CN102849227A

CN102849227A - 一种小卫星太阳翼对接调整设备

Info

Publication number: CN102849227A
Application number: CN2012100960276A
Authority: CN
Inventors: 刘江; 张名毅; 王凤彬; 梁小峰; 薛长利; 周传君; 肖连辉
Original assignee: Aerospace Dongfanghong Satellite Co Ltd
Current assignee: Aerospace Dongfanghong Satellite Co Ltd
Priority date: 2012-03-31
Filing date: 2012-03-31
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2032-03-31
Also published as: CN102849227B

Abstract

本发明公开的一种小卫星太阳翼对接调整设备，包括底座部分、纵向移动部分、横向移动部分、旋转部分和顶层平台部分；通过纵向移动部分、横向移动部分以及旋转部分的运动，可以使固定在顶层平台部分的小卫星在不同方向和角度进行运动，实现了小卫星太阳翼对接时星体六个自由度的调整，解决了小卫星太阳翼对接时的星体调整问题，提升了安全系数，增加了调节精度，极大地减轻了人员劳动的强度，提高了工作效率。

Description

一种小卫星太阳翼对接调整设备

技术领域

本发明属于卫星试验技术领域，特别涉及一种用于小卫星太阳翼对接试验调整设备。

背景技术

小卫星与太阳翼对接试验时，需要保证小卫星与太阳翼接口的相对位置。星体与太阳翼对接的具体过程如下：先利用模拟墙调整太阳翼位置，然后将装在支架车上的卫星星体与太阳翼进行对接。卫星星体与太阳翼对接时，很难保证支架车停放的位置刚好为对接试验所需的位置。这时，只能通过调整卫星的位置，即调整装有卫星的支架车的位置来保证对接位置。

目前使用的卫星支架车，按照如下方式实现调整：沿车轮前进方向(纵向)的调整；通过对四个调高座实现卫星高低(竖直方向)的调整。但对于垂直于车轮前进方向(横向)及围绕竖直方向旋转的调整比较难以实现。目前通常是利用工具敲、翘支架车，实现这两种状态的微量调整。这种方法虽然可以实现对接要求，但是其安全系数低、调节精度不高、人员劳动强度高。

同时，对现有方法进行改进时，还存在一些制约条件：比如，整星的对接高度限制，调节时将卫星支架车升起高度必须小于70mm；卫星与支架车的承载大，质量约1400kg；尺寸宽度限制，小卫星太阳翼对接时会在地面做位置标记，调整设备不能对地面的位置标记做遮挡；跨度限制，调整设备的支点必须有一定距离，保证卫星太阳翼对接时的稳定性要求；另外还要能实现对整星六个自由度的一定量的调节。因此，对于大承载、小体积、六自由度的小卫星太阳翼对接调整设备，需要进行特殊的优化设计才能实现。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种高安全系数、调节精度好、工作效率高的小卫星太阳翼对接调整设备。

本发明的技术解决方案是：一种小卫星太阳翼对接调整设备，包括底座部分、纵向移动部分、横向移动部分、旋转部分和顶层平台部分；所述底座部分包括底座主体、脚轮、支撑调高座和端头支撑；底座主体为H型焊接结构，下方装有4个脚轮，用于整个设备的移动；端头支撑安装在底座主体上；端头支撑的4个角分别装有支撑调高座，用于整个设备的支撑和高度调节；所述纵向移动部分，包括纵向螺杆组件和纵向导轨组件；纵向导轨安装在底座主体上，通过纵向螺杆组件实现整个调整设备的纵向移动；所述横向移动部分包括横向支架主体、横向螺杆组件和横向导轨组件；横向支架主体上方装有横向导轨，通过横向螺杆组件实现整个调整设备的横向移动；所述旋转部分包括旋转平台主体、调节支架组件、旋转轴和滚轮组件；旋转平台主体一体加工而成，中间钻有孔用于与旋转轴配合，上表面加工有一圈导向槽；调节支架组件安装于旋转平台主体一侧，包括调节挡片、调节支架和调节螺母；所述顶层平台部分包括顶层支架主体和卡具；顶层支架主体中间通过旋转轴与旋转部分的旋转平台主体相连；顶层平台部分通过4个滚轮组件支撑并可以绕旋转轴旋转，通过调节支架组件调节旋转角度；4个卡具分别装在顶层支架主体的两端，用于与整星支架车固定。

