[发明专利]一种随动重力平衡装置

说明书

一种随动重力平衡装置，包括板式撑架等。支撑腿安装在板式撑架的两侧，共同作为缠链轮、收线盘的安装基础。缠链轮沿自身轴向布置，分别与两个支撑腿连接。配重链沿缠链轮的表面螺旋槽的旋向缠绕，一端与缠链轮边缘固定连接，另一端自由悬在缠链轮槽外。收线盘布置在两个缠链轮之间，通过连接关节串联起来。牵拉绳缠绕在收线盘上，自由悬挂端与被平衡重力的设备连接。本发明可用于一维伸展机构的地面竖直方向无重力展开或收拢的随动重力平衡功能，提高伸展机构地面展收功能验证的可靠性。

技术领域

本发明涉及航天飞行器的展收机构技术领域，具体涉及一种随动重力平衡装置。

背景技术

航天器大型化趋势越来越明显，航天器上展开太阳电池阵或天线的展开机构尺寸越来越大，为提高在轨展收的可靠性，需在地面进行无重力模拟展开。伸展机构作为大面积太阳翼的核心部件之一，展开长度大、活动部件配合精密，其地面展收功能的测试需要可随展收方向随动及精确配重的重量平衡装置。

现有的重力平衡装置，主要通过水平方向的吊挂或支撑系统进行伸展机构的重力平衡，该方式对地面空间需求大，全过程需有人参与进行吊挂或支撑操作。一方面，平衡系统结构复杂，场地需求大，制造成本高；另一方面，无法在高低温试验等不便有人参与的环境中使用。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：为了解决一维伸展机构地面展收功能测试的重力平衡问题，本发明提供了一种随动重力平衡装置，可为伸展机构在地面竖直展开时提供随动、精确的重力平衡。

本发明所采用的技术方案是：一种随动重力平衡装置，包括板式撑架、支撑腿、缠链轮、配重链、收线盘、牵拉绳、连接关节；支撑腿固定在板式撑架的下表面两侧；缠链轮对称安装在板式撑架下方并通过两侧的支撑腿支撑；收线盘安装在缠链轮之间，收线盘的转轴的两端分别通过连接关节与缠链轮的转轴连接；配重链沿缠链轮表面缠绕，一端与缠链轮边缘固定，另一端自由悬垂；牵拉绳缠绕在收线盘上，自由悬挂端与被平衡重力的设备连接。

板式撑架包括底板、加强条和吊耳，加强条构成框架结构，框架结构一侧安装底板，吊耳固定在加强条上，作为随动重力平衡装置工作时的吊挂及转运接口。

缠链轮表面设置螺旋槽，配重链沿缠链轮表面的螺旋槽的旋向缠绕。

为伸展机构展开配重时，配重链自由端预留一段作为初始展开配重的长度，自由端向下运动，配重链带动缠链轮旋转，缠链轮带动收线盘旋转，使得牵拉绳随展开过程逐渐缠绕在收线盘上。

为伸展机构收拢配重时，牵拉绳缠绕在收线盘上，牵拉绳的自由悬挂端带动收线盘旋转，收线盘带动两侧的缠链轮旋转，使得配重链随收拢过程逐渐缠绕在缠链轮的螺旋槽上。

缠链轮包括第一缠链轮、第二缠链轮，第一缠链轮、第二缠链轮的螺旋槽的旋向相反。

配重链缠绕或释放的速度可随伸展机构的展收速度变化而随动调整。

调整缠链轮和收线盘的外径比例，调整配重链与牵拉绳的传动减速比。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明能够随伸展机构的展开、收拢动作而进行重力随动平衡，调整配重链的线密度或调整缠链轮与收线盘的外径比例，可实现伸展机构展收过程的精确配重，提高了伸展机构地面试验可信度。

(2)本发明进行重力平衡工作过程中，不需要有人参与，可在高低温试验、真空试验等人类不便进入的试验环境中进行。

(3)本发明结构组成简单，可操作性强，相对于气浮吊挂、有源负载等重力平衡方法，占用场地空间小，无消耗功率，可拓展到不同规格、不同构型的伸展机构地面试验中。

附图说明

图1是本发明的随动重力平衡装置的结构示意图；