CN114152153A - 一种火箭箭体固有频率试验支撑平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，涉及火箭试验辅助设备技术领域，包括分别支撑于火箭箭体径向侧两端并可供受力的火箭箭体作沿轴向或沿径向微量移动的主体支撑单元和辅助支撑单元，所述主体支撑单元包括主体支撑组件和可拆卸连接于主体支撑组件并固定于火箭箭体一端的外翻边，所述火箭箭体靠近辅助支撑单元的一端侧可拆卸连接有沿火箭箭体轴线为开口结构的端盖。本发明具有改善现有吊装的方式不能采用同一吊装对不同尺寸的火箭箭体进行测试，导致测试效率较低，且吊装的方式存在安全隐患的问题的效果。

Description

一种火箭箭体固有频率试验支撑平台

技术领域

本申请涉及火箭试验辅助设备技术领域，尤其涉及一种火箭箭体固有频率试验支撑平台。

背景技术

随着国内民营火箭公司发展，民营火箭公司火箭发射需求快速增长，火箭发射频率越来越高。在初样设计阶段，用全尺寸火箭在振动试验塔中对火箭进行横向和纵向的振动特性试验，测量火箭箭体的振型、固有振动频率和结构阻尼系数等动力特性参数，为箭体结构、动力装置***、姿态控制***和载荷计算提供设计依据。现有技术中，对两端开口的火箭箭体进行固有频率的测试时，通常采用多根弹簧吊带吊装火箭箭体(需要根据火箭箭体的不同尺寸调整多根弹簧吊带的吊装位置)，并在火箭箭体上周向、轴向间隔设置多个传感器，然后利用工具多部位(通常为上、下、左、右、前、后等六个方向，上下左右为箭体的径向，前后为箭体轴向)敲击箭体，箭体发生微量移动，通过传感器得到位移量，从而完成火箭箭体固有频率的测试。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：将火箭箭体吊装以进行测试的方式存在安全隐患，且测试效率较低。

发明内容

为了改善现有吊装的方式不能采用同一吊装对不同尺寸的火箭箭体进行测试，导致测试效率较低，且吊装的方式存在安全隐患的问题，本申请提供一种火箭箭体固有频率试验支撑平台。

本申请提供的一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，采用如下的技术方案：

一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，包括分别支撑于火箭箭体径向侧两端并可供受力的火箭箭体作沿轴向或沿径向微量移动的主体支撑单元和辅助支撑单元，所述主体支撑单元包括主体支撑组件和可拆卸连接于主体支撑组件并固定于火箭箭体一端的外翻边，所述火箭箭体靠近辅助支撑单元的一端侧可拆卸连接有沿火箭箭体轴线为开口结构的端盖。

通过采用上述技术方案，需要对火箭进行测试时，只需要在火箭箭体的一端固定外翻边，并将该外翻边连接于主体支撑组件，并将火箭箭体的另一端支撑于辅助支撑单元即可；之后，即可将传感器设置于火箭箭体，并利用工具敲击火箭箭体径向侧和端盖，以完成测试；测试过程中，火箭箭体发生沿其轴向方向或者其径向方向的微量移动。在进行不同直径的多个火箭箭体测试时，只需要将外翻边固定于火箭箭体和主体支撑组件，并将辅助支撑单元支撑于火箭箭体另一端即可，从而改善现有吊装的方式不能采用同一吊装对不同尺寸的火箭箭体进行测试，导致测试效率较低、且吊装的方式存在安全隐患的问题。

优选的，所述主体支撑组件包括主体支撑架、固定于主体支撑架上的两组滑动件、固定于两组滑动件上的连接板、轴向垂直于连接板板面且一端可拆卸连接于外翻边的连接筒以及同时连接于连接板和连接筒的四向连接件，所述四向连接件可供受力的火箭箭体沿径向做微量移动，且所述连接板、连接筒、四向连接件以及火箭箭体可在滑动件的作用下沿火箭箭体轴向微量移动。

通过采用上述技术方案，测试时，将外翻边连接于连接筒，然后进行测试；端盖受力时，火箭箭体、连接筒、万向连接件以及连接板整体可在滑动件的支撑下沿火箭箭体轴向微量移动；火箭箭体受力时，在万向连接件的滑动下，连接于连接筒的火箭箭体可在其径向方向作微量移动。

