CN104374520A - 轻型上下可移动的调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轻型上下可移动的调节装置，包括前端转动机构组件、上连接圆盘、丝杠、移动楔块机构、导向机构组件、后端转动机构组件以及下连接圆盘；其中，所述丝杠贯穿所述移动楔块机构，所述丝杠的一端连接所述前端转动机构组件，另一端连接所述后端转动机构组件；所述上连接圆盘设置所述移动楔块机构的上侧，所述下连接圆盘设置在所述移动楔块机构的下侧；所述下连接圆盘通过所述导向机构组件连接所述上连接圆盘。本发明提高了卫星的安全；本发明的工装自身转动惯量的减少，提高了卫星测量精度；本发明能够适应不同体积大小的卫星的使用。

Description

轻型上下可移动的调节装置

技术领域

本发明涉及可移动的机构，具体地，涉及一种轻型上下可移动的调节装置。

背景技术

目前国内外测量卫星质量特性的试验装置主要采用：卫星质量特性测试工装、框式工装、垂直工装和其它工装组合进行测量的，通过卫星质量特性测试工装的旋转机构与卫星的对接，实现卫星在测试工装上各种在轨姿态角度的实现，再整体与质心测试台或转动惯量测试台对接，并通过调节测试工装上的移动机构，最终得出卫星的重量、质心、转动惯量、惯性积等各种质量特性数据。其操作过程费时又费力，对质心位置的调节和转动惯量测量的精度不高，所以需对卫星质量特性测试工装进行改进，用一种新的轻型可调卫星质量特性测量装置来替代。

轻型上下可调、移动的机构是轻型可调卫星质量特性测量装置中的关键机构，操作简单，大大提高了测量精度，以保证和提高转动惯量测量的测量精度。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种轻型上下可移动的调节装置。

根据本发明提供的轻型上下可移动的调节装置，包括前端转动机构组件、上连接圆盘、丝杠、移动楔块机构、导向机构组件、后端转动机构组件以及下连接圆盘；

其中，所述丝杠贯穿所述移动楔块机构，所述丝杠的一端连接所述前端转动机构组件，另一端连接所述后端转动机构组件；

所述上连接圆盘设置所述移动楔块机构的上侧，所述下连接圆盘设置在所述移动楔块机构的下侧；所述下连接圆盘通过所述导向机构组件连接所述上连接圆盘。

优选地，所述前端转动机构组件包括轴承座、外轴套、内轴套、前端盖以及深沟球轴承；

所述深沟球轴承、所述外轴套和内轴套设置在所述轴承座的内腔中；所述丝杠的一端设置在所述深沟球轴承中；所述内轴套连接所述丝杠；所述外轴套连接内腔壁；所述前端盖用于密封所述内腔。

优选地，后端转动机构组件包括后端支座、后端盖以及推力球轴承；

其中，推力球轴承设置在所述后端支座中，所述丝杠的另一端设置在推力球轴承中；所述后端盖连接所述后端支座。

优选地，导向机构组件包括导向杆、滚珠以及导向座；

其中，所述导向杆的一端连接所述上连接圆盘，另一端连接所述下连接圆盘；所述导向座的一端连接所述上连接圆盘，另一端连接所述下连接圆盘；

所述导向杆设置在所述导向座中；所述滚珠设置在所述导向座中且设置在所述导向杆的两侧。

优选地，所述移动楔块机构包括移动楔块、开槽锥端紧定螺钉、楔块螺母；

所述移动楔块设置有丝杠安装孔；所述丝杠安装孔包括第一直径丝杠安装孔和第二直径丝杠安装孔；所述第一直径丝杠安装孔的两侧设置所述第二直径丝杠安装孔；

所述开槽锥端紧定螺钉设置在所述第一直径丝杠安装孔的一端；所述楔块螺母设置在靠近所述第一直径丝杠安装孔的中间位置。

优选地，还包括导轨；

所述导轨设置在所述移动楔块机构的上侧，所述移动楔块机构通过所述导轨10连接所述上连接圆盘。

优选地，所述丝杠的加工步骤如下：

步骤1：根据图纸对丝杠的外形要求进行粗加工，为了防止变形；

步骤2：对丝杠进行调质处理，使丝杠材料的组织结构成为回火索氏体组织；

步骤3：对丝杠进行半精加工；

步骤4：对丝杠进行氮化处理后进行精加工。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明提高了卫星的安全；

