[發明專利]一種多自由度拉桿姿態測調與定位方法

有效

• 申請號: 202010826175.3
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN112077368B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 蔡朝陽;賈春雨;侯偉;楊璐;梁天
• 申請（專利權）人: 北京衛星制造廠有限公司
• 主分類號: B23B47/28
• 分類號: B23B47/28;B23B49/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

一種多自由度拉桿姿態測調與定位方法，通過定位裝置和鉆套保證了拉桿接頭與法蘭配打孔的位置精度，避免了連接處多自由度方向的位移和轉動帶來的打孔偏差，提高了裝調效率，通過適當延長鉆套導向部分的長度，確保拉桿接頭上下孔位和法蘭上孔三者的同軸度及配合精度，使后續螺釘緊固件可以順暢地進行安裝，有效地解決了拉桿與法蘭安裝精度問題，保證了拉桿與法蘭的可靠連接，為衛星推進系統正確安裝提供了保障，對推進系統后續可靠正常工作意義重大。

技術領域

本發明涉及一種多自由度拉桿姿態測調與定位方法，屬于空間結構精密裝配技術領域。

背景技術

衛星發射過程中會承受來自運載火箭傳來的巨大過載荷，因此必須要保證衛星結構及星上搭載的儀器安全可靠，具有正常的工作精度。衛星推進系統是衛星的一個重要組成部分，用于引導衛星與火箭脫離后的變軌以及在太空軌道工作時調整和控制衛星的姿態。衛星推進系統是由貯箱、發動機和各類管閥件經不同直徑的管材按一定的順序、走向經安裝及焊接而成的。衛星推進系統的安裝質量好壞直接關系衛星的成敗。貯箱是推進系統十分重要的設備，貯箱一般預先安裝在貯箱支架上或者對接環上，上端通過轉接法蘭組件和貯箱頂部拉桿與星體連接固定。

貯箱在安裝到承力筒或肼瓶支架前，都必須對其表面進行加熱片的粘貼和熱控多層的實施，然后進行貯箱拉桿與轉接法蘭組件安裝工作。隨著衛星體量越來越大，加上部裝支架及轉臺的高度衛星推進艙高度能達到2m～3m，升降車高空作業時無法接近拉桿接頭連接處，只能探身進行操作，會有工具、標準件掉落的風險。另外，當貯箱做好熱控工作后，在星上直接實施拉桿與法蘭的孔配打工作，會給多余物的控制帶來很大困難，會有細屑掉進星體內部。衛星的裝配過程中對多余物的控制十分嚴格，特別是推進系統對多余物更為敏感，若多余物進入，會導致推進系統無法正常工作，從而關系到發射任務的成敗。

貯箱拉桿與轉接法蘭連接的孔為基孔制間隙配合，最大間隙一般不到0.05mm，配合精度較高，打孔時得保證良好的尺寸精度。轉接法蘭上配打的孔位置精度要求較高，它取決于貯箱在星上的安裝位置，貯箱安裝好后，將拉桿接頭的中心線與轉接法蘭的中心線對齊，以拉桿的通孔為基準配打轉接法蘭上的貯箱拉桿安裝孔，且法蘭上的孔的垂直度得保證在0.02mm以內，否則后續螺栓無法順利地通過拉桿接頭的上層孔、法蘭上的孔與拉桿接頭的下層孔，拉桿內的應力也隨之產生。如果拆下拉桿與法蘭，脫離貯箱進行配打孔，法蘭會有六個自由度，則無法保證孔的形位公差，也就無法復裝回去。面對這種問題，傳統技術中通常采用直接在星上配打拉桿與法蘭孔的方法解決，通過人眼目視瞄準的方法將拉桿刻度線與法蘭刻度線對齊，然后直接在星上打孔，該方法實際應用中存在以下缺點：

操作不便、效率低。打孔的時候，操作人員需要乘坐升降車的方式實施操作，一只手將拉桿與法蘭進行固定，一只手進行打孔操作。法蘭上一般需要打孔的位置不止一處，操作人員每次只能完成一處的打孔操作再進行下一處的打孔操作，效率非常低。并且操作人員長時間從升降車探出身體進行上述操作，人員不但易于疲勞，還存在安全隱患；

操作精度有限，影響貯箱安裝。采用人工瞄準固定的方式，非常不準確，主觀性強、風險大，無法保證打孔的位置精度和尺寸精度，嚴重依賴操作人員的技能和經驗；

多余物會進入星體。在星上直接完成打孔操作，會產生很多細屑，會給多余物的控制帶來很大困難；

當法蘭上多處與拉桿的連接銷孔打孔精度無法保證時，容易導致貯箱無法安裝到位，拉桿會牽引貯箱產生傾斜，影響貯箱的安裝精度。

因此，貯箱拉桿與轉接法蘭組件的安裝工作成為了貯箱可靠安裝的關鍵，是衛星裝配過程中的最重要的環節之一，保證貯箱拉桿與轉接法蘭組件安裝的尺寸精度和形位公差對保證推進系統正確安裝、可靠工作意義重大。

發明內容

本發明解決的技術問題是：針對目前現有技術中，傳統技術中存在的操作效率低、打孔精度差的問題，提出了一種多自由度拉桿姿態測調與定位方法。

本發明解決上述技術問題是通過如下技術方案予以實現的：