，所述加劲环位于两个所述支承框架之间，所述纵拉杆安装在所述加劲环上。

进一步地，所述支承框架包括多个支承框架节段和支承框架护栏，所述支承框架采用四棱柱，所述四棱柱为矩形或方形，所述支承框架节段采用角钢螺栓装配而成，所述支承框架节段之间由连接螺栓连接，所述支承框架护栏设在所述支承框架顶部。

进一步地，所述中芯支撑包括A字形支架、中芯支撑固定球铰、中芯支撑直线导轨、中芯支撑工字形底框、可调螺杆球铰、中芯支撑U形螺扣和U形扣底板，所述中芯支撑由两个所述A字形支架纵向平行并联构成，所述A字形支架的支脚为所述中芯支撑固定球铰，所述中芯支撑固定球铰与所述中芯支撑工字形底框相连，所述中芯支撑工字形底框通过滑块副连接所述中芯支撑直线导轨，所述滑块副具备锁定功能，所述中芯支撑直线导轨连接在所述支承框架顶部，所述可调螺杆球铰设在所述A字形支架的顶部，所述可调螺杆球铰与所述U形扣底板相连，所述中芯支撑U形螺扣与所述中芯桁架相连。

进一步地，所述头锥支撑包括人字形支架、平行梁底框、头锥支撑直线导轨、调节螺杆、U形架、螺杆球铰、头锥支撑U形螺扣、头锥支撑U形扣座，所述头锥支撑由两个所述人字形支架横向平行并联构成，所述人字形支架的支脚与所述平行梁底框相连，所述平行梁底框通过滑块副连接所述头锥支撑直线导轨，所述头锥支撑直线导轨连接在所述支承框架的顶部，所述调节螺杆设在所述人字形支架的顶部，所述调节螺杆与所述U形架相连，所述U形架与所述头锥支撑U形扣座相连，所述头锥支撑U形螺扣与所述中芯桁架相连。

进一步地，所述尾锥支撑包括直角梯形框、尾锥支撑固定球铰、可调螺栓球铰、尾锥支撑U形螺扣、尾锥支撑U形扣座、尾锥支撑工字形底框、尾锥支撑直线导轨，所述尾锥支撑由两个所述直角梯形框纵向平行并联构成，所述直角梯形框的支脚为所述尾锥支撑固定球铰，所述尾锥支撑固定球铰与所述尾锥支撑工字形底框相连，所述尾锥支撑工字形底框通过滑块副连接所述尾锥支撑直线导轨，所述尾锥支撑直线导轨连接在所述支承框架的顶部，所述可调螺栓球铰设置在所述直角梯形框的顶部，所述可调螺栓球铰顶端与所述尾锥支撑U形扣座相连，所述尾锥支撑U形螺扣与所述中芯桁架相连。

