[发明专利]一种5M级贮箱封箱环缝内撑装置

说明书

技术领域

本发明涉及贮箱环缝焊接内撑装置领域，尤其涉及一种5M级贮箱封箱环缝内撑装置。

背景技术

贮箱是运载火箭箭体结构中最大的结构部件，是用于贮存液氢/液氧推进剂的压力容器，同时贮箱作为火箭的主承力结构，起着支撑热防护系统(即绝热防护层)的作用，并为其他系统仪器设备提供安装基础和空间。一般来说，贮箱由前底、前短壳、中间筒段、后底、后短壳组合焊接而成。焊接顺序依次为前短壳和前底焊接(焊接完成后下架，称为前底组合件)、后短壳和后底焊接(焊接完成后称为后底组合件)、后底组合件和中间筒段的焊接、中间筒段间的焊接、最后一节筒段和前底组合件的焊接(封箱焊接)。

在进行贮箱箱体环缝焊接装配时，对于开敞性好的环缝内撑工装为固定式的刚性内撑结构，而对于贮箱最后一条封箱焊缝，因焊接时箱体结构封闭，仅有人工孔供出入，因此对内支撑结构要求较高。

现有技术中的3M级贮箱的前底面通常开了两个人人孔法兰，为此可以一个人孔法兰作为内支撑结构的入口，一个人孔法兰作为人工操作入口。

目前国外在运载火箭封箱焊缝中采用自动化装配方式，例如，美国的新一代发射系统和法国的阿里安5，其封箱焊缝采用自动化内支撑工装，该支撑工装可以实现自动化涨紧、自动回收等功能，封箱焊接完成后工装自动回收，并通过人孔法兰移出。但是，自动涨紧、回收的封箱焊接工装，其功能、结构复杂，并且体积较大，因此对运载火箭贮箱人孔法兰直径有一定要求，要求人孔法兰直径大于等于740mm。而我国新一代运载火箭贮箱人孔法兰直径只有500mm，无法使用可自动涨紧、回收的封箱焊接工装。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种5M级贮箱封箱环缝内撑装置，可解决现有封箱环缝内撑装置的功能结构复杂，并且体积较大的问题；且整个装置可拆卸、质量轻、刚性好，适用于5M级大直径薄壁贮箱的封箱环缝焊接。

本发明实施例提供一种贮箱筒段的环缝内撑装置，焊接筒段时安装于贮箱筒段内部，包括：

内支撑环A、外支撑环B和多个支撑机构C；所述内支撑环A的周向上设置多个单合页快拆机构(6)；所述外支撑环B为由多个外环周向支撑板(4)构成的环形结构，相邻两个外环周向支撑板(4)通过多合页快拆机构(3)周向连接；每个所述多合页快拆机构(3)的径向一端通过径向连杆(5)与一个单合页快拆机构(6)连接，径向另一端与所述支撑机构C连接；所述支撑机构C用于为封箱环缝提供由内向外的径向支撑力。

本发明实施例提供的5M级贮箱封箱环缝内撑装置实际上为一种多连杆式的封箱环缝内撑装置，可以实现对大直径的薄壁贮箱封箱环缝内撑需求，同时，组成该装置内支撑环、外支撑环和支撑机构的零件(如支撑块、各种连杆)体积较小，且采用单合页快拆机构或多合页快拆机构进行结点连接，可以顺利通过直径较小的人孔将整个装置快速拆解后运出贮箱。

附图说明

图1是本发明实施例提供的贮箱的环缝内撑装置的总体结构示意图。

图2a是本发明实施例提供的单合页快拆机构的结构示意图。

图2b是本发明实施例提供的单合页快拆机构用于连接时的状态示意图。

图3是本发明实施例提供的多合页快拆机构的结构示意图。

图4是本发明实施例提供的内支撑环的结构示意图。

图5a是本发明实施例提供的第一支撑块和第二支撑块未咬合状态示意图。

图5b是本发明实施例提供的第一支撑块和第二支撑块咬合状态示意图。

图6a是本发明实施例提供的丝杠式顶升机构的结构示意图。

图6b是本发明实施例提供的丝杠式顶升机构的局部结构示意图。

图7a是本发明实施例提供的棘轮式顶升机构的结构示意图。

图7b是本发明实施例提供的棘轮式顶升机构的内部结构示意图。

图8是本发明实施例提供的销钉式顶升机构的结构示意图。

附图标记说明：