CN105501472B - 一种地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置，包括：直线短导轨，其上设置吊挂连接件；短导轨滑动组件，滑动连接在所述直线短导轨上，连接并能带动所述吊挂连接件沿直线短导轨的轨向运动；相互平行的俩直线长导轨，分别设置在所述直线短导轨的两端，并具有安装到地面桁架上的安装件；俩长导轨滑动组件，分别滑动连接在各所述直线长导轨上；所述直线短导轨通过连接所述长导轨滑动组件而能沿直线长导轨的轨向运动。本发明能够解决现有吊挂装置在展开试验过程中对太阳翼冲击大的问题，提高展开试验的重复稳定性，减小地面试验设备的附加阻尼。

Description

一种地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置

技术领域

本发明涉及太阳翼二维可展开机构领域，特别涉及的是一种地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置，用于卫星太阳翼地面微重力模拟展开试验。

背景技术

展开机构，例如太阳翼，是改变大型航天器附件相对本体空间位置及总体拓扑构型的重要组成，一般需具备大尺寸、高刚度、大承载能力和可重复展收等功能，需要在使用前在地面进行微重力展开模拟试验。吊挂装置是太阳翼地面模拟太空展开试验过程中常用的一种地面设备，用于平衡地面重力，从而辅助实现地面模拟的太阳翼微重力展开。

一般的太阳翼吊挂装置存在结构相对复杂，集成化程度低、刚度差等缺陷，并且太阳翼与吊挂装置之间为刚性连接，在展开试验过程中，对太阳翼冲击较大，容易破坏吊挂装置或太阳翼，并且使用寿命也会缩短，此外，现有的吊挂装置仅适合于一种高度的太阳翼，适用范围小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置，能够解决现有吊挂装置在展开试验过程中对太阳翼冲击大的问题，提高展开试验的重复稳定性，减小地面试验设备的附加阻尼。

为解决上述问题，本发明提出一种地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置，包括：直线短导轨，其上设置吊挂连接件；短导轨滑动组件，滑动连接在所述直线短导轨上，连接并能带动所述吊挂连接件沿直线短导轨的轨向运动；相互平行的俩直线长导轨，分别设置在所述直线短导轨的两端，并具有安装到地面桁架上的安装件；俩长导轨滑动组件，分别滑动连接在各所述直线长导轨上；所述直线短导轨通过连接所述长导轨滑动组件而能沿直线长导轨的轨向运动。