进一步地，所述加劲环的中心与所述支承框架的纵轴线一致，所述加劲环与所述中芯桁架相连，所述加劲环两侧设有八字型稳定索。

一种超大型张拉整体龙骨结构集成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、安装支承框架；

步骤2、在所述支承框架上安装中芯支撑、尾锥支撑和头锥支撑；

步骤3、安装中芯桁架并将所述中芯桁架与所述中芯支撑、所述尾锥支撑和所述头锥支撑对应连接，以对称中部的所述中芯桁架为基准中芯桁架；

步骤4、安装加劲环，所述加劲环的中心与所述支承框架的纵轴线一致，所述加劲环与所述中芯桁架相连；

步骤5、安装四根预定位纵拉杆，所述预定位纵拉杆与所述加劲环相连，所述预定位纵拉杆之间夹角为90度；

步骤6、安装全部纵拉杆，形成飞艇张拉整体龙骨结构，在所述纵拉杆安装过程中拆除步骤5中安装的四根所述预定位纵拉杆。

进一步地，所述步骤5还包括：

步骤5.1、调整所述加劲环垂直地坪并垂直所述支承框架的纵轴线，同时旋转所述加劲环至设定的径向拉杆处于初始定位方向角；

步骤5.2、在所述基准中芯桁架上安装第一根所述预定位纵拉杆；

步骤5.3、以所述基准中芯桁架为对称中心，分别逐根向头锥和尾锥方向安装所述预定位纵拉杆，直至第一个从头锥到尾锥的所述预定位纵拉杆连接贯通；

步骤5.4、顺时针或逆时针同步同向旋转所述加劲环，旋转90度后停止；

步骤5.5、重复步骤5.2和步骤5.3进行安装，将第二个从头锥到尾锥的所述预定位纵拉杆连接贯通；

步骤5.6、重复步骤5.4，同步同向旋转所述加劲环，继续旋转90度后停止；

步骤5.7、重复步骤5.2和步骤5.3进行安装，将第三个从头锥到尾锥的所述预定位纵拉杆连接贯通；

步骤5.8、重复步骤5.4，同步同向旋转所述加劲环，继续旋转90度后停止；

步骤5.9、重复步骤5.2和步骤5.3进行安装，将第四个从头锥到尾锥的所述预定位纵拉杆连接贯通；

步骤5.10、检测龙骨状态，主要检查所述加劲环的位姿和所述预定位纵拉杆的松紧。

进一步地，所述步骤6还包括：

步骤6.1、所述预定位纵拉杆安装完成后，在所述支承框架另一侧安装从头锥到尾锥连接贯通的所述纵拉杆，一次安装2至3个所述纵拉杆；

步骤6.2、拆掉所述支承框架对侧面最低点的所述预定位纵拉杆；

步骤6.3、同步同向旋转所述加劲环，与所述预定位纵拉杆安装时的旋转方向相反，旋转到设计角度时停止；

步骤6.4、重复步骤6.1，安装从头锥到尾锥连接贯通的所述纵拉杆，每次安装2至3个所述纵拉杆；

步骤6.5、当所述支承框架对侧面的所述预定位纵拉杆转至最低点时，拆掉所述支承框架对侧面最低点的所述预定位纵拉杆；

步骤6.6、依序重复步骤6.3、步骤6.4和步骤6.5，至全部所述纵拉杆安装完备；

步骤6.7、检测龙骨状态，主要检查所述加劲环的位姿和所述纵拉杆的松紧。

进一步地，所述步骤6.3中，所述设计角度按以下公式确定：

α＝a×360÷n

其中，α为所述设计角度，a为每次安装纵拉杆的数量，n为所述纵拉杆的组数。

本发明的大型张拉整体龙骨结构集成工装与集成方法，采用模块化、节段框架与功能支撑集成工装实现了分散多点支撑，所述支撑具有三维位姿调节能力，利用中芯桁架和加劲环自承力支撑以及多加劲环同步同向旋转、地面操作面组装纵拉杆等策略，可实现对大型张拉整体龙骨结构的高效、经济、快速、简捷的总装和集成，避免满堂脚手架、高空装配的难题，以及大量脚手架的制作、搭设、拆卸、工艺干涉导致的高成本、长周期等问题。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装的张拉整体龙骨集成立面图(1)；

图2是本发明的一个较佳实施例的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装的支承框架图；

图3是本发明的一个较佳实施例的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装的中芯支撑图；

图4是本发明的一个较佳实施例的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装的头锥支撑图；

图5是本发明的一个较佳实施例的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装的尾锥支撑图；

图6是本发明的一个较佳实施例的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装的张拉整体龙骨集成立面图(2)；

图7是本发明的一个较佳实施例的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装的加劲环立面图(1)；

图8是本发明的一个较佳实施例的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装的加劲环立面图(2)；

图9是本发明的一个较佳实施例的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装的加劲环立面图(3)；

图10是本发明的一个较佳实施例的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装的加劲环立面图(4)；

图11是本发明的一个较佳实施例的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装的加劲环立面图(5)；

图12是本发明的一个较佳实施例的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装的加劲环立面图(6)；

图13是本发明的一个较佳实施例的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装的张拉整体龙骨集成立面图(3)；

