CN104709476A - 多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,包括用于承载配重支架、配重组件、悬挂装置、载荷等的重量的支撑框架、用于支撑配重组件、改变钢丝绳方向配重支架、配重组件、悬挂装置、用于连接配重组件、传感器、载荷吊点,且用于配重组件的重量传递的钢丝绳和用于测量载荷吊点承担的载荷重力的传感器。本发明实现了载荷的微重力环境下装配,避免了大型载荷重力引起的卫星结构平台变形,提高了载荷装配精度;具有多自由度调节功能,能够满足不同卫星、不同载荷的微重力装配;实施流程简便,工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种重力卸载装置,具体是一种多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置。
背景技术
随着卫星技术的不断成熟,载荷的重量和数量不断升高,如某型号卫星,设计两台大型载荷,重量均在300Kg左右。根据仿真分析结果,两台载荷的重量会引起卫星结构平台的变形,导致在地面重力环境下测量得到的安装精度和相互指向精度与失重环境下的安装精度和相互指向精度误差达到1′以上。
单载荷卫星安装载荷时,往往忽略载荷重力引起的卫星结构平台变形,在太空中通过调整卫星姿态弥补载荷重力对载荷安装精度的影响。双载荷或多载荷卫星对每台载荷的安装精度和相对指向精度均有较高的要求,在太空中调整卫星姿态的方法不适用于双载荷或多载荷卫星。
针对上述问题,本发明提供一种多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,能够实现不同型号卫星的多台载荷在微重力环境下的装配,消除了载荷重力引起的安装精度误差,将载荷安装精度由1′提高至30"。
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
为解决上述问题,本发明提供了一种多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,具有多自由度、吊点可调的特点,利用钢丝绳一端连接载荷吊点,另一端绕过可360°旋转的滑轮组件悬挂配重装置,调节配重装置的重量,以达到抵消载荷重力的目的,实现载荷的微重力装配,提高多台大型载荷的安装精度和相互指向精度。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,包括用于承载配重支架、配重组件、悬挂装置、载荷等的重量的支撑框架、用于支撑配重组件、改变钢丝绳方向配重支架、配重组件、悬挂装置、用于连接配重组件、传感器、载荷吊点,且用于配重组件的重量传递的钢丝绳和用于测量载荷吊点承担的载荷重力的传感器,所述支撑框架下方通过配重支架连接有配重组件,所述支撑架下端安装有若干悬挂装置,所述悬挂装置通过钢丝绳上安装有传感器,所述支撑框架由支撑横梁、支撑纵梁、支撑腿顶部,加强撑杆、1000mm支撑腿、1500mm支撑腿、3000mm支撑腿、支撑腿底部、脚撑、脚轮构成,所述支撑横梁为两个,通过若干支撑纵梁相连,所述支撑横梁上方设有支撑腿顶部,所述支撑腿顶部两端依次连接有1000mm支撑腿、1500mm支撑腿、3000mm支撑腿、支撑腿底部、脚撑,所述支撑横梁通过若干加强撑杆与所述1000mm支撑腿连接,所述脚撑底部安装有脚轮,所述配重支架由承载框、斜撑杆、滑轮组件、滑轮组件安装板构成,所述承载框上通过滑轮组件安装板安装有若干滑轮组件,所述承载框下端与所述斜撑杆的一端固定连接,所述的滑轮组件由依次连接的滑轮、滑轮连接板、滑轮转轴、滑轮上端盖、轴承、滑轮下端盖构成,所述滑轮可以绕滑轮转轴360°无死角旋转,所述配重组件由钢丝绳连接环、蝶形螺母、平垫、配重块、配重托盘、长螺钉构成,所述钢丝绳连接环通过蝶形螺母、平垫固定在所述配重块上端,所述配重块下端通过长螺钉安装有配重托盘,所述悬挂装置由悬挂横梁、纵梁滑块、纵梁旋转组件、悬挂纵梁、滑轮滑块、滑轮组件、吊环螺钉构成,所述悬挂横梁下方设有若干悬挂纵梁,所述悬挂横梁上端安装有两吊环螺钉,所述悬挂横梁下端安装有若干纵梁滑块,所述纵梁滑块通过纵梁旋转组件安装有滑轮滑块,所述滑轮滑块下端安装有滑轮组件。