优选的，所述滑动件包括固定于主体支撑架的重型滑轨和沿火箭箭体长度方向滑动连接于重型滑轨的滑座，所述连接板固定于滑座。

通过采用上述技术方案，当端盖受力，火箭箭体发生沿其轴向的微量移动时，连接筒、万向连接件、连接板和滑座共同在重型滑轨的长度方向上作滑动。

优选的，所述重型滑轨的两端均设置有堵盖。

通过采用上述技术方案，通过设置堵盖，以防止在将火箭箭体安装于连接筒时，滑座受反作用力滑出于重型滑轨。

优选的，所述四向连接件包括固定于连接筒的固定环、套设于连接筒且均与连接筒内壁形成有间隙的中间环和边环；所述中间环设置有两个搭接于边环外侧的搭肩，所述边环外侧设置有两个可拆卸连接于连接板的固定块，且两个所述固定块的连线沿水平方向延伸；所述搭肩和固定块均可拆卸连接有滑动连接于边环的滑杆，且设置于搭肩的所述滑杆的滑动方向与设置于固定块的所述滑杆的滑动方向互相垂直。

通过采用上述技术方案，在将火箭箭体可拆卸连接于连接筒和辅助支撑单元时，连接于固定块的两根滑杆对边环、中间环、固定环、连接筒以及火箭箭体形成限位，使之平衡，此时，即可进行测试；测试过程中，火箭箭体侧面受力时，在力的传递作用下，火箭箭体、连接筒、固定环、搭肩以及连接于搭肩的滑杆可在竖向做微量移动，或火箭箭体、连接筒、固定环、搭肩、连接于搭肩的滑杆以及边环可在水平方向做微量移动，从而在一定程度上提高测试火箭箭体固有频率结果的准确性。

优选的，所述连接板设置有环形开口，且所述连接筒的一端伸入连接板的环形开口内，所述连接筒的外壁与环形开口内壁具有间隙。

通过采用上述技术方案，长度方向沿水平方向延伸的滑杆损坏时，连接板可对伸入环形开口内的连接筒形成承接、限位作用，以增加安全性。

优选的，所述辅助支撑单元包括两个分别支撑于火箭箭体径向侧的辅助支撑组件，且两根所述辅助支撑组件与地面形成等腰三角形；所述辅助支撑组件包括底座、一端球连接于底座的电动缸、转动连接于电动缸另一端的转接板以及可拆卸连接于转接板并固定于火箭箭体的弧形支撑块，所述转接板的转动平面垂直于火箭箭体轴向，所述底座设置有凹槽，所述电动缸的一端球连接于凹槽底部。

通过采用上述技术方案，在利用辅助支撑单元支撑于火箭箭体端部时，可通过转动转接板和电动缸的方式调整支撑角度；支撑过程中，两个辅助支撑单元与地面形成三角形结构，且凹槽的内壁对电动缸球连接于底座的一端形成限位，以保证支撑火箭箭体时的稳定性。在火箭箭体受力进行微量移动时，在保证火箭箭体被支撑的稳定性的同时，电动缸两端通过球连接和转动连接的方式可作适应性改变，以保证测量效果较佳。

优选的，两个所述弧形支撑块所在的水平面相对于火箭箭体径向所在的水平面靠近地面。

通过采用上述技术方案，通过该种支撑方式，以保证火箭箭体被支撑时的稳定性更强。

优选的，所述底座的凹槽内还设置有转动连接于底座的限位套，所述限位套套设于电动缸的端部，且所述限位套的转动平面与转接板的转动平面相同。

通过采用上述技术方案，通过设置限位套，以进一步限制电动缸朝向火箭箭体轴向的偏离角度，增强支撑火箭箭体时的稳定性。

优选的，所述连接筒的另一端可拆卸连接有配重板，所述配重板固定有配重柱。

通过采用上述技术方案，通过设置配重板和配重柱，在连接板两侧形成平衡，以增加火箭箭体被支撑时的稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过将支撑火箭箭体的主体支撑单元和辅助支撑单元设置于地面，并使得两个支撑单元间接或直接支撑于火箭箭体的径向侧，以便于更换火箭箭体进行测试，并提高更换时的安全性，同时，通过在火箭箭体上固定和连接筒可拆卸连接的外翻边，从而可通过本支撑本台完成对不同直径的火箭箭体的测试，改善现有吊装的方式不能采用同一吊装对不同尺寸的火箭箭体进行测试，导致测试效率较低，且吊装的方式存在安全隐患的问题；通过设置重型滑轨、连接筒、四向连接件以及电动缸，使得火箭箭体在被支撑的同时，火箭箭体可沿其轴向或径向做微量移动，以保证测试结果的准确性。