其中，1-支承框架，1-1-第一支承框架，1-2-第二支承框架，1-3-第三支承框架，1-4-第四支承框架，1-5-第五支承框架，1-6-第六支承框架，1-1-01-第一支承框架节段，1-1-02-第二支承框架节段，1-1-03-支承框架节段连接，1-1-04-支承框架护栏，2-中芯桁架，2-1-第一中芯桁架，2-2-第二中芯桁架，2-3-第三中芯桁架，3-1-第一加劲环，3-2-第二加劲环，4-1-第一纵拉杆，4-2-第二纵拉杆，4-3-第三纵拉杆，5-中芯支撑，5-1-A字形支架，5-2-中芯支撑固定球铰，5-3-中芯支撑直线导轨，5-4-中芯支撑工字形底框，5-5-可调螺杆球铰，5-6-中芯支撑U形螺扣，5-7-U形扣底板，6-头锥支撑，6-1-人字形支架，6-2-平行梁底框，6-3-头锥支撑直线导轨，6-4-调节螺杆，6-5-U形架，6-6-螺杆球铰，6-7-头锥支撑U形螺扣，6-8-头锥支撑U形扣座，7-尾锥支撑，7-1-直角梯形框，7-2-尾锥支撑固定球铰，7-3-可调螺栓球铰，7-4-尾锥支撑U形螺扣，7-5-尾锥支撑U形扣座，7-6-尾锥支撑工字形底框，7-7-尾锥支撑直线导轨。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图2、图3、图4和图5所示，本发明的一个较佳实施例提供了一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装，包括多个支承框架1、多个中芯支撑5、头锥支撑6和尾锥支撑7。

如图2所示，支承框架1采用四棱柱，所述四棱柱为矩形或方形，支承框架1由多个支承框架节段组成，支承框架节段采用角钢螺栓装配而成，第一支承框架节段1-1-01和第二支承框架节段1-1-02之间由支承框架节段连接1-1-03串联组装，支承框架1顶部设支承框架护栏1-1-04；支承框架的数量为张拉整体龙骨的加劲环个数×2+2(头锥、尾锥)，高度等于加劲环半径。

如图3所示，中芯支撑5由两个A字形支架5-1纵向平行并联构成，两个A字形支架5-1的四个支脚为中芯支撑固定球铰5-2，中芯支撑固定球铰5-2与中芯支撑工字形底框5-4相连，中芯支撑工字形底框5-4由滑块副连接中芯支撑直线导轨5-3，所述滑块副具备锁定功能并各自连接在支承框架1顶部的梁上，A字形支架5-1的顶部设有可调螺杆球铰5-5，可调螺杆球铰5-5顶端的球铰连接U形扣底板5-7，中芯支撑U形螺扣5-6与中芯桁架2的上弦管相连。A字形支架5-1采用矩形钢管焊接和机加工，工字形底框5-4采用钢板结构，中芯支撑固定球铰5-2采用金属和工程塑料。

如图4所示，头锥支撑6由两个人字形支架6-1横向平行并联构成，两个人字形支架6-1的四个支脚与两个平行梁底框6-2相连，两个平行梁底框6-2由滑块副连接头锥支撑直线导轨6-3，并各自连接在支承框架1顶部的梁上；人字形支架6-1的顶部设有调节螺杆6-4，调节螺杆6-4与U形架6-5相连，U形架6-5上端的螺杆球铰6-6与头锥支撑U形扣座6-8相连，头锥支撑U形螺扣6-7与中芯桁架2的上弦管相连。人字形支架6-1、U形架6-5采用矩形钢管焊接和机加工，平行梁底框6-2采用钢板结构。

如图5所示，尾锥支撑7由两个直角梯形框7-1纵向平行并联构成，两个直角梯形框7-1的四个支脚为尾锥支撑固定球铰7-2，尾锥支撑固定球铰7-2与尾锥支撑工字形底框7-6相连，尾锥支撑工字形底框7-6由滑块副连接尾锥支撑直线导轨7-7，并各自连接在支承框架1顶部的梁上；直角梯形框7-1的顶部设有可调螺栓球铰7-3，可调螺栓球铰7-3顶端的球铰与尾锥支撑U形扣座7-5相连，尾锥支撑U形螺扣7-4与中芯桁架2的上弦管增强延伸管相连。直角梯形支架7-1采用矩形钢管焊接和机加工，尾锥支撑工字形底框7-6采用钢板结构。

