[發明專利]一種通用零重力卸載裝置

有效

• 申請號: 201910641151.8
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN110395415B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 薛兆璇;侯健;陳富帥;陶嘯;趙穎;柯昌文;栗衛華;董翔
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐輝

1.一種通用零重力卸載裝置，其特征在于：包括固定公轉單元(1)，公轉承載梁(2)，平衡砝碼(3)，隨動自轉單元(4)，自轉承載梁(5)，固定滑輪(6)，卸載索(7)，隨動砝碼(8)和重力適應軸(9)；

固定公轉單元(1)的轉動部分能夠繞固定公轉單元固定部分的軸線轉動，固定部分固定在使用位置，轉動部分和公轉承載梁(2)固定，使得公轉承載梁(2)能夠繞固定公轉單元(1)固定部分繞軸線轉動；

公轉承載梁(2)的一端連接隨動自轉單元(4)的固定部分，另一端連接平衡砝碼(3)；

隨動自轉單元(4)為轉動組件，隨動自轉單元轉動部分固定至自轉承載梁(5)的中心處，隨動自轉單元固定部分通過重力適應軸(9)連接至公轉承載梁(2)，通過重力適應軸(9)在加載后隨動自轉單元(4)自適應至鉛垂后，壓緊固定至公轉承載梁(2)；

自轉承載梁(5)的兩端均設置固定滑輪(6)；卸載索(7)沿自轉承載梁(5)底端一端通過固定滑輪(6)轉向為豎直向下作為卸載端，另一端通過固定滑輪(6)轉向為豎直向下連接隨動砝碼(8)。

2.根據權利要求1所述的一種通用零重力卸載裝置，其特征在于：隨動自轉單元(4)的固定部分具有連接部，連接部連接在公轉承載梁(2)的一端，重力適應軸(9)穿過連接部和公轉承載梁(2)的通孔，重力適應軸(9)與通孔為間隙配合，加載后待隨動自轉單元(4)通過重力適應軸(9)安裝在公轉承載梁(2)自適應鉛垂后，壓緊固定部分壓緊螺釘使隨動自轉單元(4)與公轉承載梁(2)相對位置固定。

3.根據權利要求1或2所述的一種通用零重力卸載裝置，其特征在于：平衡砝碼(3)進行重量增減或者位置移動以達到公轉承載梁(2)相對其轉軸的力矩配平，使得公轉承載梁(2)處于水平狀態，并且固定平衡砝碼(3)配平部分重量，從而保證固定公轉單元(1)軸線在轉動過程受力始終豎直向下。

4.根據權利要求1或2所述的一種通用零重力卸載裝置，其特征在于：固定公轉單元(1)的軸線距離隨動自轉單元(4)的距離為軸線L1，隨動自轉單元(4)距離卸載端的水平距離為L2，滿足L1+L2≥R，R為天線水平活動范圍半徑。

5.根據權利要求1或2所述的一種通用零重力卸載裝置，其特征在于：固定公轉單元(1)固定部分設置安裝法蘭面對外連接固定。

6.根據權利要求1所述的一種通用零重力卸載裝置，其特征在于：按照天線展開部分重量選擇隨動砝碼(8)。

7.利用權利要求2所述的一種通用零重力卸載裝置進行零重力試驗的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)對固定公轉單元(1)進行平衡力情況下的安裝端面水平，使其轉軸處于垂直；

(2)根據天線展開部分重量，選擇相應重量的隨動砝碼(8)；計算所需平衡砝碼(3)的重量并進行安裝平衡砝碼(3)；

(3)將卸載索(7)一端懸掛至天線卸載安裝點，另一端穿過固定在自轉承載梁(5)兩端的固定滑輪(6)與隨動砝碼(8)連接進行加載，待隨動自轉單元(4)通過重力適應軸(9)安裝在公轉承載梁(2)自動鉛垂后，壓緊隨動自轉單元固定部分壓緊螺釘；

(4)開始當前天線的展開試驗。

8.如權利要求7所述的進行零重力試驗的方法，其特征在于，所需平衡砝碼(3)的重量計算方法為：

設平衡砝碼(3)到固定公轉單元(3)的距離為L3，待懸掛法配平后，平衡砝碼(3)的需增加的重量為2倍的隨動砝碼(8)乘以L1再除以L3，設計L3＝2×L1，因此平衡砝碼(3)需增加的重量和隨動砝碼(8)的重量相等。

9.如權利要求7所述的進行零重力試驗的方法，其特征在于，步驟(1)中對固定公轉單元(1)進行垂直調整的方法為：采用水平尺測量公轉承載梁(2)的上表面的水平度，當水平度滿足要求，表明固定公轉單元(1)垂直度滿足要求。

10.如權利要求7所述的進行零重力試驗的方法，其特征在于，天線展開時卸載點驅動卸載索(7)沿垂直地面方向自由運動，實現豎直方向的隨動；當天線卸載點水平運動時，卸載索(7)隨卸載點運動，使得自轉承載梁(5)繞隨動自轉單元(4)軸線轉動；由于卸載點運動軌跡不是純圓軌跡，所以當卸載點轉動軌跡離開自轉承載梁(5)繞隨動自轉單元(4)軸線轉動軌跡后，會驅動公轉承載梁(2)繞固定公轉單元(1)軸線轉動。