根据本发明的一个实施例，还包括用以将直线短导轨分别连接俩长导轨滑动组件的俩轨接组件，各轨接组件均包括：

直线轴承套，通过长导轨装接件固定连接所述长导轨滑动组件；

直线轴承，通过短导轨装接件固定连接在所述直线短导轨上，并配合连接所述直线轴承套，以使所述直线短导轨能够相对所述直线轴承套的轴心转动。

根据本发明的一个实施例，所述直线轴承在所述直线轴承套的轴向上的一定范围内可动。

根据本发明的一个实施例，所述轨接组件还包括：

若干水平调节螺钉，安装在所述短导轨装接件上，用以调节所述直线短导轨的水平姿态；

锁紧螺母，设置在各所述水平调节螺钉上，用以锁紧保持所述直线短导轨的水平姿态。

根据本发明的一个实施例，所述长导轨滑动组件包括：

长导轨轴承座，固定连接所述直线轴承套；

长导轨主轴承，设置在所述长导轨轴承座上，相对于所述直线长导轨滚动或滑动，从而实现所述直线短导轨沿直线长导轨的轨向运动；

至少俩长导轨侧轴承，分别设置在长导轨轴承座侧向位置上，从侧向辅助所述沿直线长导轨的轨向运动。

根据本发明的一个实施例，所述短导轨滑动组件包括：

短导轨轴承座；

短导轨主轴承，设置在所述短导轨轴承座上，相对于所述直线短导轨滚动或滑动，从而实现所述短导轨滑动组件沿直线短导轨的轨向运动；

至少俩短导轨侧轴承，分别设置在短导轨轴承座侧向位置上，从侧向辅助所述沿直线短导轨的轨向运动。

根据本发明的一个实施例，所述短导轨主轴承和所述直线短导轨的太阳翼重力承接面正面接触。

根据本发明的一个实施例，直线短导轨的横截面形状为矩形。

根据本发明的一个实施例，所述吊挂连接件包括：

连接杆，连接所述短导轨滑动组件并垂直于所述直线短导轨；

太阳翼连接件，用以连接太阳翼；

推力轴承，作为所述连接杆和太阳翼连接件的连接部件，用以承受太阳翼展开时的铅直方向的重力载荷，且所述太阳翼连接件通过所述推力轴承相对于连接杆转动。

根据本发明的一个实施例，所述连接杆为长度可调的调节螺杆。

采用上述技术方案后，本发明相比现有技术具有以下有益效果：设置两个相互平行的直线长导轨，并在两者上通过滑动组件连接一直线短导轨，从而直线短导轨可以在直线长导轨上来回自由运动，在直线短导轨上通过滑动组件连接吊挂连接件，从而吊挂连接件可以在直线短导轨上来回自由运动，也就是说，安装太阳翼后，太阳翼可以在二维平面上自由运动，在其展开的时候，太阳翼的运动可减缓冲击力。

此外，将直线短导轨和长导轨滑动组件的轨接组件设置为可转动轴承的形式，因而太阳翼展开的时候，太阳翼可以在立面上晃荡；将直线轴承和直线轴承套的连接配置为直线轴承在直线轴承套内可以做一定的来回运动，因而太阳翼在水平面上也可以窜动；进一步减缓太阳翼展开时的冲击力。

附图说明

图1是本发明实施例的地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置的结构示意图；

图2是图1装置及其各可动部件运动方向的示意图；

图3是本发明实施例的直线短导轨及其上连接部件的结构示意图。

图例标记说明：

1-直线长导轨；201-长导轨轴承座；202-长导轨主轴承；203-长导轨侧轴承；301-长导轨装接件；302-直线轴承套；303-直线轴承；304-短导轨装接件；305-水平调节螺钉；306-直线短导轨；401-短导轨轴承座；402-短导轨主轴承；403-短导轨侧轴承；404-连接杆；405-推力轴承；406-太阳翼连接件

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

参看图1，本发明的地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置包括：直线短导轨306，设于直线短导轨306上的短导轨滑动组件，连接短导轨滑动组件的吊挂连接件，位于直线短导轨306两侧的俩直线长导轨1，分别连接直线短导轨306的两端并能够在各自直线长导轨1上滑动的长导轨滑动组件。

其中，吊挂连接件通过短导轨滑动组件设置在直线短导轨306上，短导轨滑动组件滑动连接在直线短导轨306上，因而能够带动吊挂连接件沿直线短导轨306的轨向运动，换过来说，吊挂连接件能够带动短导轨滑动组件而在直线短导轨306上滑动。左右俩直线长导轨1相互平行，并且直线长导轨1和直线短导轨306都是相互垂直的，以使滑动不受阻碍，直线长导轨1上还具有安装到地面桁架上的安装件(图中未示出)，以在展开试验时固定。俩长导轨滑动组件分别滑动连接在各自直线长导轨1上，由于长导轨滑动组件和直线短导轨306连接，因而直线短导轨306可以通过长导轨滑动组件能沿直线长导轨1的轨向运动。

参看图2，短导轨滑动组件和吊挂连接件能够在直线短导轨306的轨向a方向上滑动，也可以在轨向a方向的反方向上滑动，并且，长导轨滑动组件和直线短导轨306能够在直线长导轨1的轨向b方向或b方向的反方向上滑动，从而实现太阳翼在二维方向上的自由运动，可以减轻太阳翼展开时的部分冲击力。

在进一步的实施例中，继续参看图1，吊挂装置还包括用以将直线短导轨306分别连接俩长导轨滑动组件的俩轨接组件，各轨接组件均包括直线轴承套302和直线轴承303。图1中仅对右侧图例进行了标记，直线轴承套302通过长导轨装接件301固定连接长导轨滑动组件，直线轴承303通过短导轨装接件304固定连接在直线短导轨306上，并配合连接直线轴承套302，以使直线短导轨306能够相对直线轴承套302的轴心转动。