如图1、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，本发明的一个较佳实施例提供了一种大型张拉整体龙骨集成方法，包括步骤如下：

步骤1、支承框架安装，根据飞艇具体设计尺寸和总装车间平面和吊车布局，确定支承框架的定位，并采用吊车吊装，依序组装各支承框架并完成水平、轴线、高度、垂直度测量及调校，最后，锚固地面。

步骤2、支撑安装，采用吊车依序起吊中芯支撑、头锥支撑、尾锥支撑，并与下方的支承框架连接，完成定位测量及调校。

步骤3、中芯桁架安装，采用吊车依序起吊中芯桁架，可从中部向两端逐渐安装，与对应支撑的U形螺扣连接，完成定位测量及调校，以对称中部的中芯桁架为基准中芯桁架，将基准中芯桁架两端的中芯支撑与下方的支承框架连接锁定，其余支撑连接为临时锁定、可沿各自的直线导轨滑动。

如图6所示，张拉整体龙骨为3跨，包括第一支承框架1-1、第二支承框架1-2、第三支承框架1-3、第四支承框架1-4、第五支承框架1-5、第六支承框架1-6、第一中芯桁架2-1、第二中芯桁架2-2、第三中芯桁架2-3、第一加劲环3-1和第二加劲环3-2。支撑框架的高度为H1，截面长为a，第一支承框架1-1与第二支承框架1-2的胯间净距为L1，第三支承框架1-3和第四支承框架1-4的胯间净距为L2，第五支承框架1-5和第六支承框架1-6的胯间净距为L3，第二支承框架1-2和第三支承框架1-3之间的净距为b，第一中芯桁架2-1的跨度为L1a，第二中芯桁架2-2的跨度为L2a，第三中芯桁架2-3的跨度为L3a，加劲环的毂长d，中芯桁架定位标高H1+H2，中芯桁架的长度和加劲环的半径R(H1可取此值)为飞艇龙骨设计几何尺寸，支撑高度H2的值可参考工作面和操作需求(1.5m-2.0m)确定。第二中芯桁架2-2为基准中芯桁架，第二支承框架1-2、第三支承框架1-3、第四支承框架1-4和第五支承框架1-5的顶部连接中芯支撑，第三支承框架1-3和第四支承框架1-4上的中芯支撑在第二中芯桁架2-2安装就位及位姿调整之后锁定，第二支承框架1-2和第五支承框架1-5上的中芯支撑在位姿调整之后临时锁定。第一中芯桁架2-1前端附头锥，第三中芯桁架2-3尾端附尾锥。第一支承框架1-1顶端接头锥支撑，第六支承框架1-6顶端接尾锥支撑。第一中芯桁架2-1安装就位后，第一支承框架1-1顶端的头锥支撑偏前，便于第一加劲环3-1就位，头锥支撑可纵向滑移。第三中芯桁架2-3安装就位后，第六支承框架1-6顶端的尾锥支撑偏后，便于第二加劲环3-2就位，尾锥支撑可纵向滑移。

步骤4、安装第一加劲环3-1，采用吊车通过吊带起吊第一加劲环3-1，先将水平放置的第一加劲环3-1翻身直立，再调整垂直于支承框架的纵轴线，纵向移位至设定的第二支承框架1-2和第三支承框架1-3中间，再横向移位至第一加劲环3-1中心与支承框架纵轴线一致，调整第一加劲环3-1使毂轴先与第二中芯桁架2-2的端部连接，再纵向调整对侧第一中芯桁架2-1使其端与第一加劲环3-1毂轴连接，最后，在第一加劲环3-1两侧设置八字型稳定索。

按照相同的方法安装第二加劲环3-2，采用吊车通过吊带起吊第二加劲环3-2，先将水平放置的第二加劲环3-2翻身直立，再调整垂直于支承框架的纵轴线，纵向移位至设定的第四支承框架1-4和第五支承框架1-5中间，再横向移位至第二加劲环3-2中心与支承框架纵轴线一致，调整第二加劲环3-2使毂轴先与第二中芯桁架2-2的端部连接，再纵向调整对侧第三中芯桁架2-3使其端与第二加劲环3-2毂轴连接，最后，在第二加劲环3-2两侧设置八字型稳定索。

