一種模擬太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載的設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的模擬驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載的設(shè)備，所述設(shè)備包括慣量模擬裝置、重力卸載裝置、接口工裝；其中，所述慣量模擬裝置設(shè)置有支承軸(1)、加載桿(2)、砝碼懸掛裝置(3)；所述重力卸載裝置設(shè)置有過渡連接軸(6)、軸承組件(7)、型材支架(11)；其中，所述支承軸(1)與所述過渡連接軸(6)連接，所述過渡連接軸(6)通過接口工裝與太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)連接。
【專利說明】
一種模擬太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載的設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及空間裝備測(cè)試領(lǐng)域，特別是涉及一種模擬太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是驅(qū)動(dòng)太陽帆板的主動(dòng)機(jī)構(gòu)，是衛(wèi)星、飛船、空間站等空間裝備的重要組成部分，在能源系統(tǒng)和姿態(tài)控制系統(tǒng)中起著重要的作用。
[0003]太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在衛(wèi)星能源系統(tǒng)中的作用主要是帶動(dòng)太陽帆板矩陣轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠讓太陽帆板矩陣始終正對(duì)著太陽，其法線方向與太陽光束的方向一致，從而能最大程度的獲得太陽能，為衛(wèi)星的運(yùn)行提供更多的能量。
[0004]在太空的真空環(huán)境中，太陽輻射壓力，并且電池陣機(jī)構(gòu)變形、敏感器裝調(diào)誤差等會(huì)影響衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)，可以通過太陽帆板的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩來抵消干擾力矩。
[0005]太陽帆板驅(qū)動(dòng)裝置是空間裝備的關(guān)鍵設(shè)備，所以對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載的模擬尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種模擬太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載的設(shè)備。
[0007]所述設(shè)備包括慣量模擬裝置、重力卸載裝置、接口工裝;其中，所述慣量模擬裝置設(shè)置有支承軸、加載桿、砝碼懸掛裝置;所述重力卸載裝置設(shè)置有過渡連接軸、軸承組件、型材支架;其中，所述支承軸與所述過渡連接軸連接，所述過渡連接軸通過接口工裝與太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
[0008]優(yōu)選地，所述慣量模擬裝置還設(shè)置有短砝碼懸掛裝置以及加載桿保護(hù)裝置。
[0009]優(yōu)選地，所述加載桿呈十字狀，形成4個(gè)加載力臂;所述加載桿帶有“T”形滑槽，側(cè)面裝有鋼板尺。
[0010]優(yōu)選地，所述砝碼懸掛裝置和/或短砝碼懸掛裝置套在所述加載桿上，可以滑動(dòng)和固定;所述砝碼懸掛裝置的懸掛桿上設(shè)置有螺母，用于將砝碼擰緊固定。
[0011]優(yōu)選地，所述加載桿通過鑄角連接座與所述支承軸連接，所述支承軸通過鑄角連接座與所述過渡連接軸連接。
[0012]優(yōu)選地，所述軸承組件包括軸承座和軸承;所述軸承座固定在所述型材支架上;所述軸承為深溝軸承，用以承受所述慣量模擬裝置的重量。
[0013]優(yōu)選地，所述設(shè)備還包括傳感器，所述傳感器通過支架固定在所述型材支架上，其重量由所述支架承受;其中，所述過渡連接軸與所述傳感器連接，所述傳感器通過所述過渡法蘭與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
[0014]優(yōu)選地，所述接口工裝包括過渡法蘭;所述過渡法蘭的上端設(shè)置有軸，所述軸通過彈性聯(lián)軸器與傳感器連接;所述過渡法蘭的下端設(shè)置有法蘭盤結(jié)構(gòu)，所述法蘭盤與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例提供的模擬太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載設(shè)備的慣量模擬裝置通過調(diào)整砝碼重力和力臂來模擬不同的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出的扭矩經(jīng)過渡法蘭、傳感器、過渡連接軸和支承軸傳遞給慣量模擬裝置，從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的模擬;慣量模擬裝置的重量全部作用于軸承組件的軸承上，同時(shí)軸承的摩擦系統(tǒng)很小，從而使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不承受設(shè)備的重量，只承受很小的附加扭矩，從而實(shí)現(xiàn)了模擬失重狀態(tài)下的太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的模擬驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載的設(shè)備的連接原理框圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的模擬驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的加載桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。應(yīng)理解為該實(shí)施例僅僅是用于更詳細(xì)具體地說明，但并不意于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0020]如圖2所示，在本實(shí)施例中，慣量模擬裝置設(shè)置有支承軸1、加載桿2、砝碼懸掛裝置