其中,所述纵梁旋转组件由上轴套、上法兰、下法兰、旋转锁紧螺钉、转轴、下轴套构成,所述旋转组件使悬挂纵梁在垂直悬挂横梁方向可以旋转±30°。
其中,所述的支撑横梁选用250mm×150mm,壁厚5mm的矩型管,材料选用工业常用的碳素结构钢Q235B;所述的支撑纵梁选用160mm×60mm,壁厚3mm的矩型管,材料选用Q235B,所述支撑纵梁上开设有若干的通孔,用于与悬挂装置连接紧固;所述的支撑腿顶部选用250mm×250mm,壁厚6mm的方管,材料选用Q235B,呈倒“U”状,在方管连接处有10mm厚的焊接加强板;所述的加强撑杆选用壁厚5mm的圆管,材料选用Q235B,所述加强撑杆两端通过的带开口销轴分别与支撑横梁、支撑腿顶部连接;所述的1000mm支撑腿、1500mm支撑腿、3000mm支撑腿选用250mm×250mm,壁厚6mm的方管,材料选用Q235B;所述支撑腿与支撑腿顶部、支撑腿底部的法兰分别用4组M16×100的内六角螺钉连接;所述的支撑腿底部选用250mm×250mm,壁厚6mm的方管,材料选用Q235B,下方连接脚撑和脚轮;所述的脚撑选用抗腐蚀性高的0Cr18Ni9含钛不锈钢,所述脚撑底部粘贴耐油性能好的不易老化的耐油橡胶板,用以防滑;所述的脚轮选用抗冲击超重型聚氨酯万向轮。
其中,所述的承载框由100mm×100mm,壁厚5mm的方管焊接而成,材料选用Q235B,所述承载框与支撑横梁之间采用角铁和M12×120内六角紧固件连接紧固;所述的斜撑杆由60mm×60mm,壁厚5mm的方管与厚度为10mm的钢板焊接而成,所述斜撑杆与支撑纵梁、承载框之间采用M8×20内六角螺钉连接紧固;所述的滑轮选用合金结构钢38CrMoAlA,先进行调制处理,再进行氮化处理,硬度在HV800以上,硬化层在0.3mm~0.5mm,具有很好的耐磨性。所述滑轮的直径为110mm,外圆上设有宽度为8mm的“V”型槽,使钢丝绳始终处于滑轮控制,所述的滑轮转接板材料选用Q235B,与滑轮采用M16×65的内六角螺钉连接紧固;为避免润滑油挥发,污染卫星光学载荷,滑轮转接板与滑轮之间采用二硫化钼(MoS2)润滑。所述的滑轮转轴材料选用Q235B,与轴承内圈之间采用间隙配合,所述滑轮转轴通过M16的螺母和垫圈将两组轴承压紧在滑轮组件安装板两侧,所述滑轮转轴中心设有通孔,供钢丝绳穿过;所述的滑轮上端盖和滑轮下端盖采用2mm厚的20#钢薄板冲压而成;所述的轴承选用推力圆柱滚子轴承81204,内径20mm,外径40mm,厚度14mm;所述的滑轮安装板材料选用Q235B,用于连接滑轮组件与承载框。
其中,所述的钢丝绳连接环材料选用20#钢,下端设有M8螺纹,与长螺钉上端的内螺纹连接;所述的蝶形螺母选用牌号为A3,螺纹为M24的A型蝶形螺纹,所述的平垫材料选用20#钢;所述的配重块采用高比重合金钨镍铜,其中钨含量90%,镍含量6%,铜含量4%,其比密度达到18.31g/cm3,外表面采用镀铬处理;配重块采用秤砣形式,共有0.1Kg、0.5Kg、1Kg、2Kg、5Kg、10Kg、20Kg、30Kg8个等级,用于调节达到理想的配重重量,调节完成后的配重块用蝶形螺母压紧,防止脱落;所述的配重托盘材料选用Q235B,外径150mm,内径26mm,厚度10mm;所述的长螺钉材料选用20#钢,长度240mm,螺钉上方设有M8内螺纹,深度12mm。