步骤5、预定位纵拉杆安装。初步安装四根从头锥至尾锥的预定位纵拉杆，分别位于坐标轴上，实现对张拉整体龙骨的总体连接和初步定位，又可细分为如下安装步骤：

步骤5.1、加劲环调姿调位，通过手工调整使各加劲环垂直地坪、垂直支承框架纵轴线，同时旋转各加劲环至设定的径向拉杆处于初始定位方向角；

步骤5.2、基准中芯桁架上第一根预定位纵拉杆安装，即首先将预定位纵拉杆与基准中芯桁架两端加劲环的连接耳板用螺栓连接。此时两个加劲环定位距离小于预定位纵拉杆的无应力长度，因此，预定位纵拉杆可无张拉安装。

步骤5.3、以基准中芯桁架为对称中心，分别逐根向头锥和尾锥方向安装预定位纵拉杆，至第一个从头锥到尾锥的预定位纵拉杆连接贯通。

如图7和图1所示，将第一加劲环3-1、第二加劲环3-2旋转定位；在第二中芯桁架2-2处安装第一纵拉杆4-1；将第二纵拉杆4-2连接头锥和第一加劲环3-1，将第三纵拉杆4-3连接尾锥和第二加劲环3-2，此时头锥和尾锥分别位于第一支承框架1-1和第六支承框架1-6顶部的操作平台。

步骤5.4、同步同向(顺时针或逆时针)旋转各加劲环，旋转90度后停止，旋转过程的同步性、稳定性、平顺性、速度应严格控制。

步骤5.5、重复步骤5.2和步骤5.3进行安装，将第二个从头锥到尾锥的预定位纵拉杆连接贯通。

步骤5.6、重复步骤5.4，同步同向旋转各加劲环，继续旋转90度后停止。

步骤5.7、重复步骤5.2和步骤5.3进行安装，将第三个从头锥到尾锥的预定位纵拉杆连接贯通。

步骤5.8、重复步骤5.4，同步同向旋转各加劲环，继续旋转90度后停止。

步骤5.9、复步骤5.2和步骤5.3进行安装，将第四个从头锥到尾锥的预定位纵拉杆连接贯通。

步骤5.10、检测龙骨状态，主要检查加劲环的位姿和预定位纵拉杆的松紧，对预定位纵拉杆预紧微调，预紧力约10kg。

如图8所示，加劲环有28组径向拉杆，以7组为间隔作为初定位，最低点偏离支架1的位置，防止干涉。

步骤6、第二批纵拉杆安装。在预定位纵拉杆安装完成和检测之后，根据设计进行第二批纵拉杆的安装，直至完成全部纵拉杆安装，又可细分为如下安装步：

步骤6.1、基于预定位纵拉杆安装完成状态，参考预定位纵拉杆安装的步骤5.2和步骤5.3安装，在支承框架另一侧安装从头锥到尾锥连接贯通的纵拉杆，根据情况可安装2至3个纵拉杆，并检测、调整到位。

步骤6.2、拆掉支承框架对侧面的最低点预定位纵拉杆。

如图9所示，先在第二中芯桁架2-2跨安装纵拉杆，再安装头锥和第一加劲环3-1之间的纵拉杆、尾锥和第二加劲环3-2之间的纵拉杆；按照相同的方法，可安装3组；最后拆支架右侧的预定位纵拉杆，先拆头锥和第一加劲环3-1之间的预定位纵拉杆，再拆尾锥和第二加劲环3-2之间的预定位纵拉杆，最后拆第一加劲环3-1和第二加劲环3-2之间的预定位纵拉杆。

步骤6.3、同步同向(顺时针或逆时针)旋转各加劲环，与预定位纵拉杆安装时的加劲环旋转方向相反，旋转到设计角度α时停止。旋转过程的同步性、稳定性、平顺性、速度应严格控制。旋转角α根据加劲环半径和径向杆数量并考虑安装工艺确定，一次可安装2至3个纵拉杆最佳，从而减少安装步数。