进一步的，直线轴承303在直线轴承套302的轴向上的一定范围内可动，例如可以通过在直线轴承套302内轴向上设置一定空间余量，直线轴承303可在该空间余量内来回滑动，并且直线轴承套302上设置限制件，从而防止直线轴承303跑出直线轴承套302范围内。

参看图2，直线短导轨306可以相对直线轴承套302的轴心转动，也就是在直线短导轨306周向c方向或c的反方向上转动，直线短导轨306同时可以在其轴向d方向上窜动，使得太阳翼和吊挂装置的连接为柔性连接，可以减小展开试验过程中地面吊挂装置对太阳翼电池阵的冲击，对电池片起到一定的保护作用，此外，直线短导轨306轨向方向上的窜动，可以避免因两根直线长导轨1在长度方向上的跨度偏差，避免造成长导轨滑动组件在直线长导轨1上发生运动卡滞，提高了吊挂装置的安全性与适应性，增加太阳翼在吊挂装置上的自由度，同时也可减小吊挂装置或太阳翼因冲击而被破坏的风险。

在一个实施例中，各轨接组件还包括若干水平调节螺钉305和锁紧螺母(图中未示出)。其中，水平调节螺钉305安装在短导轨装接件304上，参看图1，短导轨装接件两侧轮廓裹住直线短导轨306，水平调节螺钉305分布在该短导轨装接件304的两侧轮廓上，通过螺紧或螺松可以调节直线短导轨306的水平姿态，锁紧螺母为设置在各水平调节螺钉305上的锁紧螺母，在水平调节螺钉305调节好直线短导轨306的水平姿态后，锁紧螺母进行锁紧从而保持直线短导轨306的水平姿态。

在一个实施例中，参看图1，长导轨滑动组件包括：长导轨轴承座201，长导轨主轴承202和至少俩长导轨侧轴承203。长导轨轴承座201固定连接直线轴承套302，如图1所示，直线长导轨1穿设在长导轨轴承座201中，长导轨主轴承202设置在长导轨轴承座201上，具体的，长导轨轴承座201为框型，长导轨主轴承202设在长导轨轴承座201的上框上，通过长导轨主轴承202的滚动实现直线短导轨306和直线长导轨1的相对运动，滚动的方式可以使得运动时所受的阻力较小，当然，长导轨主轴承202的设置也不限于此，还可以相对于直线长导轨1为滑动的形式，从而实现直线短导轨306沿直线长导轨1的轨向运动。无论长导轨主轴承202、长导轨侧轴承203相对直线长导轨1的运动方式是滚动还是滑动，从整体而言，均可以视为长导轨滑动组件在直线长导轨1上滑动。在本实施例中，俩长导轨侧轴承203分别设置在长导轨轴承座201侧向位置上，从侧向辅助沿直线长导轨1的轨向运动。

参看图1和图2，在一个实施例中，短导轨滑动组件可以包括短导轨轴承座401，短导轨主轴承402和至少俩短导轨侧轴承403。短导轨轴承座401用来连接吊挂连接件，并且短导轨主轴承402设置在短导轨轴承座403上，短导轨主轴承402相对于直线短导轨306滚动或滑动，从而实现短导轨滑动组件沿直线短导轨306的轨向运动；在图1中，俩短导轨侧轴承403设置在短导轨轴承座401侧向位置上，从侧向辅助吊挂连接件沿直线短导轨306的轨向运动，短导轨轴承座401、短导轨主轴承402和短导轨侧轴承403的形状及和导轨的连接方式可以参看长导轨滑动组件的内容。

较佳的，短导轨主轴承402和直线短导轨306的太阳翼重力承接面正面接触，使得作用在短导轨主轴承402上的压力最小(等于电池板重力)，减小短导轨主轴承402滚动摩擦力，从而降低吊挂装置附加阻尼。