其中,所述的悬挂横梁选用28a工字钢,材料选用Q235B,所述悬挂横梁上贴有厘米级刻度,用于记录悬挂纵梁的位置,定位精度5mm。
其中,所述悬挂横梁与纵梁滑块的接触面上设有二硫化钨涂层,所述涂层的厚度为0.3μm~1μm。
其中,所述的纵梁滑块材料选用Q235B,悬挂纵梁在悬挂横梁上的位置确定后,利用滑块锁紧螺钉锁紧纵梁滑块,防止悬挂纵梁滑动;所述的上轴套材料选用45#钢,外径60mm,内径50mm,长度50mm,采用渗碳处理,提高表面硬度和耐磨性;所述的上法兰材料选用Q235B,直径250mm,厚度10mm,在节圆上均匀分布3段90°圆弧孔;所述的下法兰材料同样选用Q235B,直径250mm,厚度10mm,与上法兰之间采用6组旋转锁紧螺钉;所述的旋转锁紧螺钉选用内六角螺钉M12×40,材料选用20#钢;在悬挂纵梁的方向确定后,锁紧所有的旋转锁紧螺钉。所述的转轴材料选用45#钢,为台阶轴,上段直径49mm,长度25mm,下段直径与下轴套为过赢配合;所述的转轴与上轴套之间采用二硫化钼(MoS2)润滑;所述的下轴套材料选用45#钢,外径60mm,内径50mm,同样采用渗碳处理,提高表面硬度和耐磨性;所述的悬挂纵梁选用20a工字钢,材料选用Q235B,所述悬挂纵梁上贴有厘米级刻度,用于记录滑轮组件的位置,定位精度5mm;悬挂纵梁与滑轮滑块的接触面上设有二硫化钨涂层,所述涂层的厚度为0.3μm~1μm;所述的滑轮滑块,与纵梁滑块结构类似,材料选用Q235B,所述的吊环螺钉选用M16吊环螺钉,材料为1Cr18Ni9Ti,用于起吊整个悬挂装置。
其中,所述的钢丝绳选用巨力公司生产的圆股钢丝绳中的钢芯钢丝绳,类别为6×7类,直径为6mm,其抗拉强度为1870Mpa,最小破断拉力的大小为24.2KN,具有6倍安全系数。
其中,所述的传感器选用interface公司生产的拉压传感器FC-SSM-2000,一对一配套显示仪表FC-BT01
本发明具有以下有益效果:
实现了载荷的微重力环境下装配,避免了大型载荷重力引起的卫星结构平台变形,提高了载荷装配精度;具有多自由度调节功能,能够满足不同卫星、不同载荷的微重力装配;实施流程简便,工作效率高。
附图说明
图1为本发明实施例多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置正视图。
图2为本发明实施例多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置中支撑框架结构图。
图3为发明实施例多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置中配重支架结构图。
图4为发明实施例多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置中滑轮组件结构图。
图5为发明实施例多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置中配重组件结构图。
图6为发明实施例多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置中悬挂装置结构图。
图7为发明实施例多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置中纵梁旋转组件结构图。
图8为发明实施例多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置中载荷吊点力标定示意图。
