[發明專利]一種用于柱面展開機構的零重力懸掛試驗裝置

有效

• 申請號: 201810229128.3
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108535035B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 丁希侖;肖航;呂勝男
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文穎

本發明公開了一種用于柱面展開機構的零重力懸掛試驗裝置，包括支撐組件、懸掛導軌組件、導軌輔助移動組件。支撐組件用于固定支撐柱面展開機構；懸掛導軌組件包括固定不動的導軌以及可以平移的導軌，導軌上有可沿導軌移動的滑塊；懸掛繩一端與展開機構相連，另一端穿過滑輪與配重相連，通過配重的作用消除展開機構自身重力對展開過程的影響；導軌輔助移動組件包括電機和絲杠滑臺，在電機的驅動下使得絲杠滑臺移動，進而帶動懸掛導軌組件中可以平移的導軌移動，保持可平移導軌在展開過程中始終位于展開機構懸掛繩吊掛環的正上方。本發明能夠有效的在柱面展開機構展開過程中進行重力卸載，結構簡單，可用于柱面展開機構的地面零重力展開試驗。

技術領域

本發明屬于機械技術領域，涉及一種用于柱面展開機構的零重力懸掛試驗裝置，可用于柱面展開機構的地面零重力展開試驗。

背景技術

隨著航天事業的發展，航天器結構趨于大型化，但又受到運載火箭幾何空間的限制，展開機構應運而生；柱面展開機構由于其較好的信號匯聚能力，得到了廣泛的關注和應用。柱面展開機構投入使用前，需要在地面進行展開試驗；而由于機構在軌運行時處于失重狀態，因此地面展開試驗也必須模擬在軌環境的零重力狀態。地面展開試驗裝置需要根據展開機構的結構特點、展開運動軌跡等進行設計。現有的地面零重力試驗裝置，主要是針對展開軌跡為一條直線的展開機構，少數針對二維平面展開的試驗裝置，移動的懸掛導軌也會給機構展開增添額外阻力，降低重力卸載效果。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提出一種用于柱面展開機構的零重力懸掛試驗裝置，能夠用于柱面展開機構在地面重力環境下模擬在軌的零重力狀態，用于展開試驗。

一種用于柱面展開機構的零重力懸掛試驗裝置，包括支撐組件、懸掛導軌組件、導軌輔助移動組件。

所述支撐組件包括框架、支撐導軌、固定支撐座、移動支撐座。框架由型材連接而成，整體呈長方體形；支撐導軌固定安裝于框架側面的一個橫梁上，固定支撐座固定安裝于支撐導軌上，固定支撐座與框架上方用于安裝固定長導軌的橫梁位于同一垂直平面內；移動支撐座安裝于支撐導軌上，可沿導軌移動；固定支撐座和移動支撐座結構完全一樣，支撐座兩側安裝有軸承座，柱面展開機構最外側關節連接處的轉軸分別與固定支撐座和移動支撐座上的軸承座相連；移動支撐座沿導軌往復移動即可實現柱面展開機構的展開和收攏；在固定支撐座、移動支撐座與展開機構的連接約束下，與固定支撐座位于同一列上的展開機構關節在展開過程中始終位于同一垂直面內；同樣的，與移動支撐座位于同一列上的展開機構關節在展開過程中也始終位于同一垂直面內。

所述懸掛導軌組件包括固定長導軌、固定短導軌、連接滑塊、移動長導軌、滑塊、滑輪、懸掛繩、配重。固定長導軌固定安裝于框架上方的縱向橫梁上；固定短導軌共有兩根，分別固定安裝于框架上方的橫向橫梁上；兩根固定短導軌上分別安裝有一個可沿導軌移動的連接滑塊，移動長導軌與這兩個連接滑塊相連，可以沿著短導軌方向移動；固定長導軌和移動長導軌上分別安裝有七個可沿導軌移動的滑塊，每個滑塊上安裝有滑輪；懸掛繩一端與柱面展開機構上的懸掛環相連；懸掛環與右連桿、左連桿通過轉動副相連，右連桿、左連桿分別與對應的右關節、左關節通過轉動副相連，右連桿、左連桿長度相等，其與關節連接處距離關節轉軸距離相等，因此可以保證懸掛環始終位于兩個關節的角平分面上；懸掛繩另一端繞過滑輪與配重相連，配重質量與對應懸掛繩吊掛柱面展開機構部分的重量相等。

所述導軌輔助移動組件包括底座、絲杠、滑臺、電機、連接塊。底座兩端分別固定安裝于框架頂部；絲杠兩端通過軸承安裝于底座上，與電機通過聯軸器相連；滑臺安裝于絲杠上，連接塊一端與滑臺相連，另一端與移動長導軌相連，通過電機的驅動帶動滑臺移動，進而可以帶動移動長導軌運動。