3、短砝碼懸掛裝置4、加載桿保護(hù)裝置5等。
[0021 ]如圖3所示，加載桿2采用截面為60 X 60的型材，硬鋁合金材料，共有3根，長(zhǎng)度分別為1.6m、0.77m、0.77m，呈“十”字狀，形成4個(gè)加載力臂。兩兩加載桿之間采用鑄角連接座12連接在一起，同時(shí)3根加載桿的上端面裝有加固片13，增加了加載桿的剛度和強(qiáng)度。每根加載桿的側(cè)面均裝有鋼板尺，用于計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。加載桿上帶有“T”形滑槽11，砝碼懸掛裝置可在滑槽中任意位置滑動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)需要位置時(shí)，可用螺母將其固定。加載桿2末端具有端蓋14ο
[0022]砝碼懸掛時(shí)分為兩種工況，一種是砝碼懸掛在試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面以外，另一種是砝碼懸掛在試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面上方。根據(jù)兩種不同的工況，設(shè)計(jì)了兩種結(jié)構(gòu)形式的砝碼懸掛裝置，分別為砝碼懸掛裝置3和短砝碼懸掛裝置4。砝碼懸掛裝置的轉(zhuǎn)接板套在加載桿2上，可在加載桿2上滑動(dòng)，其上有“U”形槽，當(dāng)滑到指定位置時(shí)，可用螺栓將其固定在加載桿2上，之后即可依次掛上砝碼。砝碼懸掛裝置3的底盤與螺桿之間用自鎖螺母鎖緊，防止砝碼工作時(shí)滑落;短砝碼懸掛裝置4的底盤與螺桿采用焊接方式固定在一起;砝碼懸掛裝置3的懸掛桿上預(yù)裝有螺母，當(dāng)砝碼懸掛完畢后，可向下擰緊螺母，壓緊砝碼，防止砝碼在工作時(shí)脫落。
[0023]在懸掛砝碼的過程中，加載桿保護(hù)裝置5可對(duì)加載桿2起到支撐保護(hù)的作用，懸掛砝碼前可先用加載桿保護(hù)裝置5將加載桿2支起。加載桿保護(hù)裝置5的螺母和底座間采用螺紋連接，可通過旋轉(zhuǎn)螺母來使螺母升高或降低，從而調(diào)節(jié)加載桿保護(hù)裝置5的高度。
[0024]慣量模擬裝置可通過調(diào)整砝碼重量和力臂來模擬不同的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10輸出的扭矩經(jīng)過渡法蘭9、傳感器8、過渡連接軸6和支承軸I傳遞給慣量模擬裝置的加載桿2，從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的模擬。
[0025]如圖2所示，重力卸載裝置包括型材支架11、軸承組件7、過渡連接軸6、腳輪組織等。型材支架11用于承受慣量模擬裝置的重量，從而使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10不承受設(shè)備的重量，同時(shí)支架帶有腳輪組件，方便移動(dòng)，且具試驗(yàn)臺(tái)調(diào)平功能。
[0026]型材支架11采用截面為80X80的型材和截面為15X 120的型材搭建，外形尺寸為900mm X 600mm X 800mm。支架設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，寬度為600mm，方便試驗(yàn)人員從側(cè)面對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10進(jìn)行拆裝。支架底部裝有4副腳輪組件，每副腳輪組件由I個(gè)底角連接板、I個(gè)腳輪和I個(gè)鋼底角組成。腳輪可使支架能夠自由移動(dòng)，當(dāng)慣量模擬裝置移動(dòng)到指定位置時(shí)，可用底角將裝置固定，并配合水平儀進(jìn)行調(diào)平，底角為鋼底角，可用于重載支撐。
[0027]軸承組件7的軸承座通過螺栓固定在型材支架的桌面上，過渡連接軸6安裝完畢后其在軸承座以上部分高度僅為26mm，用以降低慣量模擬裝置的重心，防止慣量模擬裝置在工作過程中發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)。軸承組件7的軸承為型號(hào)為6307的深溝球軸承，該軸承能承受較大的載荷。同時(shí)，軸承上下端面均裝有密封蓋，防止?jié)櫥鞒?，污染?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10。慣量模擬裝置的重量全部作用于軸承上，同時(shí)軸承的摩擦系數(shù)很小(深溝球軸承的摩擦系數(shù)為:
0.0010-0.0015)，從而使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10不承受設(shè)備的重量，并只承受很小的附加扭矩;腳輪組件上帶有腳輪、主底腳和副底腳，配合水平尺，即可對(duì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行調(diào)平。
[0028]軸承組件7與過渡連接軸6裝配完畢后，通過軸承座上的螺栓固定在型材支架11上。過渡連接軸6上端通過鑄角連接座12與慣量模擬裝置的支承軸I連接，下端通過彈性聯(lián)軸器與傳感器8相連，可將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10的輸出扭矩傳遞給慣量模擬裝置，起到了傳遞扭矩的作用。傳感器8通過傳感器支架固定在型材支架11上，保證其重量由該傳感器支架承受，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8不受力。該傳感器支架在前后左右4個(gè)方向上均可調(diào)節(jié)，安裝時(shí)，可保證與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1相連的過渡法蘭9的帶鍵槽軸與傳感器8的輸入軸之間有較高的同軸度，避免出現(xiàn)由于偏心造成驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10承受較大力矩的問題。
