CN105836158A - 一种地面展开柔性太阳翼重力卸载装置 - Google Patents

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宋晓东
杨巧龙
沈晓鹏
于洋
任守志
王举
马静雅
闫泽红
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Abstract

本发明公开了一种地面展开柔性太阳翼重力卸载装置。使用本发明能够适用于柔性太阳翼的太阳能帆板收拢时的极小间距，能够实现柔性太阳翼重力卸载，并可在太阳翼展开方向上被动跟随柔性太阳翼的运动，有效保证了地面试验的精度和准确性。本发明包括第一限位滚轮装置、立柱、横梁、滚轮装置、悬臂、调节器、第二限位滚轮装置和吊绳，其中，悬臂垂直固定连接在立柱的一端，与立柱形成“Z”字形；横梁固定连接在立柱的弯折处，通过三个滚轮装置，有效降低卸载工装引入过多的附加力和附加力矩，第一限位滚轮装置和第二限位滚轮装置在与导轨的接触面上设有限位滑槽，避免振动冲击。

Description

一种地面展开柔性太阳翼重力卸载装置
技术领域
本发明涉及太阳翼地面展开技术领域，具体涉及一种地面展开柔性太阳翼重力卸载装置。
背景技术
随着航天技术的不断发展，大型太阳翼等展开机构的应用越来越广泛。目前国内地面展开太阳翼试验装置，主要针对普通太阳能帆板的零重力展开，采用每块太阳能帆板与吊挂装置相连的方式，调整吊挂装置的拉力使其等于与其相连的太阳能帆板的重力，从而完成地面展开太阳翼的重力卸载。随着航天器对空间和能源需求的提高，柔性太阳翼的应用越来越得到航天领域的重视。但柔性太阳翼厚度较薄，单板厚度约1mm，且在航天器有效空间内收拢时折叠数量较多，收拢状态时相邻太阳能帆板之间间距极小，现有吊挂装置的结构不能在保证结构强度的条件下消减厚度到1mm，吊挂装置超出柔性太阳翼折叠时，各太阳能帆板之间的间距，因而不能完成柔性太阳翼地面展开试验。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种地面展开柔性太阳翼重力卸载装置，能够适用于柔性太阳翼的太阳能帆板收拢时的极小间距，能够实现柔性太阳翼重力卸载，并可在太阳翼展开方向上被动跟随柔性太阳翼的运动，有效保证了地面试验的精度和准确性。
本发明的地面展开柔性太阳翼重力卸载装置，包括：第一限位滚轮装置、立柱、横梁、滚轮装置、悬臂、调节器、第二限位滚轮装置和吊绳，外围设备为导轨和柔性太阳翼太阳能帆板；
其中，立柱分为上、下两段，且两段之间的夹角为钝角；悬臂垂直固定连接在立柱的一端，与立柱形成“Z”字形；第一限位滚轮装置固定安装在立柱的另一端；调节器固定安装在悬臂上；悬臂悬空一端的端面上设有通孔，吊绳的一端穿过悬臂端面上的通孔与调节器连接，另一端连接柔性太阳翼太阳能帆板；横梁固定连接在立柱的弯折处，与立柱、悬臂均垂直；滚轮装置、第二限位滚轮装置分别安装在横梁的两端，并分别位于立柱的两侧；第一限位滚轮装置、滚轮装置和第二限位滚轮装置分别与固定的导轨滚动配合；第一限位滚轮装置和第二限位滚轮装置在与导轨的接触面上设有限位滑槽。
进一步地，立柱上、下两段之间的夹角为135°。
有益效果：
(1)本发明实现了地面展开柔性太阳翼的重力卸载，通过悬臂结构满足柔性太阳翼收拢状态时的重力卸载，并可以通过调节器调节吊绳长度。
(2)本发明通过三个滚轮装置，有效降低卸载工装引入过多的附加力和附加力矩，使地面展开柔性太阳翼具备试验能力，并有效保证地面试验的精度和准确性。