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。
如图1所示,本发明实施例提供了多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,其特征在于,包括用于承载配重支架、配重组件、悬挂装置、载荷等的重量的支撑框架1、用于支撑配重组件、改变钢丝绳方向配重支架2、配重组件3、悬挂装置4、用于连接配重组件、传感器、载荷吊点,且用于配重组件的重量传递的钢丝绳5和用于测量载荷吊点承担的载荷重力的传感器6,所述支撑框架1下方通过配重支架2连接有配重组件3,所述支撑架1下端安装有若干悬挂装置4,所述悬挂装置4通过钢丝绳5上安装有传感器6。
如图2所示,所述支撑框架1由支撑横梁11、支撑纵梁12、支撑腿顶部13,加强撑杆14、1000mm支撑腿15、1500mm支撑腿16、3000mm支撑腿17、支撑腿底部18、脚撑19、脚轮20构成,所述支撑横梁11为两个,通过若干支撑纵梁12相连,所述支撑横梁11上方设有支撑腿顶部13,所述支撑腿顶部13两端依次连接有1000mm支撑腿15、1500mm支撑腿16、3000mm支撑腿17、支撑腿底部18、脚撑19,所述支撑横梁11通过若干加强撑杆14与所述1000mm支撑腿15连接,所述脚撑19底部安装有脚轮20。
如图3所示,所述配重支架2由承载框21、斜撑杆22、滑轮组件23、滑轮组件安装板24构成,所述承载框21上通过滑轮组件安装板24安装有若干滑轮组件23,所述承载框21下端与所述斜撑杆22的一端固定连接,
如图4所示,所述的滑轮组件23由依次连接的滑轮25、滑轮连接板26、滑轮转轴27、滑轮上端盖28、轴承29、滑轮下端盖30构成,所述滑轮25可以绕滑轮转轴27 360°无死角旋转。
如图5所示,所述配重组件3由钢丝绳连接环31、蝶形螺母32、平垫33、配重块34、配重托盘35、长螺钉36构成,所述钢丝绳连接环31通过蝶形螺母32、平垫33固定在所述配重块34上端,所述配重块34下端通过长螺钉36安装有配重托盘35。
如图6所示,所述悬挂装置4由悬挂横梁37、纵梁滑块38、纵梁旋转组件39、悬挂纵梁40、滑轮滑块41、滑轮组件23、吊环螺钉42构成,所述悬挂横梁37下方设有若干悬挂纵梁40,所述悬挂横梁37上端安装有两吊环螺钉42,所述悬挂横梁37下端安装有若干纵梁滑块38,所述纵梁滑块38通过纵梁旋转组件39安装有滑轮滑块41,所述滑轮滑块41下端安装有滑轮组件23。
如图7所示,所述纵梁旋转组件39由上轴套44、上法兰45、下法兰46、旋转锁紧螺钉47、转轴48、下轴套49构成,所述旋转组件39使悬挂纵梁40在垂直悬挂横梁37方向可以旋转±30°。
所述的支撑横梁11选用250mm×150mm,壁厚5mm的矩型管,材料选用工业常用的碳素结构钢Q235B;所述的支撑纵梁12选用160mm×60mm,壁厚3mm的矩型管,材料选用Q235B,所述支撑纵梁12上开设有若干的通孔,用于与悬挂装置4连接紧固;
所述的支撑腿顶部13选用250mm×250mm,壁厚6mm的方管,材料选用Q235B,呈倒“U”状,在方管连接处有10mm厚的焊接加强板。
所述的加强撑杆14选用壁厚5mm的圆管,材料选用Q235B,所述加强撑杆14两端通过的带开口销轴分别与支撑横梁11、支撑腿顶部13连接;所述的1000mm支撑腿15、1500mm支撑腿16、3000mm支撑腿17选用250mm×250mm,壁厚6mm的方管,材料选用Q235B;所述支撑腿15与支撑腿顶部13、支撑腿底部18的法兰分别用4组M16×100的内六角螺钉连接;
