[發明專利]一種空間站某轉位機構高低溫性能測試裝置

有效

• 申請號: 201510089816.0
• 申請日: 2015-02-27
• 公開（公告）號: CN104655417B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 張廣玉;李隆球;劉青康;孫大興;劉進;康鵬;常曉叢
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;B64G7/00
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙)11419
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種空間站某轉位機構高低溫性能測試裝置，屬于物理實驗裝置領域。

背景技術

從蘇聯的禮炮一號空間站到現在仍在太空中服役的國際空間站，轉位機構、對接機構、與展開機構等大型機構的性能以及工作壽命影響著空間站的服役年限。因此為了獲得轉位機構性能參數，分析轉位機構可能存在的問題以便進行相應的改進優化，提高轉位機構的工作壽命，在轉位機構發射至太空之前，需要進行地面模擬實驗。但是中國目前沒有發射過國際空間站，在建造國際空間時，由于美國認為空間站技術會應用于軍事用途，因此拒絕中國加入。所以，中國目前在轉位機構性能測試裝置方面還是很欠缺。

轉位機構轉位過程高低溫性能測試裝置是轉位機構研制階段的必須測試設備，主要用于轉位機構單位總裝完成后轉位臂轉位過程負載模擬，測試轉位啟動轉矩、轉速、轉角和啟動時間等數據，以考核轉位機構關節性能。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供了一種地面模擬空間站某轉位機構高低溫性能測試裝置，能夠對空間站某轉位機構在高低溫環境中轉位過程的綜合性能進行測試，采用的技術方案為：

一種空間站某轉位機構高低溫性能測試裝置，其特征在于，包括高低溫箱1、中部支撐與飛輪裝置、下端控制裝置；

所述中部支撐與飛輪裝置包括轉位機構2、支撐體3、軸系4、飛輪5，其中：轉位機構2上端安放于高低溫箱1中，下端通過軸系4與飛輪5連接，支撐體3上設有螺栓孔及不同接口，轉位機構2通過接口固定于支撐體3上；

所述下端控制裝置包括氣浮平臺6、電動缸7、滑動小車8、直線導軌9、電氣控制10，其中：氣浮平臺6位于飛輪5頂部支撐部位的下方，電動缸7位于飛輪5下方，滑動小車8、直線導軌9安裝在電動缸7的下方；所述電氣控制10位于整套裝置的下方。

所述高低溫箱1，框架采用不銹鋼薄壁板和加強肋片，并在上端設計有吊耳結構，方便轉位機構的安裝與拆卸；所述高低溫箱1進行密封，控制高低溫箱的溫度模擬太空中高低溫環境。

所述軸系4上安裝有增速器，能夠減小慣量機械模擬部件的尺寸與電機需求；所述軸系4是慣量電模擬與慣量機械模擬的共用軸系，傳遞機械慣量至轉位機構2。所述軸系4安裝有傳感器及信號采集器，采集信號，匯總到電氣裝置，處理和分析信號，獲得轉位機構的性能參數。

所述飛輪5整體結構為組合式，下部設有質量不同的配重塊，模擬不同機械慣量，電動缸7對配重塊進行安裝和拆卸。

所述飛輪5支撐內部安裝有電慣量模擬用的電機。

所述飛輪5整體置于氣浮平臺6上，氣浮平臺6氣浮支撐飛輪5，模擬太空失重環境。所述電氣控制10控制整個裝置工作，采集、處理信號。

所述電氣控制10設有控制柜，與軸系4安裝的傳感器及信號采集器相連，控制和采集信號，并與單測設備交互產品信息。

所述的空間站某轉位機構高低溫性能測試裝置的長、寬、高之比為：長：寬：高＝9420：5055：8364。

所述飛輪5的直徑及支撐體3的長、寬之比為：飛輪直徑：支撐體長：支撐體寬＝6550：5600：5600。

將需要進行時模擬的轉位機構2安裝在支撐體3上，整體置放于高低溫箱中，高低溫箱1進行密封，通過控制高低溫箱1的溫度，模擬太空中溫度的變化。高低溫箱1同樣安放在支撐體3上。

所述軸系4進行扭矩的慣量的傳遞，同時在軸系上安裝有增速器，能夠減小慣量機械模擬部件的尺寸與電機需求。

所述支撐體3是整套裝置的基礎，在整套裝置中充當支撐作用，支撐體3上留有螺栓孔及其它對應接口，方便轉位機構進行安裝拆卸與調整，將需要進行時模擬的轉位機構2安裝在支撐體3上，整體置放于高低溫箱1中，高低溫箱1進行密封，通過控制高低溫箱1的溫度，模擬太空中溫度的變化。

所述飛輪5整體置于氣浮平臺6上，當進行慣量模擬時，通過氣浮平臺6將飛輪5進行氣浮支撐，減小下端摩擦力，以達到模擬太空中的失重環境。

所述飛輪5的整體結構做成組合式，以方便進行不同慣量的模擬，充分模擬太空中不同規格的實驗艙的物理慣量；飛輪5下部配有質量不同的配重塊，在模擬不同慣量時，不必更換裝置，只需增減飛輪下端配重塊的數量即可。飛輪配重塊通過電動缸7進行拆卸與安裝，當需要改變飛輪慣量進行模擬時，只需要經電動缸7升起、降低至合適高度松開或者旋緊相應的螺栓即可，而不必通過人力去安裝，極大地方便安裝與拆卸，極大地減少了人力物力的消耗。

在整套裝置的下部分，安裝有直線導軌9與滑動小車8，可以調整整套裝置的位置。