运载火箭贮箱作为存储推进剂的关键部件,是多余物控制的源头。针对贮箱体积大、内部结构复杂、易容纳多余物,导致产品可靠性降低的难题,设计制造了一套贮箱多余物自动清洗系统,替换现有人工清理的方式。本课题研究的多余物自动化清洗系统,对运载火箭贮箱的多余物清理有着较强的工程实际意义。基于以上分析,本文以新型主力运载火箭助推器贮箱为对象,设计了一套具备超声清洗和水射流清洗功能的多余物自动清洗系统,同时结合实际场地和工艺流程,实现了结构设计及安全性校核、运动控制设计与分析、并进行了实验验证。首先在充分研究国内外贮箱多余物清洗方法的基础上,通过对贮箱多余物清洗工艺流程分析,结合现有贮箱液压塔架结构特点,提出了本文所研究贮箱自动清洗系统总体方案。根据系统尺寸大、移动作业等特点,以模块化的设计理念,将系统分为输运子系统和清洗子系统。随后本文对依次对输运子系统及清洗子系统进行了详细设计与分析。利用Pro/E详细设计各结构件尺寸,并进行模拟装配、协调性检验。根据不同子系统的功能特点分别选择液压、电机等驱动方式,实现动力选型与匹配。利用ANSYS软件进行了强度刚度分析与安全性校核,建立了一套基于强度安全性校核和结构参数优化的贮箱自动清洗系统设计流程。最后本文设计了该自动清洗系统的控制方案,构建友好型人机交互界面,并根据不同清洗流程及要求进行超声清洗、水射清洗实验,充分验证了该系统的工艺有效性及与现有作业塔架协调性。通过该装备现场试验验证,表明该贮箱多余物自动化清洗系统满足我国贮箱多余物清理要求,能够有效的提高贮箱清洗效率和提高多余物清理的可靠性,实现多余物清理的标准化操作和量化控制。