所述底座部分的端头支撑通过端头支撑轴安装在底座主体上，端头支撑可以绕端头支撑轴转动90度。

所述横向螺杆组件的操纵手柄采用可折叠手柄设计，以减少调整设备上部的横向尺寸。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明的调整设备，通过合理组合底座部分、纵向移动部分、横向移动部分、旋转部分和顶层平台部分几个部分，通过纵向移动部分、横向移动部分以及旋转部分的运动，可以使固定在顶层平台部分的小卫星在不同方向和角度进行运动，实现了小卫星太阳翼对接时星体六个自由度的调整，解决了小卫星太阳翼对接时的星体调整问题，提升了安全系数，增加了调节精度，极大地减轻了人员劳动的强度，提高了工作效率。

(2)本发明的底座部分经过结构优化设计，底座主体为H型焊接结构，下方装有4个移动脚轮，用于整个设备的移动；在端头支撑的4个角分别装有支撑调高座，用于整个设备的支撑和高度调节，实现了小体积、大跨度承载，在保证整体设备移动的通过性同时，又降低了整个设备的高度。

(3)本发明的旋转部分使用4个滚轮组件支撑、旋转轴定位的结构形式，具有大承载、低高度、低成本的优点。

(4)本发明底座部分的端头支撑采用可收拢设计、横向操纵手柄采用可折叠手柄设计，大大减少了操作步骤。

附图说明

图1本发明的结构示意图；

图2为本发明的设备固定整星支架车的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

本实施例中，小卫星太阳翼对接调整设备的结构如图1所示，包括底座部分、纵向移动部分、横向移动部分、旋转部分和顶层平台部分。

底座部分包括底座主体2、脚轮10、支撑调高座11、端头支撑12和端头支撑轴13。底座主体2为H型结构焊接结构，可实现小体积、大跨度承载；底座主体2下方装有4个脚轮10，用于整个设备的移动；端头支撑12通过端头支撑轴13安装在底座主体2上，端头支撑12可以绕端头支撑轴13转动90度；端头支撑12的四个角分别装有支撑调高座11，用于整个设备的支撑和高度调节。

纵向移动部分包括纵向螺杆组件和纵向导轨9、导靴5。本实例中，纵向螺杆组件包括手轮组件1、滑动轴承3、纵向拖动螺母4和纵向螺杆6。一对纵向导轨9装在底座主体2上，用于设备上部的纵向导向；纵向螺杆6通过一对滑动轴承3安装在底座主体2上，手轮组件1连接在纵向螺杆6一端，并通过底座主体2上支撑块支撑，用于控制设备上部的纵向调节。四个导靴5和拖动螺母4装在横向支架主体14下方，导靴5坐在纵向导轨9上，拖动螺母4与纵向螺杆6相连。

横向移动部分包括横向螺杆组件、横向支架主体14、横向导轨15和横向导靴16。本实例中，横向螺杆组件包括滑动轴承7、折叠手柄8、横向螺杆17和拖动螺母18。横向支架主体14为框架型焊接结构；横向支架主体14上部装有一对横向导轨15，用于设备上部的横向导向；横向螺杆17通过一对滑动轴承7安装在横向支架上，折叠手柄8连接在横向螺杆17一端，用于控制设备上部的横向调节。四个横向导靴16和拖动螺母18装在旋转平台主体24下方，横向导靴16坐在横向导轨15上，拖动螺母18与横向螺杆17相连。

本实施例中，横向螺杆17的操纵手柄采用可折叠手柄设计，以减少调整设备上部的横向尺寸。

旋转部分包括轴承座20、旋转轴承21、旋转轴22、滚轮组件23、旋转平台主体24、调节挡片26、调节支架27和调节螺母28。旋转平台主体24为一体加工而成，中间钻有用于与旋转轴22配合的孔，上表面加工有一圈导向槽；调节支架27安装于旋转平台主体24一侧，其上装有调节螺母28。

顶层平台部分包括顶层支架主体19和卡具25，四个卡具25分别装在顶层支架主体19的两端，用于固定整星支架车29。顶层支架主体19为焊接结构。顶层支架主体19中间通过轴承座20、旋转轴承21、旋转轴22与旋转平台主体24相连，顶层支架主体19下部绕旋转轴22对称装有四个滚轮组件23，滚轮组件23坐在旋转平台主体24的导向槽中，支撑整个顶层支架19，能使顶层支架19绕旋转轴22沿导向槽转动；顶层支架主体19下部一端含有调节挡片26，调节挡片26可穿过调节支架27的调节轴中，通过调节螺母28控制顶层支架19的旋转。