(3)本发明通过加强筋结构，增加悬臂结构的刚性，提高了卸载装置的负载能力，卸载工装简洁易操作。
附图说明
图1为本发明地面展开柔性太阳翼重力卸载装置结构示意图。
图2为本发明在柔性太阳翼收拢状态时的结构示意图。
其中，1-第一限位滚轮装置，2-立柱，3-横梁，4-滚轮装置，5-悬臂，6-调节器，7-加强筋，8-第二限位滚轮装置，9-导轨，10-吊绳。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种地面展开柔性太阳翼重力卸载装置，如图1所示，包括第一限位滚轮装置1、立柱2、横梁3、滚轮装置4、悬臂5、调节器6、加强筋7、第二限位滚轮装置8和吊绳10。其中，立柱2分为上、下两段，且两段之间的夹角为钝角；第一限位滚轮装置1固定安装在立柱2的一端，悬臂5垂直固定安装在立柱2的另一端，且与立柱2形成“Z”字形；悬臂5悬空一端的端面上设有通孔，悬臂5上设有调节器6，吊绳10穿过悬臂5端面上的通孔与调节器6连接，通过调整装置6调整吊绳悬吊在外的长度。悬臂5与立柱2之间还设有加强筋7，用于增强结构的刚性。横梁3固定安装在立柱2的弯折处，并与立柱2、悬臂5均呈垂直状态；滚轮装置4、第二限位滚轮装置8分别安装在横梁3的两端，并分别位于立柱2的两侧。
吊绳5与地面展开柔性太阳翼的太阳能帆板相连，实现对所吊挂的柔性太阳翼的太阳能帆板的重力卸载，并可以通过调节器6调节吊绳10的悬吊长度。三个滚轮装置(第一限位滚轮装置1、滚轮装置4和第二限位滚轮装置8)分别在固定的导轨9上滚动，滚轮的滚动摩擦引入较少的附加力和附加力矩，实现对柔性太阳翼展开运动的被动跟随。第一限位滚轮装置1和第二限位滚轮装置8在与导轨9的接触面上还设有限位滑槽，用于减小太阳翼展开过程中带来的振动，确保太阳翼顺利展开。
悬臂5与立柱2形成“Z”字形，能够使得立柱分担重力卸载装置所吊挂的太阳能帆板的重量，并平衡该重量所带来的力矩。
如图2所示，调节重力卸载装置的悬臂、立柱下段和加强筋的尺寸规格(即长度)，使得多个重力卸载装置嵌套在一起，使各吊绳的间距能够满足柔性太阳翼太阳能帆板收拢状态时1mm的使用需求。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种地面展开柔性太阳翼重力卸载装置，其特征在于，包括：第一限位滚轮装置(1)、立柱(2)、横梁(3)、滚轮装置(4)、悬臂(5)、调节器(6)、第二限位滚轮装置(8)和吊绳(10)，外围设备为导轨和柔性太阳翼太阳能帆板；
其中，立柱(2)分为上、下两段，且两段之间的夹角为钝角；悬臂(5)垂直固定连接在立柱(2)的一端，与立柱(2)形成“Z”字形；第一限位滚轮装置(1)固定安装在立柱(2)的另一端；调节器(6)固定安装在悬臂(5)上；悬臂(5)悬空一端的端面上设有通孔，吊绳(10)的一端穿过悬臂(5)端面上的通孔与调节器(6)连接，另一端连接柔性太阳翼太阳能帆板；横梁(3)固定连接在立柱(2)的弯折处，与立柱(2)、悬臂(5)均垂直；滚轮装置(4)、第二限位滚轮装置(8)分别安装在横梁(3)的两端，并分别位于立柱(2)的两侧；第一限位滚轮装置(1)、滚轮装置(4)和第二限位滚轮装置(8)分别与固定的导轨(9)滚动配合；第一限位滚轮装置(1)和第二限位滚轮装置(8)在与导轨(9)的接触面上设有限位滑槽。
2.如权利要求1所述的地面展开柔性太阳翼重力卸载装置，其特征在于，立柱(2)上、下两段之间的夹角为135°。
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