[发明专利]一种基于气悬浮的空间可展开机构重力卸载装置

说明书

一种基于气悬浮的空间可展开机构重力卸载装置，涉及空间可展开机构精密装调技术领域；包括弹簧、支座、第一连杆、第二连杆、气足转接件、转接块、气足和气足转接杆；气足转接件底部的两端分别固定安装有气足；气足转接件和气足之间通过气足转接杆固定连接；转接块固定安装在气足转接件的上方；转接块与气足转接件通过弹簧连接；气足转接件的顶部设置有支座；第一连杆和第二连杆均为杆状结构；第一连杆的一端与支座连接；第一连杆的另一端与第二连杆的一端连接；第二连杆的另一端与转接块的侧壁连接；本发明实现了空间可展开机构的地面零重力卸载装配，实现了空间可展开机构复杂轨迹的跟随卸载，降了复杂程度，提高了装配效率和装配精度。

技术领域

本发明涉及一种空间可展开机构精密装调技术领域，特别是一种基于气悬浮的空间可展开机构重力卸载装置。

背景技术

零重力又可称为失重或减重力，是太空环境的一个最重要的特征。卫星、飞行器和空间站等航天系统在轨飞行以前，为保证系统的高精度和可靠性，必须在地面上对其空间机构各子系统进行动力学试验。然而，地面的重力环境会导致无法通过常规试验方法获得机构的性能特性。因此，空间展开机构的地面测试需要精确模拟其所处的零重力环境。

根据空间可展开机构的装配要求，需在装配过程中，对各组件的重力进行卸载，从而消除由重力产生的装配应力影响；目前空间可展开机构常用的地面重力卸载方式为基于机械轴承的滑轨悬吊法，但这种方式的展开摩擦力较大且，对空间展开机构的装配精度和质量一致性有较大影响；此外传统悬吊法的承载能力有限，适应性差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种基于气悬浮的空间可展开机构重力卸载装置，实现了空间可展开机构的地面零重力卸载装配，实现了空间可展开机构复杂轨迹的跟随卸载，可降了低重力卸载机构的复杂程度，提高了装配效率和装配精度。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种基于气悬浮的空间可展开机构重力卸载装置，包括弹簧、支座、第一连杆、第二连杆、气足转接件、转接块、气足和气足转接杆；其中，气足转接件为三角形板状结构；气足转接件底部的两端分别固定安装有气足；气足转接件和气足之间通过气足转接杆固定连接；转接块固定安装在气足转接件的上方；转接块与气足转接件通过弹簧连接；气足转接件的顶部设置有支座；第一连杆和第二连杆均为杆状结构；第一连杆的一端与支座连接；第一连杆的另一端与第二连杆的一端连接；第二连杆的另一端与转接块的侧壁连接；转接块与外部卸载重力机构固定连接。

在上述的一种基于气悬浮的空间可展开机构重力卸载装置，第一连杆实现绕支座的周向转动；第二连杆实现绕转接块的周向转动；第一连杆、第二连杆均实现绕第一连杆与第二连杆连接端转动。

在上述的一种基于气悬浮的空间可展开机构重力卸载装置，所述重力卸载装置还包括轴承压盖、滑杆和直线轴承；其中，滑杆为杆状结构；滑杆竖直设置在弹簧中间；且滑杆的一端伸入转接块内部并与转接块固定连接；滑杆的另一端伸入气足转接件。

在上述的一种基于气悬浮的空间可展开机构重力卸载装置，所述重力卸载装置还包括轴承压盖和直线轴承；直线轴承竖直固定安装在气足转接件的顶端内部，且直线轴承包裹在滑杆的外壁，实现滑杆沿竖直方向在直线轴承内上下移动；轴承压盖固定安装在直线轴承的外壁。

在上述的一种基于气悬浮的空间可展开机构重力卸载装置，所述的弹簧采用碳素弹簧钢丝65Mn材料，刚度系数设定为5N/mm。

在上述的一种基于气悬浮的空间可展开机构重力卸载装置，通过外部充气机构实现对气足的充气，同时气足底部竖直向下喷气，实现气足浮起10～30μm。

在上述的一种基于气悬浮的空间可展开机构重力卸载装置，通过测量弹簧在外部承载产品前后的压缩量，根据弹簧的刚度系数，计算获得外部承载产品的卸载重量。

本发明与现有技术相比具有如下优点：