2、本发明的工装自身转动惯量的减少，提高了卫星测量精度；

3、本发明能够适应不同体积大小的卫星的使用；

4、本发明操作过程方便、可以节省试验的时间和人力。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中沿A-A剖视示意图；

图3为本发明中前端转动机构的结构示意图；

图4为本发明中导向机构的结构示意图；

图5为本发明中移动楔块的结构示意图；

图6为图5中沿A-A剖视示意图；

图7为本发明中后端转动机构的结构示意图；

图8为本发明中丝杠4的加工流程图。

图中：

1 为后端转动机构组件；

2 为第一十字槽沉头螺钉；

3 为上连接圆盘；

4 为丝杠；

5 为移动楔块；

6 为锁紧螺母；

7 为螺栓；

8 为导向机构组件；

9 为前端转动机构组件；

10 为导轨；

11 为下连接圆盘；

12 为轴承座；

13 为外轴套；

14 为内轴套；

15 为十字槽沉头螺钉；

16 为前端盖；

17 为夹紧挡圈；

18 为深沟球轴承60000型；

19 为平垫圈-C级；

20 为六角头螺栓；

21 为第一轻型弹簧垫圈；

22 为调整垫片；

23 为后端支座；

24 为后端盖；

25 为推力球轴承51000型；

26 为六角头螺栓；

27 为第一平垫圈-C级；

28 为第二轻型弹簧垫圈；

29 为第二平垫圈-C级；

30 为第三轻型弹簧垫圈；

31 为内六角圆柱头螺钉；

32 为上盖板；

33 为滚珠；

34 为导向座；

35 为隔离架；

36 为导向杆；

37 为开槽锥端紧定螺钉；

38 为楔块螺母。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本实施例中，本文规定参考坐标系为直角坐标系，如图1、图2所示的X、Y、Z方向，Y轴正方向由屏幕指向外。如图1所示，本发明提供的轻型上下可移动的调节装置包括前端转动机构组件9、第一十字槽沉头螺钉2、上连接圆盘3、丝杠4、移动楔块5、锁紧螺母6、螺栓7、导向机构组件8、后端转动机构组件1、导轨10以及下连接圆盘11。第一十字槽沉头螺钉2带有头下带台肩。其中，所述丝杠4贯穿所述移动楔块机构，所述丝杠4的一端连接所述前端转动机构组件9，另一端连接所述后端转动机构组件1；

所述上连接圆盘3设置所述移动楔块机构的上侧，所述下连接圆盘11设置在所述移动楔块机构的下侧；所述下连接圆盘11通过所述导向机构组件8连接所述上连接圆盘3。所述的上连接圆盘3选用稳定性好的牌号为ZALSi9Mg/GB3190-82铸铝合金，在机械加工完毕后，整体进行表面冷硬阳极化处理，平面度必须≤0.05mm，所以生产制造必须严格按照加工工艺进行。

如图3所示，前端转动机构组件9包括轴承座12、外轴套13、内轴套14、十字槽沉头螺钉(头下带台肩)15、前端盖16、夹紧挡圈17、深沟球轴承、平垫圈-C级19、六角头螺栓20、第一轻型弹簧垫圈21和调整垫片22。所述深沟球轴承采用深沟球轴承60000型18。所述深沟球轴承、所述外轴套13和内轴套14设置在所述轴承座12的内腔中；所述丝杠4的一端设置在所述深沟球轴承中；所述内轴套14连接所述丝杠4；所述外轴套13连接内腔壁；所述前端盖16用于密封所述内腔。