所述的支撑腿底部18选用250mm×250mm,壁厚6mm的方管,材料选用Q235B,下方连接脚撑19和脚轮20;
所述的脚撑19选用抗腐蚀性高的0Cr18Ni9含钛不锈钢,具有足够塑性和韧性。所述脚撑19底部粘贴耐油性能好的不易老化的耐油橡胶板,用以防滑;
所述的脚轮20选用抗冲击超重型聚氨酯万向轮。
所述的承载框21由100mm×100mm,壁厚5mm的方管焊接而成,材料选用Q235B,所述承载框21与支撑横梁11之间采用角铁和M12×120内六角紧固件连接紧固;所述的斜撑杆22由60mm×60mm,壁厚5mm的方管与厚度为10mm的钢板焊接而成,所述斜撑杆22与支撑纵梁12、承载框21之间采用M8×20内六角螺钉连接紧固;所述的滑轮25选用合金结构钢38CrMoAlA,先进行调制处理,再进行氮化处理,硬度在HV800以上,硬化层在0.3mm~0.5mm,具有很好的耐磨性。所述滑轮25的直径为110mm,外圆上设有宽度为8mm的“V”型槽,使钢丝绳5始终处于滑轮控制,所述的滑轮转接板26材料选用Q235B,与滑轮采用M16×65的内六角螺钉连接紧固;为避免润滑油挥发,污染卫星光学载荷,滑轮转接板与滑轮之间采用二硫化钼(MoS2)润滑。
所述的滑轮转轴27材料选用Q235B,与轴承29内圈之间采用间隙配合,所述滑轮转轴27通过M16的螺母和垫圈将两组轴承29压紧在滑轮组件安装板24两侧,所述滑轮转轴27中心设有通孔,供钢丝绳5穿过;所述的滑轮上端盖28和滑轮下端盖30采用2mm厚的20#钢薄板冲压而成;所述的轴承29选用推力圆柱滚子轴承81204,内径20mm,外径40mm,厚度14mm;所述的滑轮安装板24材料选用Q235B,用于连接滑轮组件24与承载框21。
所述的钢丝绳连接环31材料选用20#钢,下端设有M8螺纹,与长螺钉36上端的内螺纹连接;所述的蝶形螺母32选用牌号为A3,螺纹为M24的A型蝶形螺纹,所述的平垫33材料选用20#钢;所述的配重块34采用高比重合金钨镍铜,其中钨含量90%,镍含量6%,铜含量4%,其比密度达到18.31g/cm3,外表面采用镀铬处理;配重块34采用秤砣形式,共有0.1Kg、0.5Kg、1Kg、2Kg、5Kg、10Kg、20Kg、30Kg8个等级,用于调节达到理想的配重重量,调节完成后的配重块用蝶形螺母32压紧,防止脱落;所述的配重托盘35材料选用Q235B,外径150mm,内径26mm,厚度10mm;所述的长螺钉36材料选用20#钢,长度240mm,螺钉上方设有M8内螺纹,深度12mm。
所述的悬挂横梁37选用28a工字钢,材料选用Q235B,所述悬挂横梁37上贴有厘米级刻度,用于记录悬挂纵梁40的位置,定位精度5mm。
所述悬挂横梁37与纵梁滑块38的接触面上设有二硫化钨涂层,所述涂层的厚度为0.3μm~1μm。
所述的纵梁滑块38材料选用Q235B,悬挂纵梁40在悬挂横梁37上的位置确定后,利用滑块锁紧螺钉43锁紧纵梁滑块38,防止悬挂纵梁40滑动;所述的上轴套44材料选用45#钢,外径60mm,内径50mm,长度50mm,采用渗碳处理,提高表面硬度和耐磨性。;所述的上法兰45材料选用Q235B,直径250mm,厚度10mm,在节圆上均匀分布3段90°圆弧孔;所述的下法兰46材料同样选用Q235B,直径250mm,厚度10mm,与上法兰45之间采用6组旋转锁紧螺钉48;所述的旋转锁紧螺钉47选用内六角螺钉M12×40,材料选用20#钢;在悬挂纵梁40的方向确定后,锁紧所有的旋转锁紧螺钉47。所述的转轴48材料选用45#钢,为台阶轴,上段直径49mm,长度25mm,下段直径与下轴套49为过赢配合;所述的转轴49与上轴套44之间采用二硫化钼(MoS2)润滑;所述的下轴套49材料选用45#钢,外径60mm,内径50mm,同样采用渗碳处理,提高表面硬度和耐磨性;所述的悬挂纵梁40选用20a工字钢,材料选用Q235B,所述悬挂纵梁40上贴有厘米级刻度,用于记录滑轮组件42的位置,定位精度5mm。悬挂纵梁40与滑轮滑块41的接触面上设有二硫化钨涂层,所述涂层的厚度为0.3μm~1μm。
