CN105674010A - 一种三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置，包括仪表台体，还包括六伞状可伸缩限位保护单元，所述仪表台体下端中心处通过气浮台球轴承安装于六伞状可伸缩限位保护单元上，所述六伞状可伸缩限位保护单元包括角接触球轴承、大伞齿轮、深沟球轴承、丝杆六伞齿轮、六伞齿轮座、带螺母保护推杆、柔性限位触头、球轴承支座柱、伺服电机和减速机，本发明具有大体积、高承载、微干扰力矩环境模拟的特点，为了解决三轴气浮台在试验过程中因试验环境变化等可能偶发的仪表台体倾倒对参试的星上设备，或对自身设备造成损害的不足。

Description

一种三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置
技术领域
本发明涉及卫星模拟运行控制技术领域，特别是指一种三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置。
背景技术
采用气浮球轴承支撑的三轴气浮台能够依靠压缩空气在气浮球与轴承座之间形成的气膜，使模拟仪表台体浮起，不仅能模拟卫星在轨三轴方向所需要的姿态运动，还能模拟卫星三轴姿态耦合动力学。
大型光学遥感卫星由于其图像分辨率、指向精度、定位精度等要求越来越高，有必要在地面采用大型三轴气浮台进行物理仿真。三轴气浮台的微干扰力矩要求优于30g·cm，绕水平两个轴的转角范围±15°，绕垂直轴旋转角度范围360°。为了提高在微干扰力矩环境下进行全物理仿真试验的安全性，避免大型三轴气浮台仪表台体偶然倾倒对参试的星上设备，或对自身设备造成损害，需要设计大型三轴气浮台限位保护装置，确保大型仪表台体在姿态控制调试或试验过程中不出现大角度倾倒所带来的冲击损害。
李季苏等在“气浮台在卫星控制系统仿真中的应用”(航天控制，2008年，第5期，33-38页)论文中叙述了三轴气浮台仿真设备在卫星控制系统仿真中的应用，但其三轴气浮台没有设计可伸缩限位保护装置，试验过程中证明其存在隐患。
本发明基于大型三轴气浮台大体积、高承载、微干扰力矩环境模拟的任务需求，设计了一种大型三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置实现对三轴气浮台的保护目的。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内类似的资料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置，基于大型三轴气浮台大体积、高承载、微干扰力矩环境模拟的任务需求，实现对三轴气浮台的保护目的。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置，包括仪表台体，还包括六伞状可伸缩限位保护单元，所述仪表台体下端中心处通过气浮台球轴承安装于六伞状可伸缩限位保护单元上，所述六伞状可伸缩限位保护单元包括角接触球轴承、大伞齿轮、深沟球轴承、丝杆六伞齿轮、六伞齿轮座、带螺母保护推杆、柔性限位触头、球轴承支座柱、伺服电机和减速机，所述气浮台球轴承安装于球轴承支座柱上，所述球轴承支座柱上端中心处设有深沟球轴承，所述减速机设于球轴承支座柱内通过大伞齿轮与深沟球轴承相连接，所述伺服电机设于球轴承支座柱内与减速机轴连接，所述深沟球轴承上均匀分布有六伞齿轮座，所述带螺母保护推杆一端通过丝杆六伞齿轮分别与六伞齿轮座齿连接，所述柔性限位触头设于带螺母保护推杆另一端，六伞齿轮座采用Q235A组焊件。
作为优选，所述柔性限位触头与仪表台体内的承力筒内表面接触，限制大角度倾倒冲击。
其中，所述球轴承支座柱均匀分布有六个与带螺母保护推杆相配合的推杆外轨道。
其中，所述带螺母保护推杆为伸缩杆，所述带螺母保护推杆伸缩范围为0～202mm，通过地面控制台发送指令联动同步调整六根带螺母保护推杆的伸缩，试验过程或试验前可通过电控同步调整六伞推杆伸缩范围，以调节仪表台体自由转动角度。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
具有大体积、高承载、微干扰力矩环境模拟的特点，为了解决三轴气浮台在试验过程中因试验环境变化等可能偶发的仪表台体倾倒对参试的星上设备，或对自身设备造成损害的不足。
附图说明
图1是本发明实施例一种三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置实施例的结构示意图。
图2为图1中六伞状可伸缩限位保护单元结构示意图。
图中，1-气浮台球轴承、2-带螺母保护推杆、3-仪表台体、4-伺服电机、5-减速机、6-角接触球轴承、7-大伞齿轮、8-深沟球轴承、9-六伞齿轮座、10-丝杆六伞齿轮、11-球轴承支座柱、12-推杆外轨道、13-柔性限位触头。
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1-2所示，本发明实施例提供了一种三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置，包括仪表台体3，还包括六伞状可伸缩限位保护单元，所述仪表台体3下端中心处通过气浮台球轴承1安装于六伞状可伸缩限位保护单元上，所述六伞状可伸缩限位保护单元包括角接触球轴承6、大伞齿轮7、深沟球轴承8、丝杆六伞齿轮10、六伞齿轮座9、带螺母保护推杆2、柔性限位触头13、球轴承支座柱11、伺服电机4和减速机5，所述气浮台球轴承6安装于球轴承支座柱11上，所述球轴承支座柱11上端中心处设有深沟球轴承，所述减速机5设于球轴承支座柱11内通过大伞齿轮7与深沟球轴承8相连接，所述伺服电机4设于球轴承支座柱11内与减速机5轴连接，所述深沟球轴承8上均匀分布有六伞齿轮座9，所述带螺母保护推杆2一端通过丝杆六伞齿轮10分别与六伞齿轮座9齿连接，所述柔性限位触头13设于带螺母保护推杆2另一端。所述柔性限位触头13与仪表台体4内的承力筒内表面接触。所述球轴承支座柱11均匀分布有六个与带螺母保护推杆2相配合的推杆外轨道12。所述带螺母保护推杆2为伸缩杆，所述带螺母保护推杆2伸缩范围为0～202mm。
本发明的工作原理：
实施例1：本发明所提供的一种三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置工作原理图如图1所示，在大型三轴气浮台球轴承1和球轴承支座柱11圆周方向，相隔60度均布带螺母保护推杆2，通过电控能够联动同步调整带螺母保护推杆2伸缩范围，以调节仪表台体3的自由转动角度，防止仪表台体3大角度倾倒使参试设备受损。
三轴气浮台设计的绕水平两个轴的转角范围为±15°，伞状可伸缩限位保护装置设计的六根带螺母保护推杆2直径为36mm，利用带螺母保护推杆2可对仪表台体3工作角度在0～15°可调。比如在试验调试过程中可视试验工况设定六根带螺母保护推杆2的伸展长度，限定仪表台体3转角范围，起到试验转角限位作用，防止仪表台体3偶然倾倒造成台体或参试设备受损。
实施例2：六伞状可伸缩限位保护单元如图2所示，采用伺服电机4和减速机5进行电控，通过角接触球轴承(7010AC)6、大伞齿轮7、深沟球轴承(6208)8和安装在六伞齿轮座9的带丝杆的丝杆六伞齿轮10联合工作进行驱动；丝杆六伞齿轮10对安装在推杆轨道的带螺母保护推杆2实现伸长缩短。整个保护装置安装在球轴承支座柱11上，可伸缩限位保护推杆最大行进速度为0.572m/s，伸缩范围为0～202mm。地面控制台发送指令可实现联动同步调整六根带螺母推杆的伸缩，用于系统应用。
该大型三轴气浮台可伸缩限位保护装置已经应用于大型三轴气浮台研制中。
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 (4)