如图7所示，后端转动机构组件1包括后端支座23、后端盖24、推力球轴承51000型25、六角头螺栓26、第一平垫圈-C级27、轻型弹簧垫圈28组成。推力球轴承采用推力球轴承51000型25。其中，推力球轴承设置在所述后端支座23中，所述丝杠4的另一端设置在推力球轴承中；所述后端盖24连接所述后端支座23。

所述的丝杠4是本装置中一个关键部件，又是一个主要受力零件，必须保证丝杠4的强度、耐磨性和韧性等要求。所述丝杠(4)的加工步骤如下：

步骤1：先按图纸的外形要求对丝杠4进行粗加工，为了防止变形，放加工余量1mm～2mm；

步骤2：对丝杠进行调质处理，使丝杠材料的组织结构成为回火索氏体组织来提高机体的强度、塑性和韧性；

步骤3：经调质处理后，再进行半精加工，在加工过程中放磨削余量0.2mm～0.3mm；

步骤4：为了提高耐磨性和稳定性在精加工之前采用氮化处理，经氮化处理后的套杆表面硬度(即洛氏硬度)达到RC50，具有很强的耐磨性，同时提高其疲劳强度(提高25％左右)，最后进行磨削加工。为了加强丝杠4强度和耐磨性，具体加工工艺流程图8所示。

如图6所示，移动楔块机构包括移动楔块5、开槽锥端紧定螺钉37、楔块螺母38。所述移动楔块5设置有丝杠安装孔；所述丝杠安装孔包括第一直径丝杠安装孔和第二直径丝杠安装孔；所述第一直径丝杠安装孔的两侧设置所述第二直径丝杠安装孔。开槽锥端紧定螺钉37选用牌号为20(GB702-86)的碳素结构钢制成，楔块螺母38选用铅黄铜牌号为HPb63-3/GB/T4423-1992，可以保证丝杠4在移动楔块5转动时不会发生咬死的现象。

所述的导轨10选用抗腐蚀性高的牌号为00Cr18Ni9含钛不锈钢，具有足够塑性和韧性，不会生锈。保证移动楔块5在下连接圆盘11相对移动，可以使上连接圆盘3的位置升高。

所述的下连接圆盘11采用轻型的碳钎维材料制作，强度高、抗疲劳性好、减振性能好、高温性能好及成型工艺好，同时减少下连接圆盘11的重量，与用不锈钢板制作的工装相比转动惯量减少了70％，与用铝合金板制作的工装相比转动惯量减少了50％，这样工装自身的转动惯量就大大的减少了，提高了卫星测量精度。所述的上连接圆盘选用稳定性好的牌号为ZALSi9Mg/GB3190-82铸铝合金，在机械加工完毕后，整体进行表面冷硬阳极化处理，平面度必须≤0.05㎜，所以生产制造必须严格按照加工工艺进行。

所述的导向机构组件8是本装置中一个关键部件，如图4所示。导向机构组件8包括导向杆36、滚珠33以及导向座34。其中，所述导向杆36的一端连接所述上连接圆盘3，另一端连接所述下连接圆盘11；所述导向座34的一端连接所述上连接圆盘3，另一端连接所述下连接圆盘11；所述导向杆36设置在所述导向座34；所述滚珠33设置在所述导向座34中且设置在所述导向杆36的两侧。

导向杆36通过第二平垫圈-C级29、第三轻型弹簧垫圈30、内六角圆柱头螺钉31与上连接圆盘3连接，通过滚珠33在导向座34内的滚动实现上下移动，同时带动上连接圆盘3上下移动。隔离架35起到保护滚珠33的作用。

所述的滚珠33采用表面粗糙度要求高、球径是9mm，球径尺寸相对的误差为1～2μm。所述的隔离架35选用ZCuAi18Mn13Fe3/GB/T1176-1987材料制成，ZCuAi18Mn13Fe3/GB/T1176-1987材料与1Cr18Ni9Ti含钛不锈钢在相对运动时不会产生咬死，具有转动灵活安全可靠。