所述的滑轮滑块41,与纵梁滑块38结构类似,材料选用Q235B,所述的吊环螺钉42选用M16吊环螺钉,材料为1Cr18Ni9Ti,用于起吊整个悬挂装置4;
所述的钢丝绳5选用巨力公司生产的圆股钢丝绳中的钢芯钢丝绳,类别为6×7类,直径为6mm,其抗拉强度为1870Mpa,最小破断拉力的大小为24.2KN,具有6倍安全系数。
所述的传感器6选用interface公司生产的拉压传感器FC-SSM-2000,一对一配套显示仪表FC-BT01。
传感器测量量程2000N,精度0.05%。传感器6通过钢丝绳5,一端与载荷的吊具连接件相连,另一端与配重组件3相连。与配重组件3相连的钢丝绳5绕过悬挂装置4和配重支架2上的滑轮组件23。传感器6用于测量配重组件对载荷的拉力,当此拉力等于或略小于载荷水平起吊时该吊点承受的重力时,载荷对卫星结构平台8的压力为零或很小,从而实现载荷的零重力或微重力装配。
本具体实施为提高载荷重力卸载精度,在使用多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置之前,应对载荷吊点力进行标定,标定过程如图8所示。采用智能调平吊具20将载荷7起吊,吊具与载荷吊点之间安装测力传感器6,将载荷7安装面并调平至0.05°以内,记录每个吊点承载的载荷重力。
本具体实施流程(按有2台载荷设计):
1、载荷A、载荷B分别进行吊点力标定;
2、载荷A、载荷B分别按照装星工艺进行装星;
3、卫星转运至重力卸载装置下,调整卫星与卸载装置的相对位置,使载荷A、载荷B的吊点在卸载装置的使用范围内;
4、卫星转运车脚撑锁紧,卸载装置脚撑锁紧;
5、利用卫星脚撑调节载荷安装面水平度,要求水平小于0.05°;
6、连接钢丝绳、传感器、载荷吊点,钢丝绳穿过悬挂装置和配重支架上的滑轮组件;
7、调节悬挂纵梁和滑轮组件的位置,使每个吊点正上方均有一个滑轮组件,并用铅垂线测量钢丝绳垂直度,使所有钢丝绳垂直度均小于0.5°;
8、锁紧纵梁滑块、纵梁旋转组件、滑轮滑块等,使滑轮固定不动;
9、在每个吊点对应的钢丝绳上悬挂配重,配重的重量为步骤1时每个吊点标定的吊点力;
10、微调每个配重的重量,使每个传感器测量的力等于步骤1时每个吊点标定的吊点力,使误差小于5%或更高。
至此,已实现多载荷的重力卸载。在载荷重力卸载状态下进行载荷安装精度测量,能够避免载荷重力引起卫星结构平台变形导致的安装精度误差,卫星载荷安装精度大大提高。
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 (10)
1.多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,其特征在于,包括用于承载配重支架、配重组件、悬挂装置、载荷等的重量的支撑框架、用于支撑配重组件、改变钢丝绳方向配重支架、配重组件、悬挂装置、用于连接配重组件、传感器、载荷吊点,且用于配重组件的重量传递的钢丝绳和用于测量载荷吊点承担的载荷重力的传感器,所述支撑框架下方通过配重支架连接有配重组件,所述支撑架下端安装有若干悬挂装置,所述悬挂装置通过钢丝绳上安装有传感器,所述支撑框架由支撑横梁、支撑纵梁、支撑腿顶部,加强撑杆、1000mm支撑腿、1500mm支撑腿、3000mm支撑腿、支撑腿底部、脚撑、脚轮构成,所述支撑横梁为两个,通过若干支撑纵梁相连,所述支撑横梁上方设有支撑腿顶部,所述支撑腿顶部两端依