如图10和图11所示，旋转设计角度α＝3×360÷28，每次安装3个纵拉杆。

步骤6.4、重复步骤6.1，安装从头锥到尾锥连接贯通的纵拉杆，每次安装2至3个纵拉杆。

步骤6.5、当支承框架对侧面的预定位纵拉杆转至最低点时，拆掉支承框架对侧面最低点的预定位纵拉杆，再继续按照步骤6.3操作。

步骤6.6、依序重复步骤6.3、步骤6.4和步骤6.5，至全部纵拉杆安装完备。

步骤6.7、检测龙骨状态，主要检查加劲环的位姿和纵拉杆的松紧，对纵拉杆预紧微调，预紧力约10kg。

如图12和图13所示，经过步骤1至步骤六，28组纵拉杆安装完成，从而形成飞艇张拉整体龙骨结构。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装，其特征在于，包括多个支承框架、多个中芯支撑、尾锥支撑、头锥支撑、多个中芯桁架、多个加劲环和多个纵拉杆，其中，所述支承框架锚固在地面上，所述中芯支撑、所述尾锥支撑和所述头锥支撑分别安装在不同的所述支承框架顶部，所述中芯桁架安装在两个所述支承框架之间，所述中芯支撑、所述尾锥支撑和所述头锥支撑与所述中芯桁架相连，所述加劲环位于两个所述支承框架之间，所述纵拉杆安装在所述加劲环上；

所述中芯支撑包括A字形支架、中芯支撑固定球铰、中芯支撑直线导轨、中芯支撑工字形底框、可调螺杆球铰、中芯支撑U形螺扣和U形扣底板，所述中芯支撑由两个所述A字形支架纵向平行并联构成，所述A字形支架的支脚为所述中芯支撑固定球铰，所述中芯支撑固定球铰与所述中芯支撑工字形底框相连，所述中芯支撑工字形底框通过滑块副连接所述中芯支撑直线导轨，所述滑块副具备锁定功能，所述中芯支撑直线导轨连接在所述支承框架顶部，所述可调螺杆球铰设在所述A字形支架的顶部，所述可调螺杆球铰与所述U形扣底板相连，所述中芯支撑U形螺扣与所述中芯桁架相连；

所述头锥支撑包括人字形支架、平行梁底框、头锥支撑直线导轨、调节螺杆、U形架、螺杆球铰、头锥支撑U形螺扣、头锥支撑U形扣座，所述头锥支撑由两个所述人字形支架横向平行并联构成，所述人字形支架的支脚与所述平行梁底框相连，所述平行梁底框通过滑块副连接所述头锥支撑直线导轨，所述头锥支撑直线导轨连接在所述支承框架的顶部，所述调节螺杆设在所述人字形支架的顶部，所述调节螺杆与所述U形架相连，所述U形架与所述头锥支撑U形扣座相连，所述头锥支撑U形螺扣与所述中芯桁架相连；

所述尾锥支撑包括直角梯形框、尾锥支撑固定球铰、可调螺栓球铰、尾锥支撑U形螺扣、尾锥支撑U形扣座、尾锥支撑工字形底框、尾锥支撑直线导轨，所述尾锥支撑由两个所述直角梯形框纵向平行并联构成，所述直角梯形框的支脚为所述尾锥支撑固定球铰，所述尾锥支撑固定球铰与所述尾锥支撑工字形底框相连，所述尾锥支撑工字形底框通过滑块副连接所述尾锥支撑直线导轨，所述尾锥支撑直线导轨连接在所述支承框架的顶部，所述可调螺栓球铰设置在所述直角梯形框的顶部，所述可调螺栓球铰顶端与所述尾锥支撑U形扣座相连，所述尾锥支撑U形螺扣与所述中芯桁架相连。

2.如权利要求1所述的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装，其特征在于，所述支承框架包括多个支承框架节段和支承框架护栏，所述支承框架采用四棱柱，所述四棱柱为矩形或方形，所述支承框架节段采用角钢螺栓装配而成，所述支承框架节段之间由连接螺栓连接，所述支承框架护栏设在所述支承框架顶部。