较佳的，直线短导轨306的横截面形状为矩形，在同等截面积条件下，矩形的抗弯强度最高，可以增强吊挂装置的刚性。

继续参看图1，在一个较佳的实施例中，吊挂连接件可以包括：连接杆404，太阳翼连接件406和推力轴承405。连接杆404连接短导轨滑动组件，具体的，连接杆404连接到短导轨轴承座401上，和短导轨滑动组件一起运动，并且，连接杆404的杆向垂直于直线短导轨306，在一个实施例中，连接杆404和短导轨滑动组件之间也可以通过轴承可转动连接。太阳翼连接件406用来连接太阳翼。推力轴承405作为连接杆404和太阳翼连接件406的连接部件，在太阳翼展开时可以承受铅直方向的重力载荷，并且太阳翼连接件406可以通过推力轴承405相对于连接杆404转动，实现吊挂装置随太阳翼运动的全自由度随动。

较佳的，连接杆404为长度可调的调节螺杆，可使整个吊挂装置在高度方向上进行调节，以适应不同大小、高度太阳翼的展开，适用范围更广。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置，其特征在于，包括：直线短导轨，其上设置吊挂连接件；短导轨滑动组件，滑动连接在所述直线短导轨上，连接并能带动所述吊挂连接件沿直线短导轨的轨向运动；相互平行的俩直线长导轨，分别设置在所述直线短导轨的两端，并具有安装到地面桁架上的安装件；俩长导轨滑动组件，分别滑动连接在各所述直线长导轨上；所述直线短导轨通过连接所述长导轨滑动组件而能沿直线长导轨的轨向运动；

还包括用以将直线短导轨分别连接俩长导轨滑动组件的俩轨接组件，各轨接组件均包括：

直线轴承套，通过长导轨装接件固定连接所述长导轨滑动组件；

直线轴承，通过短导轨装接件固定连接在所述直线短导轨上，并配合连接所述直线轴承套，以使所述直线短导轨能够相对所述直线轴承套的轴心转动；

所述直线轴承在所述直线轴承套的轴向上的一定范围内可动。

2.如权利要求1所述的地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置，其特征在于，所述轨接组件还包括：

若干水平调节螺钉，安装在所述短导轨装接件上，用以调节所述直线短导轨的水平姿态；

锁紧螺母，设置在各所述水平调节螺钉上，用以锁紧保持所述直线短导轨的水平姿态。

3.如权利要求1所述的地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置，其特征在于，所述长导轨滑动组件包括：

长导轨轴承座，固定连接所述长导轨装接件；

长导轨主轴承，设置在所述长导轨轴承座上，相对于所述直线长导轨滚动或滑动，从而实现所述直线短导轨沿直线长导轨的轨向运动；

至少俩长导轨侧轴承，分别设置在长导轨轴承座侧向位置上，从侧向辅助所述沿直线长导轨的轨向运动。

4.如权利要求1所述的地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置，其特征在于，所述短导轨滑动组件包括：

短导轨轴承座；

短导轨主轴承，设置在所述短导轨轴承座上，相对于所述直线短导轨滚动或滑动，从而实现所述短导轨滑动组件沿直线短导轨的轨向运动；

至少俩短导轨侧轴承，分别设置在短导轨轴承座侧向位置上，从侧向辅助所述沿直线短导轨的轨向运动。

5.如权利要求4所述的地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置，其特征在于，所述短导轨主轴承和所述直线短导轨的太阳翼重力承接面正面接触。

6.如权利要求1或5所述的地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置，其特征在于，直线短导轨的横截面形状为矩形。

7.如权利要求1所述的地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置，其特征在于，所述吊挂连接件包括：

连接杆，连接所述短导轨滑动组件并垂直于所述直线短导轨；

太阳翼连接件，用以连接太阳翼；

推力轴承，作为所述连接杆和太阳翼连接件的连接部件，用以承受太阳翼展开时的铅直方向的重力载荷，且所述太阳翼连接件通过所述推力轴承相对于连接杆转动。

8.如权利要求7所述的地面模拟太阳翼二维展开的吊挂装置，其特征在于，所述连接杆为长度可调的调节螺杆。