次连接有1000mm支撑腿、1500mm支撑腿、3000mm支撑腿、支撑腿底部、脚撑,所述支撑横梁通过若干加强撑杆与所述1000mm支撑腿连接,所述脚撑底部安装有脚轮,所述配重支架由承载框、斜撑杆、滑轮组件、滑轮组件安装板构成,所述承载框上通过滑轮组件安装板安装有若干滑轮组件,所述承载框下端与所述斜撑杆的一端固定连接,所述的滑轮组件由依次连接的滑轮、滑轮连接板、滑轮转轴、滑轮上端盖、轴承、滑轮下端盖构成,所述滑轮可以绕滑轮转轴360°无死角旋转,所述配重组件由钢丝绳连接环、蝶形螺母、平垫、配重块、配重托盘、长螺钉构成,所述钢丝绳连接环通过蝶形螺母、平垫固定在所述配重块上端,所述配重块下端通过长螺钉安装有配重托盘,所述悬挂装置由悬挂横梁、纵梁滑块、纵梁旋转组件、悬挂纵梁、滑轮滑块、滑轮组件、吊环螺钉构成,所述悬挂横梁下方设有若干悬挂纵梁,所述悬挂横梁上端安装有两吊环螺钉,所述悬挂横梁下端安装有若干纵梁滑块,所述纵梁滑块通过纵梁旋转组件安装有滑轮滑块,所述滑轮滑块下端安装有滑轮组件。
2.根据权利要求1所述的多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,其特征在于,所述纵梁旋转组件由上轴套、上法兰、下法兰、旋转锁紧螺钉、转轴、下轴套构成,所述旋转组件使悬挂纵梁在垂直悬挂横梁方向可以旋转±30°。
3.根据权利要求1所述的多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,其特征在于,所述的支撑横梁选用250mm×150mm,壁厚5mm的矩型管,材料选用工业常用的碳素结构钢Q235B;所述的支撑纵梁选用160mm×60mm,壁厚3mm的矩型管,材料选用Q235B,所述支撑纵梁上开设有若干的通孔,用于与悬挂装置连接紧固;所述的支撑腿顶部选用250mm×250mm,壁厚6mm的方管,材料选用Q235B,呈倒“U”状,在方管连接处有10mm厚的焊接加强板;所述的加强撑杆选用壁厚5mm的圆管,材料选用Q235B,所述加强撑杆两端通过的带开口销轴分别与支撑横梁、支撑腿顶部连接;所述的1000mm支撑腿、1500mm支撑腿、3000mm支撑腿选用250mm×250mm,壁厚6mm的方管,材料选用Q235B;所述支撑腿与支撑腿顶部、支撑腿底部的法兰分别用4组M16×100的内六角螺钉连接;所述的支撑腿底部选用250mm×250mm,壁厚6mm的方管,材料选用Q235B,下方连接脚撑和脚轮;所述的脚撑选用抗腐蚀性高的0Cr18Ni9含钛不锈钢,所述脚撑底部粘贴耐油性能好的不易老化的耐油橡胶板,用以防滑;所述的脚轮选用抗冲击超重型聚氨酯万向轮。
4.根据权利要求1所述的多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,其特征在于,所述的承载框由100mm×100mm,壁厚5mm的方管焊接而成,材料选用Q235B,所述承载框与支撑横梁之间采用角铁和M12×120内六角紧固件连接紧固;所述的斜撑杆由60mm×60mm,壁厚5mm的方管与厚度为10mm的钢板焊接而成,所述斜撑杆与支撑纵梁、承载框之间采用M8×20内六角螺钉连接紧固;所述的滑轮选用合金结构钢38CrMoAlA,所述滑轮的直径为110mm,外圆上设有宽度为8mm的“V”型槽,使钢丝绳始终处于滑轮控制,所述的滑轮转接板材料选用Q235B,与滑轮采用M16×65的内六角螺钉连接紧固;所述的滑轮转轴材料选用Q235B,与轴承内圈之间采用间隙配合,所述滑轮转轴通过M16的螺母和垫圈将两组轴承压紧在滑轮组件安装板两侧,所述滑轮转轴中心设有通孔,供钢丝绳穿过;所述的滑轮上端盖和滑轮下端盖采用2mm厚的20#钢薄板冲压而成;所述的轴承选用推力圆柱滚子轴承81204,内径20mm,外径40mm,厚度14mm;所述的滑轮安装板材料选用Q235B,用于连接滑轮组件与承载框。