3.如权利要求1所述的一种超大型张拉整体龙骨结构集成工装，其特征在于，所述加劲环的中心与所述支承框架的纵轴线一致，所述加劲环与所述中芯桁架相连，所述加劲环两侧设有八字型稳定索。

4.一种超大型张拉整体龙骨结构集成方法，用于如权利要求1-3任一项所述的超大型张拉整体龙骨结构集成工装的集成，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、安装所述支承框架；

步骤2、在所述支承框架上安装所述中芯支撑、所述尾锥支撑和所述头锥支撑；

步骤3、安装所述中芯桁架并将所述中芯桁架与所述中芯支撑、所述尾锥支撑和所述头锥支撑对应连接，以对称中部的所述中芯桁架为基准中芯桁架；

步骤4、安装所述加劲环，所述加劲环的中心与所述支承框架的纵轴线一致，所述加劲环与所述中芯桁架相连；

步骤5、安装四根预定位纵拉杆，所述预定位纵拉杆与所述加劲环相连，所述预定位纵拉杆之间夹角为90度；

步骤6、安装全部所述纵拉杆，形成飞艇张拉整体龙骨结构，在所述纵拉杆安装过程中拆除步骤5中安装的四根所述预定位纵拉杆。

5.如权利要求4所述的一种超大型张拉整体龙骨结构集成方法，其特征在于，所述步骤5还包括：

步骤5.1、调整所述加劲环垂直地坪并垂直所述支承框架的纵轴线，同时旋转所述加劲环至设定的径向拉杆处于初始定位方向角；

步骤5.2、在所述基准中芯桁架上安装第一根所述预定位纵拉杆；

步骤5.3、以所述基准中芯桁架为对称中心，分别逐根向头锥和尾锥方向安装所述预定位纵拉杆，直至第一个从头锥到尾锥的所述预定位纵拉杆连接贯通；

步骤5.4、顺时针或逆时针同步同向旋转所述加劲环，旋转90度后停止；

步骤5.5、重复步骤5.2和步骤5.3进行安装，将第二个从头锥到尾锥的所述预定位纵拉杆连接贯通；

步骤5.6、重复步骤5.4，同步同向旋转所述加劲环，继续旋转90度后停止；

步骤5.7、重复步骤5.2和步骤5.3进行安装，将第三个从头锥到尾锥的所述预定位纵拉杆连接贯通；

步骤5.8、重复步骤5.4，同步同向旋转所述加劲环，继续旋转90度后停止；

步骤5.9、重复步骤5.2和步骤5.3进行安装，将第四个从头锥到尾锥的所述预定位纵拉杆连接贯通；

步骤5.10、检测龙骨状态，主要检查所述加劲环的位姿和所述预定位纵拉杆的松紧。

6.如权利要求4所述的一种超大型张拉整体龙骨结构集成方法，其特征在于，所述步骤6还包括：

步骤6.1、所述预定位纵拉杆安装完成后，在所述支承框架另一侧安装从头锥到尾锥连接贯通的所述纵拉杆，一次安装2至3个所述纵拉杆；

步骤6.2、拆掉所述支承框架对侧面最低点的所述预定位纵拉杆；

步骤6.3、同步同向旋转所述加劲环，与所述预定位纵拉杆安装时的旋转方向相反，旋转到设计角度时停止；

步骤6.4、重复步骤6.1，安装从头锥到尾锥连接贯通的所述纵拉杆，每次安装2至3个所述纵拉杆；

步骤6.5、当所述支承框架对侧面的所述预定位纵拉杆转至最低点时，拆掉所述支承框架对侧面最低点的所述预定位纵拉杆；

步骤6.6、依序重复步骤6.3、步骤6.4和步骤6.5，至全部所述纵拉杆安装完备；

步骤6.7、检测龙骨状态，主要检查所述加劲环的位姿和所述纵拉杆的松紧。

7.如权利要求6所述的一种超大型张拉整体龙骨结构集成方法，其特征在于，所述步骤6.3中，所述设计角度按以下公式确定：

α＝a×360÷n

其中，α为所述设计角度，a为每次安装纵拉杆的数量，n为所述纵拉杆的组数。

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