[0029]如圖2所示，過渡法蘭9與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10輸出軸連接，用于將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10產(chǎn)生的扭矩傳遞給慣量模擬裝置。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10通過其上法蘭與過渡連接板連接，過渡連接板固定在調(diào)平板上；調(diào)平板固定在型材支架11上，可配合水平儀通過玻璃墊片進(jìn)行調(diào)平。對(duì)應(yīng)不同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，過渡法蘭9和過渡連接板可有3種結(jié)構(gòu)形式。
[0030]過渡法蘭9上端為帶鍵槽的軸，通過彈性聯(lián)軸器與傳感器8相連，將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10的輸出扭矩傳遞給慣量模擬裝置;下端為法蘭盤結(jié)構(gòu)，用于與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10輸出軸相連。
[0031]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10通過其上法蘭裝于連接板的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝孔上，之后驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10連同連接板一起裝于調(diào)平板上。調(diào)平板安裝到重力卸載裝置的型材支架11上后，用玻璃墊片配合水平尺對(duì)調(diào)平板進(jìn)行調(diào)平，調(diào)平之后將連接板(已與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接完畢)裝到調(diào)平板上。調(diào)平板上的過渡連接板安裝孔兼顧了 3種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝尺寸。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例提供的模擬太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載設(shè)備的慣量模擬裝置通過調(diào)整砝碼重力和力臂來模擬不同的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出的扭矩經(jīng)過渡法蘭、傳感器、過渡連接軸和支承軸傳遞給慣量模擬裝置，從而實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的模擬;慣量模擬裝置的重量全部作用于軸承組件的軸承上，同時(shí)軸承的摩擦系統(tǒng)很小，從而使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不承受設(shè)備的重量，只承受很小的附加扭矩，從而實(shí)現(xiàn)了模擬失重狀態(tài)下的太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0033]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括慣量模擬裝置、重力卸載裝置、接口工裝； 其中，所述慣量模擬裝置設(shè)置有支承軸(I)、加載桿(2)、砝碼懸掛裝置(3); 所述重力卸載裝置設(shè)置有過渡連接軸(6)、軸承組件(7)、型材支架(11); 其中，所述支承軸(I)與所述過渡連接軸(6)連接，所述過渡連接軸(6)通過所述接口工裝與太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述慣量模擬裝置還設(shè)置有短砝碼懸掛裝置(4)以及加載桿保護(hù)裝置(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述加載桿(2)呈十字狀，形成4個(gè)加載力臂； 所述加載桿(2)帶有“T”形滑槽，側(cè)面裝有鋼板尺。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述砝碼懸掛裝置(3)和/或短砝碼懸掛裝置(4)套在所述加載桿(2)上，可以滑動(dòng)和固定； 所述砝碼懸掛裝置(3)的懸掛桿上設(shè)置有螺母，用于將砝碼擰緊固定。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述加載桿(2)通過鑄角連接座(12)與所述支承軸(I)連接，所述支承軸(I)通過鑄角連接座(12)與所述過渡連接軸(6)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述軸承組件(7)包括軸承座和軸承； 所述軸承座固定在所述型材支架(I I)上； 所述軸承為深溝軸承，用以承受所述慣量模擬裝置的重量。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括傳感器(8)，所述傳感器(8)通過支架固定在所述型材支架(11)上，其重量由所述支架承受； 其中，所述過渡連接軸(6)與所述傳感器(8)連接，所述傳感器(8)通過所述接口工裝與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述接口工裝包括過渡法蘭(9); 所述過渡法蘭(9)的上端設(shè)置有軸，所述軸通過彈性聯(lián)軸器與傳感器(8)連接； 所述過渡法蘭(9)的設(shè)置有法蘭盤結(jié)構(gòu)，所述法蘭盤與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)連接。
【文檔編號(hào)】B64G7/00GK106043745SQ201610329551
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】戰(zhàn)榆莉, 其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開姓名
【申請(qǐng)人】北京象限空間科技有限公司