所述的导向杆36选用高强度钢结构抗腐蚀性高的牌号为1Cr18Ni9Ti含钛不锈钢材料制成。导向杆36的外径φ24^－0.02mm。滚珠33、导向座34和导向杆36之间的滑动间隙必须保证在0.015mm，首先实测导向座34内孔尺寸，再加工导向杆36外径这样才能保证滚珠33、导向座34和导向杆36之间的间隙在0.015mm。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种轻型上下可移动的调节装置，其特征在于，包括前端转动机构组件(9)、上连接圆盘(3)、丝杠(4)、移动楔块机构、导向机构组件(8)、后端转动机构组件(1)以及下连接圆盘(11)；

其中，所述丝杠(4)贯穿所述移动楔块机构，所述丝杠(4)的一端连接所述前端转动机构组件(9)，另一端连接所述后端转动机构组件(1)；

所述上连接圆盘(3)设置所述移动楔块机构的上侧，所述下连接圆盘(11)设置在所述移动楔块机构的下侧；所述下连接圆盘(11)通过所述导向机构组件(8)连接所述上连接圆盘(3)。

2.根据权利要求1所述的轻型上下可移动的调节装置，其特征在于，所述前端转动机构组件(9)包括轴承座(12)、外轴套(13)、内轴套(14)、前端盖(16)以及深沟球轴承；

所述深沟球轴承、所述外轴套(13)和内轴套(14)设置在所述轴承座(12)的内腔中；所述丝杠(4)的一端设置在所述深沟球轴承中；所述内轴套(14)连接所述丝杠(4)；所述外轴套(13)连接内腔壁；所述前端盖(16)用于密封所述内腔。

3.根据权利要求1所述的轻型上下可移动的调节装置，其特征在于，后端转动机构组件(1)包括后端支座(23)、后端盖(24)以及推力球轴承；

其中，推力球轴承设置在所述后端支座(23)中，所述丝杠(4)的另一端设置在推力球轴承中；所述后端盖(24)连接所述后端支座(23)。

4.根据权利要求1所述的轻型上下可移动的调节装置，其特征在于，导向机构组件(8)包括导向杆(36)、滚珠(33)以及导向座(34)；

其中，所述导向杆(36)的一端连接所述上连接圆盘(3)，另一端连接所述下连接圆盘(11)；所述导向座(34)的一端连接所述上连接圆盘(3)，另一端连接所述下连接圆盘(11)；

所述导向杆(36)设置在所述导向座(34)中；所述滚珠(33)设置在所述导向座(34)中且设置在所述导向杆(36)的两侧。

5.根据权利要求1所述的轻型上下可移动的调节装置，其特征在于，所述移动楔块机构包括移动楔块(5)、开槽锥端紧定螺钉(37)、楔块螺母(38)；

所述移动楔块(5)设置有丝杠安装孔；所述丝杠安装孔包括第一直径丝杠安装孔和第二直径丝杠安装孔；所述第一直径丝杠安装孔的两侧设置所述第二直径丝杠安装孔；

所述开槽锥端紧定螺钉(37)设置在所述第一直径丝杠安装孔的一端；所述楔块螺母(38)设置在靠近所述第一直径丝杠安装孔的中间位置。

6.根据权利要求1所述的轻型上下可移动的调节装置，其特征在于，还包括导轨(10)；

所述导轨(10)设置在所述移动楔块机构的上侧，所述移动楔块机构通过所述导轨(10)连接所述上连接圆盘(3)。

7.根据权利要求1所述的轻型上下可移动的调节装置，其特征在于，所述丝杠(4)的加工步骤如下：

步骤1：根据图纸对丝杠的外形要求进行粗加工，为了防止变形；

步骤2：对丝杠进行调质处理，使丝杠材料的组织结构成为回火索氏体组织；

步骤3：对丝杠进行半精加工；

步骤4：对丝杠进行氮化处理后进行精加工。