[發明專利]一種一維轉臺地面試驗用重力補償裝置

在審

• 申請號: 202110832011.6
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113532900A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 王振宇;張亞濤;李治國;黃靜;郝偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;B64G7/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 唐沛

本發明涉及一種地面試驗設備，尤其涉及一種一維轉臺地面試驗用重力補償裝置，該裝置包括錐形聯軸器、氣浮軸承、壓力傳感器以及安裝平臺；氣浮軸承的定子與安裝平臺連接，氣浮軸承的轉子上裝有壓力傳感器，壓力傳感器與一維轉臺的轉子的下端通過錐形聯軸器連接，一維轉臺的轉子的上端用于安裝外部負載。該設備的使用使得一維轉臺的角接觸軸承不再受到外部載荷重力的影響，延長了角接觸軸承的使用壽命，同時利用壓力傳感器能夠準確的獲悉氣浮軸承用于抵消一維轉臺重力的反作用的大小，確保了地面試驗的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種地面試驗設備，尤其涉及一種一維轉臺地面試驗用重力補償裝置。

背景技術

空間機構的相關地面試驗是發射前的重要考核流程，而在地面進行試驗和調試過程中，重力作用會對試驗結果產生很大的影響。因此，基于微低重力模擬技術的地面試驗是航天任務成功的重要保障。

目前，微低重力模擬技術的地面試驗采用的重力補償方法主要包括水浮法、懸吊法、氣浮法等。

對于一維轉臺而言水浮法局限性大，懸吊法結構復雜，氣浮法通過氣浮軸承把轉動部件支撐起來使之與基座分離，降低旋轉過程中摩擦力，實現微低重力或者零重力的狀態，是目前比較常用的一種試驗方式。

一維轉臺的旋轉軸系包括定子殼體、轉子以及設置定子和轉子之間的角接觸軸承；目前采用氣浮法進行微低重力模擬技術的地面試驗時，定子殼體與氣浮軸承直接連接，轉子與外部負載連接。但是采用這種連接方式會導致角接觸軸承受到外部負載的重力影響，導致角接觸軸承使用壽命大大縮短。

發明內容

為了解決采用氣浮法進行微低重力模擬技術的地面試驗時，一維轉臺中角接觸軸承受到外部負載的重力影響，導致角接觸軸承使用壽命大大縮短的問題，本發明提供了一種一維轉臺地面試驗用重力補償裝置。

本發明采用的技術方案是：

提供了一種一維轉臺地面試驗用重力補償裝置，其特征在于：包括錐形聯軸器、氣浮軸承、壓力傳感器以及安裝平臺；

氣浮軸承的定子與安裝平臺連接，氣浮軸承的轉子上裝有壓力傳感器，壓力傳感器與一維轉臺的轉子的下端通過錐形聯軸器連接，一維轉臺的轉子的上端用于安裝外部負載。

進一步地，上述安裝平臺為三維移動平臺，包括用于調節氣浮軸承沿垂直方向移動的升降機構、用于調節氣浮軸承在水平面上移動的二維調心機構。

進一步地，上述升降機構包括基座、支腿、導桿、螺桿以及底板；

基座的下方設有多個支腿；

導桿至少有三根，且至少三根導桿的上端均固定于底板上，下端均穿過基座后懸置；

螺桿與所述基座螺紋連接，螺桿上端與底板接觸，螺桿下端作為螺桿旋轉的驅動部，并且螺桿位于至少三根導桿之間。

進一步地，上述二維調心機構包括橫向滑臺底座、橫向滾珠導軌、橫向滾珠滑塊、縱向滑臺底座、縱向滾珠導軌、縱向滾珠滑塊以及縱向滾珠滑臺；

橫向滑臺底座為兩個，且平行固定安裝在所述底板上；

橫向滾珠導軌為兩個，安裝兩個橫向滑臺底座之間；

兩個橫向滾珠導軌上均安裝有橫向滾珠滑塊；

每個橫向滾珠滑塊上均安裝縱向滑臺底座；

兩個縱向滑臺底座之間安裝有縱向滾珠導軌；

縱向滾珠導軌上安裝縱向滾珠滑塊；縱向滾珠滑塊上安裝縱向滾珠滑臺，縱向滾珠滑臺與氣浮軸承定子連接。

進一步地，上述螺桿的上端為球面。

進一步地，上述螺桿的下端設置有驅動電機。