附图说明

图1是本申请的实施例的整体结构示意图；

图2是本申请的实施例的第一局部结构示意图，主要展示主体支撑组件；

图3是本申请的实施例的局部剖面结构示意图；

图4是图3中B部的放大结构示意图，主要展示四向连接件；

图5是图1中A部的放大结构示意图，主要展示辅助支撑组件；

图6是本申请的实施例的第二局部结构示意图。

上述附图中：1、火箭箭体；2、主体支撑组件；21、主体支撑架；22、滑动件；221、重型滑轨；2211、堵盖；222、滑座；23、连接板；24、连接筒；241、配重板；242、配重柱；25、四向连接件；251、固定环；252、中间环；2521、搭肩；253、边环；2531、固定块；254、滑杆；3、外翻边；4、端盖；5、辅助支撑组件；51、底座；511、限位套；52、电动缸；53、转接板；54、弧形支撑块。

具体实施方式

下面结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

参照图1，本申请实施例提出了一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，包括主体支撑单元和支撑于火箭箭体1的径向侧一端的辅助支撑单元；主体支撑单元包括主体支撑组件2和外翻边3，该外翻边3可拆卸连接于主体支撑组件2上，并固定于火箭箭体1的另一端，从而主体支撑单元可间接支撑于火箭箭体1径向侧的另一端。在通过主体支撑单元和辅助支撑单元间接或直接支撑于火箭箭体1径向侧的同时，火箭箭体1可在受力的作用下沿其径向作微量移动。在火箭箭体1靠近辅助支撑单元的一侧可拆卸连接有端盖4，且端盖4为同火箭箭体1轴线方向的开口结构；以便对端盖4施加力，使得火箭箭体1被支撑的同时，可沿其轴向做微量移动。

通过将火箭箭体1支撑于地面，且辅助支撑单元支撑于火箭箭体1的径向侧的一端，火箭箭体1的另一端可拆卸连接于主体支撑单元，从而将外翻边3固定于火箭箭体1端部即可，即可将外翻边3固定于不同直径的火箭箭体1上，形成对测量不同直径的火箭箭体1的固有频率的支撑平台，改善现有吊装的方式不能采用同一吊装对不同尺寸的火箭箭体进行测试，导致测试效率较低，且吊装的方式存在安全隐患的问题。

参照图1至图4，以下对主体支撑组件2和辅助支撑单元作具体阐述，并说明火箭箭体1做测试时如何发生微量移动。

具体的，主体支撑组件2包括主体支撑架21、两组滑动件22、板面为竖平面的连接板23、长度方向与火箭箭体1长度方向相同的连接筒24以及四向连接件25；主体支撑架21由矩管焊接而成，并固定于地面，以做支撑基体。

滑动件22设置于主体支撑架21上，其包括重型滑轨221和滑座222；重型滑轨221固定于主体支撑架21上，其长度方向沿火箭箭体1的轴向延伸，且在重型滑轨221的两端均设置有堵盖2211；滑座222夹持并滑动连接于重型滑轨221的上侧，且堵盖2211形成对滑座222的限位作用，防止滑座222的脱离。

连接板23固定于两个滑座222上，以被滑动的滑座222带动，沿火箭箭体1轴向做微量滑动；在连接板23的中部贯穿形成有环形开口。连接筒24设置于连接板23和辅助支撑单元之间，且其一端可拆卸连接于外翻边3，以形成和火箭箭体1的连接。