5.根据权利要求1所述的多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,其特征在于,所述的钢丝绳连接环材料选用20#钢,下端设有M8螺纹,与长螺钉上端的内螺纹连接;所述的蝶形螺母选用牌号为A3,螺纹为M24的A型蝶形螺纹,所述的平垫材料选用20#钢;所述的配重块采用高比重合金钨镍铜,其中钨含量90%,镍含量6%,铜含量4%,其比密度达到18.31g/cm3,外表面采用镀铬处理;配重块采用秤砣形式,共有0.1Kg、0.5Kg、1Kg、2Kg、5Kg、10Kg、20Kg、30Kg8个等级,用于调节达到理想的配重重量,调节完成后的配重块用蝶形螺母压紧,防止脱落;所述的配重托盘材料选用Q235B,外径150mm,内径26mm,厚度10mm;所述的长螺钉材料选用20#钢,长度240mm,螺钉上方设有M8内螺纹,深度12mm。
6.根据权利要求1所述的多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,其特征在于,所述的悬挂横梁选用28a工字钢,材料选用Q235B,所述悬挂横梁上贴有厘米级刻度,用于记录悬挂纵梁的位置,定位精度5mm。
7.根据权利要求1所述的多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,其特征在于,所述悬挂横梁与纵梁滑块的接触面上设有二硫化钨涂层,所述涂层的厚度为0.3μm~1μm。
8.根据权利要求1所述的多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,其特征在于,所述的纵梁滑块材料选用Q235B;所述的上轴套材料选用45#钢,外径60mm,内径50mm,长度50mm;所述的上法兰材料选用Q235B,直径250mm,厚度10mm,在节圆上均匀分布3段90°圆弧孔;所述的下法兰材料同样选用Q235B,直径250mm,厚度10mm,与上法兰之间采用6组旋转锁紧螺钉;所述的旋转锁紧螺钉选用内六角螺钉M12×40,材料选用20#钢;所述的转轴材料选用45#钢,为台阶轴,上段直径49mm,长度25mm,下段直径与下轴套为过赢配合;所述的转轴与上轴套之间采用二硫化钼(MoS2)润滑;所述的下轴套材料选用45#钢,外径60mm,内径50mm,所述的悬挂纵梁选用20a工字钢,材料选用Q235B,所述悬挂纵梁上贴有厘米级刻度,用于记录滑轮组件的位置,定位精度5mm;悬挂纵梁与滑轮滑块的接触面上设有二硫化钨涂层,所述涂层的厚度为0.3μm~1μm;所述的滑轮滑块,材料选用Q235B,所述的吊环螺钉选用M16吊环螺钉,材料为1Cr18Ni9Ti,用于起吊整个悬挂装置。
9.根据权利要求1所述的多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,其特征在于,所述的钢丝绳选用巨力公司生产的圆股钢丝绳中的钢芯钢丝绳,类别为6×7类,直径为6mm,其抗拉强度为1870Mpa,最小破断拉力的大小为24.2KN,具有6倍安全系数。
10.根据权利要求1所述的多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置,其特征在于,所述的传感器选用interface公司生产的拉压传感器FC-SSM-2000,一对一配套显示仪表FC-BT01。
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