[发明专利]多功能一体化端轴颈

说明书

技术领域

本发明属于航空航天设备领域，特别是涉及一种多功能一体化端轴颈。

背景技术

随着科技的发展和人类对宇宙探测的需求，现代航空航天飞行器的功能越来越多样化，结构尺寸也越来越大。目前成熟的航天器制造工艺流程一般采用分段制造、总体装配的形式，在制造过程中航天器大型部段的支撑、起吊、翻转等问题一直是工艺设计的难题。

目前的火箭制造过程中，大型部段的支撑点、起吊点和翻转点大都是单独设置，这增加了部段上的工艺吊装接口，需要多套地面设备工装配合完成支撑、起吊和翻转等工作，工装复杂。此外，传统端轴颈一般采用直接插入部段螺纹孔的点接触式连接方式，在起吊和翻转过程中会造成较大应力集中；对于复杂曲面的部段，一般采用“歪脖”式端轴颈避免与部段干涉，此种方式的端轴颈制造加工困难，且吊装的传力路径不好，存在安全隐患。

国际上复杂曲面的航天飞行器中，一般采用复杂的地面吊装工装实现飞行器的支撑、起吊和翻转，以减少在飞行器上非必要重量增加。例如美国航天飞机的吊装工装，采用大型框梁桁架式结构，通过与插入飞行器的端轴颈进行对接实现飞行器的吊装和翻转。其端轴颈与飞行器也为点式接触，存在应力集中，且地面工装设备极其复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：现有的大型部段支撑、起吊、翻转接头工艺接口多，地面工装复杂；传统端轴颈与吊装部段点式接触应力集中的问题。

本发明的技术方案为：

一种多功能一体化端轴颈，包括轴颈部分和底座部分；其中，轴颈部分具有支撑部位和起吊部位；底座部分的第一端与轴颈部分固定连接，第二端与飞行器连接；底座部分与飞行器的连接面为与飞行器连接处的表面的共形面。

底座部分通过连接螺栓与飞行器连接。

连接螺栓的螺栓孔与轴颈部分的轴线平行。

端轴颈底座上设置弹性橡胶垫贴合连接面。

轴颈部分为变截面形，截面缩小部分为支撑部位或起吊部位。

螺栓孔设置多个。

螺栓孔的轴线水平。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明采用变截面吊、支点的轴颈方案，轴颈部分集成支撑部位和起吊部位，实现了支撑、起吊和翻转接口结合于一体的功能。

(2)本发明采用与飞行器表面贴合的底座与轴颈一体化设计，简化了工作，方便了操作时的对接工作。

(3)本发明采用前后吊点与支点位置不同的方案，可以有效避免起吊时吊具与飞行器的干涉问题。

(4)本发明采用与轴颈平行的连接形式，方便拆装，提高地面操作效率。

附图说明

图1示出了本发明的多功能一体式端轴颈的第一实施例的方案图；

图2示出了本发明的多功能一体式端轴颈的第二实施例的方案图；

图3示出了本发明的多功能一体式端轴颈的第一实施例的吊装示意图；

图4示出了本发明的多功能一体式端轴颈的第二实施例的吊装示意图；

图5示出了本发明的多功能一体式端轴颈的底座接口图；

图6示出了本发明的多功能一体式端轴颈的连接示意图。

具体实施方式

本发明设计了一种集支撑、起吊和翻转于一体的多功能带底座式端轴颈，与飞行器采用面式接触方案，能有效减少飞行器上吊装接口，大大降低接触部位集中应力，方便了端轴颈的加工，减少地面工装设备。

参见图1所示，本发明的多功能一体式端轴颈方案，该端轴颈由变截面的轴颈部分20和与曲面贴合的底座部分10两部分组成，轴颈与底座一体化设计，方便拆装和操作。

轴颈部分20的支撑部位21和起吊部位22根据实际飞行器的外形曲面和结构重量确定。支撑部位21用于与支撑构架连接支撑飞行器，起吊部位22用于与起吊机构连接对飞行器进行起吊。通过调整支撑部位21和起吊部位22实现对飞行器支撑或起吊的非干涉整体式操作，这样不用在飞行器上再设置专门的支撑点、起吊点和翻转点，减少飞行器上工艺吊装接口和地面工装，方便现场人员操作。

端轴颈底座13一端与轴颈部分20连接，其另一端为与飞行器连接的连接面11，连接面11采用与飞行器表面共形设计，实现与复杂曲面飞行器的外表面高精度贴合的面式接触，避免了传统的在飞行器机体上直接开较大的端轴颈安装孔方案，大大改善吊装处飞行器机体的应力集中现象。