四向连接件25同时连接于连接筒24和连接板23，从而可将火箭箭体1间接支撑于滑座222，在力的传递作用下，由滑动的滑座222带动做微量滑动。四向连接件25包括沿连接筒24轴向依次设置的固定环251、中间环252以及边环253，且固定环251内侧固定于连接筒24径向侧，中间环252和边环253均套设于连接筒24并与连接筒24的外壁形成间隙，中间环252可拆卸连接于固定环251，边环253靠近连接板23。沿连接筒24径向，中间环252两侧均一体成型有搭接于边环253外侧的搭肩2521，搭肩2521可拆卸连接有滑动连接于边环253的滑杆254，滑杆254的滑动方向为垂直方向；沿连接筒24径向，边环253外侧设置有两个可拆卸连接于连接板23的固定块2531，且固定块2531也可拆卸连接有滑动连接于边环253的滑杆254，该滑杆254的滑动方向为水平方向。

在通过主体支撑单元支撑于火箭箭体1的一端时，先将固定块2531可拆卸连接于连接板23；然后利用滑杆254将边环253安装于固定块2531上，并利用滑杆254完成中间环252的安装；再通过将固定环251可拆卸连接于中间环252的方式完成连接筒24的安装；最后将固定于火箭箭体1上的外翻边3可拆卸连接于连接筒24上即可。同时，将火箭箭体1的另一端支撑于辅助支撑单元上即可。

试验时，在火箭箭体1上设置多个传感器，利用工具多部位敲击火箭箭体1，使得火箭箭体1发生微量移动，通过传感器得到位移量，从而完成火箭箭体1固有频率的测试；该过程中，火箭箭体1、连接筒24、固定环251、搭肩2521以及连接于搭肩2521的滑杆254可在竖向做微量移动，或火箭箭体1、连接筒24、固定环251、搭肩2521、连接于搭肩2521的滑杆254、边环253以及连接板23可在水平方向做微量移动。需要说明的时，做竖向的微量移动时，在重力的作用下，上方的搭肩2521处于搭接于边环253外侧的状态，但由于火箭箭体1通过外翻边3连接于连接筒24，力的传递被阻碍，且该搭接的状态对于火箭箭体本身进行测试所产生的微量移动的影响可忽略不计，故而测试结果准确性依旧较高。

其中，连接筒24的另一端伸入连接板23的环形开口内，且连接筒24的外壁与环形开口内壁具有间隙。使得滑动方向沿水平方向延伸的滑杆254损坏，支撑时效，连接筒24下落时，该连接筒24可对下落的连接筒24形成承接作用，增加安全性。

在连接筒24伸入连接板23开口内的一端可拆卸连接有配重板241，且配重板241上固定有配重柱242，以使连接板23两侧相对形成重力平衡，增加火箭箭体被支撑时的稳定性。

参照图1和图5，辅助支撑单元包括两个均支撑于火箭箭体1径向侧的辅助支撑组件5，且两个辅助支撑组件5与地面之间形成等腰三角形。辅助支撑组件5包括底座51、电动缸52、转接板53以及弧形支撑块54；底座51支撑于地面，且其顶侧开设有凹槽；电动缸52的一端球连接于底座51的凹槽底部，以形成转动连接，且可通过凹槽内壁形成对电动缸52整体转动角度的限制；转接板53转动连接于电动缸52的另一端，且转动平面为垂直于火箭箭体1轴向的竖平面；弧形支撑块54固定于火箭箭体1的径向侧，并可拆卸连接于转接板53。

利用辅助支撑单元对火箭箭体1的端部进行支撑时，调整好两根电动缸52的支撑角度，并将转接板53可拆卸连接于弧形支撑块54即可。测试时，在电动缸52一端球连接于底座51的作用下，火箭箭体1可沿其轴向作微量移动；测试过程中，由于底座51上的凹槽对电动缸52的球连接端形成限位作用，且火箭箭体1的轴向移动仅为微量移动，故而可相对保证支撑的稳定性。

其中，两个弧形支撑块54所在的水平面相对于火箭箭体1径向所在的水平面靠近地面，以保证辅助支撑单元对火箭箭体1的支撑稳定性最好。

参照图6，在底座51的凹槽内还设置有转动连接于底座51的限位套511，且限位套511套设于电动缸52的端部，且限位套511的转动平面与转接板53的转动平面相同，以进一步限制电动缸朝向火箭箭体轴向的偏离角度，增强支撑火箭箭体时的稳定性。