横向支架14通过纵向移动部分可以实现纵向移动，旋转平台24通过横向移动部分可以实现横向移动，顶层支架19通过旋转部分可以绕竖直方向转动。

本发明通过以上结构形式，能实现小体积、大承载，满足小卫星太阳翼对接调整的需要。

本发明用于小卫星太阳翼对接时的调整方法如下：

a)利用太阳翼模拟墙将太阳翼定位。

b)将装有卫星的整星支架车29推入对接工位，升起整星支架车29，使得整星支架车29底面距离底面大于400mm，如图2所示，

c)调整本发明调整设备使得本发明设备各个方向为居中状态，将两个端头支撑12置于纵向方向，折叠手柄8置于折叠状态。

d)将本发明的对接调整设备沿纵向方向推入整星支架车29下方，并使其中心与整星支架车29中心基本一致。

e)将本发明小卫星太阳翼对接调整设备两个端头支撑12置于横向方向，通过四个支撑调高座11升起本发明设备，使其顶层支架19能够支起整星支架车29，使用卡具25固定整星支架车29，折叠手柄8置于展开状态。

f)调整本发明的对接调整设备调整小卫星的对接位置，手轮组件1调整纵向移动，折叠手柄8调整横向移动，调节螺母28调整绕竖直方向的转动，四个支撑调高座11调整绕纵轴方向转动、绕横轴方向转动、竖直方向的高度。

g)太阳翼对接完成后，松开卡具25，落下本发明调整设备，将两个端头支撑12置于纵向方向，折叠手柄8置于折叠状态，将本发明调整设备从整星支架车29下面推出。

本实施例中，小卫星太阳翼对接调整设备的具体参数为：

1)本发明小卫星太阳翼对接调整设备最大承重1400kg。

2)本发明小卫星太阳翼对接调整设备其上固定调整的支架车尺寸为：支架车宽度1280～1300mm，前后轮距离大于760mm。

3)本发明小卫星太阳翼对接调整设备装于卫星支架车下方使用时，与卫星支架车对接面离地面高度约为385mm。

4)本发明小卫星太阳翼对接调整设备能实现对卫星六个自由度的调整，横向调节量为±50mm，纵向调节量为±80mm，绕竖直方向旋转角度调节量为±5度，高度方向调节量为0～+280mm。

可以看出，本发明降低了整个设备的高度、提升了安全系数、增加了调节精度，提高了工作效率。

上述实施例只是本发明应用的一种列举，本领域技术人员可以根据不同的设计要求和设计参数在不偏离本发明技术方案的情况下进行各种改进和更换，同样落入本发明的保护范围。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims

1.一种小卫星太阳翼对接调整设备，其特征在于：包括底座部分、纵向移动部分、横向移动部分、旋转部分和顶层平台部分；所述底座部分包括底座主体(2)、脚轮(10)、支撑调高座(11)和端头支撑(12)；底座主体为H型焊接结构，下方装有4个脚轮(10)，用于整个设备的移动；端头支撑(12)安装在底座主体上；端头支撑(12)的4个角分别装有支撑调高座(11)，用于整个设备的支撑和高度调节；所述纵向移动部分，包括纵向螺杆组件、纵向导轨(9)和导靴(5)；纵向导轨(9)安装在底座主体(2)上，通过纵向螺杆组件实现整个调整设备的纵向移动；所述横向移动部分包括横向支架主体(14)、横向螺杆组件、横向导轨(15)和横向导靴(16)；横向支架主体(14)上方装有横向导轨(15)，通过横向螺杆组件实现整个调整设备的横向移动；所述旋转部分包括旋转平台主体(24)、调节支架组件、旋转轴(22)和滚轮组件(23)；旋转平台主体(24)一体加工而成，中间钻有孔用于与旋转轴(22)配合，上表面加工有一圈导向槽；调节支架组件安装于旋转平台主体(24)一侧，包括调节挡片(26)、调节支架(27)和调节螺母(28)；所述顶层平台部分包括顶层支架主体(19)和卡具(25)；顶层支架主体(19)中间通过旋转轴(22)与旋转部分的旋转平台主体(24)相连；顶层平台部分通过4个滚轮组件(23)支撑并可以绕旋转轴(22)旋转，通过调节支架组件调节旋转角度；4个卡具(25)分别装在顶层支架主体的两端，用于与整星支架车(29)固定。

2.根据权利要求1的一种小卫星太阳翼对接调整设备，其特征在于：所述底座部分的端头支撑(12)通过端头支撑轴(13)安装在底座主体(2)上，端头支撑(12)可以绕端头支撑轴(13)转动90度。

3.根据权利要求1或2的一种小卫星太阳翼对接调整设备，其特征在于：所述横向螺杆组件的操纵手柄采用可折叠手柄设计，以减少调整设备上部的横向尺寸。