1.一种三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置，包括仪表台体，其特征在于，还包括六伞状可伸缩限位保护单元，所述仪表台体下端中心处通过气浮台球轴承安装于六伞状可伸缩限位保护单元上，所述六伞状可伸缩限位保护单元包括角接触球轴承、大伞齿轮、深沟球轴承、丝杆六伞齿轮、六伞齿轮座、带螺母保护推杆、柔性限位触头、球轴承支座柱、伺服电机和减速机，所述气浮台球轴承安装于球轴承支座柱上，所述球轴承支座柱上端中心处设有深沟球轴承，所述减速机设于球轴承支座柱内通过大伞齿轮与深沟球轴承相连接，所述伺服电机设于球轴承支座柱内与减速机轴连接，所述深沟球轴承上呈圆周方向均匀分布有六伞齿轮座，所述带螺母保护推杆一端通过丝杆六伞齿轮分别与六伞齿轮座齿连接，所述柔性限位触头设于带螺母保护推杆另一端。
2.根权利要求1所述的一种三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置，其特征在于，所述柔性限位触头与仪表台体内的承力筒内表面接触。
3.根据权利要求1所述的一种三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置，其特征在于，所述球轴承支座柱均匀分布有六个与带螺母保护推杆相配合的推杆外轨道。
4.根据权利要求3所述的一种三轴气浮台伞状可伸缩限位保护装置，其特征在于，所述带螺母保护推杆为伸缩杆，所述带螺母保护推杆伸缩范围为0～202mm。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106217025A (zh) * 2016-07-25 2016-12-14 成都市昌宝顺金属制品有限公司 一种方便调节的设备支撑台机构
CN106644535A (zh) * 2016-09-13 2017-05-10 北京控制工程研究所 一种姿控系统全物理仿真用三自由度磁浮台
CN115793499A (zh) * 2023-02-06 2023-03-14 湖南揽月机电科技有限公司 三自由度半物理仿真系统及其工作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006297545A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Nsk Ltd 位置決めテーブル装置
CN101055000A (zh) * 2007-03-03 2007-10-17 大连海事大学 高压大包角跑合型多孔变截面闭式气浮球轴承
CN105035370A (zh) * 2015-07-31 2015-11-11 上海卫星工程研究所 三轴气浮台仪表平台模拟装置
CN105352662A (zh) * 2015-11-23 2016-02-24 上海卫星装备研究所 一种用于航天装备的新型安装调整装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006297545A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Nsk Ltd 位置決めテーブル装置
CN101055000A (zh) * 2007-03-03 2007-10-17 大连海事大学 高压大包角跑合型多孔变截面闭式气浮球轴承
CN105035370A (zh) * 2015-07-31 2015-11-11 上海卫星工程研究所 三轴气浮台仪表平台模拟装置
CN105352662A (zh) * 2015-11-23 2016-02-24 上海卫星装备研究所 一种用于航天装备的新型安装调整装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106217025A (zh) * 2016-07-25 2016-12-14 成都市昌宝顺金属制品有限公司 一种方便调节的设备支撑台机构
CN106217025B (zh) * 2016-07-25 2018-01-30 浦江雄达机械设备有限公司 一种方便调节的设备支撑台机构
CN106644535A (zh) * 2016-09-13 2017-05-10 北京控制工程研究所 一种姿控系统全物理仿真用三自由度磁浮台
CN115793499A (zh) * 2023-02-06 2023-03-14 湖南揽月机电科技有限公司 三自由度半物理仿真系统及其工作方法

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