上述所说“微量移动”是指通过传感器所测得位移，并非一般意义上肉眼所见的“大尺寸”位移。且上述所述“可拆卸连接”的方式可以是本领域技术人员公知的螺栓连接；“固定连接”可以是本领域技术人员公知的焊接。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本申请的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，其特征在于：包括分别支撑于火箭箭体(1)径向侧两端并可供受力的火箭箭体(1)作沿轴向或沿径向微量移动的主体支撑单元和辅助支撑单元，所述主体支撑单元包括主体支撑组件(2)和可拆卸连接于主体支撑组件(2)并固定于火箭箭体(1)一端的外翻边(3)，所述火箭箭体(1)靠近辅助支撑单元的一端侧可拆卸连接有沿火箭箭体(1)轴线为开口结构的端盖(4)。

2.根据权利要求1所述的一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，其特征在于：所述主体支撑组件(2)包括主体支撑架(21)、固定于主体支撑架(21)上的两组滑动件(22)、固定于两组滑动件(22)上的连接板(23)、轴向垂直于连接板(23)板面且一端可拆卸连接于外翻边(3)的连接筒(24)以及同时连接于连接板(23)和连接筒(24)的四向连接件(25)，所述四向连接件(25)可供受力的火箭箭体(1)沿径向做微量移动，且所述连接板(23)、连接筒(24)、四向连接件(25)以及火箭箭体(1)可在滑动件(22)的作用下沿火箭箭体(1)轴向微量移动。

3.根据权利要求2所述的一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，其特征在于：所述滑动件(22)包括固定于主体支撑架(21)的重型滑轨(221)和沿火箭箭体(1)长度方向滑动连接于重型滑轨(221)的滑座(222)，所述连接板(23)固定于滑座(222)。

4.根据权利要求3所述的一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，其特征在于：所述重型滑轨(221)的两端均设置有堵盖(2211)。

5.根据权利要求2所述的一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，其特征在于：所述四向连接件(25)包括固定于连接筒(24)的固定环(251)、套设于连接筒(24)且均与连接筒(24)内壁形成有间隙的中间环(252)和边环(253)；所述中间环(252)设置有两个搭接于边环(253)外侧的搭肩(2521)，所述边环(253)外侧设置有两个可拆卸连接于连接板(23)的固定块(2531)，且两个所述固定块(2531)的连线沿水平方向延伸；所述搭肩(2521)和固定块(2531)均可拆卸连接有滑动连接于边环(253)的滑杆(254)，且设置于搭肩(2521)的所述滑杆(254)的滑动方向与设置于固定块(2531)的所述滑杆(254)的滑动方向互相垂直。

6.根据权利要求5所述的一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，其特征在于：所述连接板(23)设置有环形开口，且所述连接筒(24)的一端伸入连接板(23)的环形开口内，所述连接筒(24)的外壁与环形开口内壁具有间隙。

7.根据权利要求1所述的一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，其特征在于：所述辅助支撑单元包括两个分别支撑于火箭箭体(1)径向侧的辅助支撑组件(5)，且两根所述辅助支撑组件(5)与地面形成等腰三角形；所述辅助支撑组件(5)包括底座(51)、一端球连接于底座(51)的电动缸(52)、转动连接于电动缸(52)另一端的转接板(53)以及可拆卸连接于转接板(53)并固定于火箭箭体(1)的弧形支撑块(54)，所述转接板(53)的转动平面垂直于火箭箭体(1)轴向，所述底座(51)设置有凹槽，所述电动缸(52)的一端球连接于凹槽底部。

8.根据权利要求7所述的一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，其特征在于：两个所述弧形支撑块(54)所在的水平面相对于火箭箭体(1)径向所在的水平面靠近地面。

9.根据权利要求7所述的一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，其特征在于：所述底座(51)的凹槽内还设置有转动连接于底座(51)的限位套(511)，所述限位套(511)套设于电动缸(52)的端部，且所述限位套(511)的转动平面与转接板(53)的转动平面相同。

10.根据权利要求6所述的一种火箭箭体固有频率试验支撑平台，其特征在于：所述连接筒(24)的另一端可拆卸连接有配重板(241)，所述配重板(241)固定有配重柱(242)。

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