CN107672825B - 一种杆秤式太阳翼360°零重力展开系统 - Google Patents

一种杆秤式太阳翼360°零重力展开系统 Download PDF

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Abstract

本发明创造提供了一种杆秤式太阳翼360°零重力展开系统，包括展开架、旋转平衡架和杆秤组件，旋转平衡架安装在展开架顶部，旋转平衡架包括旋转机构和平衡梁，旋转机构固定在展开架上，平衡梁固定在旋转机构的下端，平衡梁的负载端与太阳翼的活动箱板连接，杆秤组件设置在旋转机构的下方，杆秤组件固定在展开架上，杆秤组件的负载端分别与一太阳翼的展开肋连接。本发明创造所述的展开架、旋转平衡架、杆秤组件和固定支架可以为航天器太阳翼在地面进行展开试验时进行重力补偿，实现360°零重力展开。

Description

一种杆秤式太阳翼360°零重力展开系统
技术领域
本发明创造属于太阳翼展开技术领域，尤其是涉及一种杆秤式太阳翼360°零重力展开系统。
背景技术
航天器太阳翼在地面进行展开试验时，为真实模拟空间展开状态，需要在地面试验过程中进行重力补偿，实现零重力展开。目前的航天器太阳翼展开多为二维直线展开或一定角度内的弧形轨迹展开，这两种太阳翼展开的零重力地面模拟技术已相对成熟，但是在轨迹和范围上都存在很大的局限性，无法适应太阳翼360°零重力展开。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种杆秤式太阳翼360°零重力展开系统，以为航天器太阳翼在地面进行展开试验时进行重力补偿，实现零重力展开。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种杆秤式太阳翼360°零重力展开系统，包括展开架、旋转平衡架和杆秤组件，旋转平衡架安装在展开架顶部，旋转平衡架包括旋转机构和平衡梁，旋转机构固定在展开架上，平衡梁固定在旋转机构的下端，平衡梁的负载端与太阳翼的活动箱板连接，杆秤组件设置在旋转机构的下方，杆秤组件固定在展开架上，杆秤组件的负载端分别与一太阳翼的展开肋连接。
进一步的，杆秤组件包括若干根杆秤，杆秤的负载端分别通过一分吊绳与太阳翼的一展开肋连接。
进一步的，杆秤包括秤砣和秤杆，秤砣设置在秤杆的尾部，秤砣设置有外螺纹杆，秤杆上设置有与秤砣的外螺纹杆相配合的内螺纹。
进一步的，杆秤固定在主吊绳上，主吊绳的上端通过吊环螺钉固定在旋转机构上方的展开架上。
进一步的，主吊绳固定在距离杆秤的负载端的三分之二处。
进一步的，平衡梁的负载端与太阳翼的活动箱板通过吊挂组件连接，吊挂组件能在平衡梁上滑动。
进一步的，平衡梁上设置有用于吊挂组件滑动的导轨，平衡梁上还设置有若干均匀分布的固定孔，吊挂组件上也设置有与固定孔对应的固定孔，吊挂组件调节后用固定销穿过固定孔将吊挂组件进行固定。
进一步的，连接杆的上端固定在旋转机构上，平衡梁包括左梁和右梁，连接杆的下端分别与左梁的一端和右梁的一端铰接，左梁和右梁的另外一端分别通过平衡吊绳与旋转机构连接。
进一步的，展开架包括球杆网架和球杆网架下方的支撑底座。
进一步的，旋转平衡架固定在展开架顶部下端的中间处。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种杆秤式太阳翼360°零重力展开系统具有以下优势：
(1)本发明创造所述的展开架、旋转平衡架、杆秤组件和固定支架可以为航天器太阳翼在地面进行展开试验时进行重力补偿，实现360°零重力展开；
(2)本发明创造结构简单，设计巧妙，经济实用。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例的结构示意图；
图2为本发明创造实施例所述的太阳翼展开过程中的结构示意图；
图3为本发明创造实施例所述的太阳翼展开后的结构示意图。
附图标记说明：
1、旋转平衡架；11、旋转机构；12、平衡梁；121、左梁；122、右梁；13、平衡吊绳；14、吊挂组件；2、杆秤组件；21、杆秤；211、秤砣；222、秤杆；22、主吊绳；23、吊环螺钉；24、分吊绳；3、展开架；31、支撑底座；32、球杆网架；4、固定支架；41、太阳翼可调支撑；5、太阳翼；51、固定箱板；52、展开肋；53、活动箱板。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1所示，一种杆秤式太阳翼360°零重力展开系统，其包括展开架3、旋转平衡架1、杆秤组件2和固定支架4。太阳翼5设置在太阳翼5固定支架4上，太阳翼5包括一固定箱板51和一活动箱板53，固定箱板51与活动箱板53之间为展开肋52。
展开架3包括球杆网架32和支撑底座31，支撑底座31包括四个升降可调支撑，升降可调支撑可以采用液压缸、丝杠丝母副等结构来实现。
旋转平衡架1安装在展开架3顶部下端的中间位置。旋转平衡架1包括旋转机构11、平衡梁12、平衡吊绳13以及置于平衡梁12负载端的导轨滑动式吊挂组件14，吊挂组件14末端与太阳翼5的活动箱板53连接，该旋转平衡架1为太阳翼5活动端提供重力补偿，实现零重力展开。旋转机构11固定在球杆网架32顶部的下端中部，一竖直设置的连接杆的上端固定在旋转机构11上，平衡梁12包括左梁121和右梁122，连接杆的下端分别与左梁121的一端和右梁122的一端铰接，左梁121和右梁122的另外一端分别通过平衡吊绳13与旋转机构11连接。吊挂组件14设置在右梁122上，右梁122上设置有用于吊挂组件14滑动的导轨，右梁122上还设置有若干均匀分布的固定孔，吊挂组件14上也设置有与固定孔对应的固定孔，吊挂组件14调节后用固定销穿过固定孔将吊挂组件14进行固定。
杆秤组件2包括若干根杆秤21、一条主吊绳22、一个吊环螺钉23和若干根分吊绳24。杆秤21通过一条主吊绳22和一个吊环螺钉23固定在展开架3上，主吊绳22的上端固定在吊环螺钉23上，吊环螺钉23固定在展开架3上。主吊绳22分别固定在距离杆秤21的负载端的三分之二处，杆秤21包括秤砣211和秤杆222，秤砣211设置在秤杆222的尾部，秤砣211设置有外螺纹杆，秤杆222设置有与秤砣211的外螺纹杆相配合的内螺纹，可以通过旋转秤砣211从而调节秤砣211距离秤杆222尾端的距离来实现杆秤21的重力调节。每根杆秤21的负载端均设置一分吊绳24，杆秤21负载端通过分吊绳24分别与一太阳翼5的一展开肋52连接，每根杆秤21为每根太阳翼5展开肋52提供重力补偿，实现零重力展开。
太阳翼5固定支架4包括四个太阳翼升降可调支撑41，用于为太阳翼5固定端提供支撑、固定和姿态调节。
本发明创造的工作原理：
1)将本发明创造摆放于平整地面，通过调整展开架3升降可调支撑以及太阳翼5升降可调支撑，使得展开系统安装平稳。
2)调整，根据与导轨滑动式吊挂组件14末端悬挂的太阳翼5的15组支撑骨架质心位置不同，调整杆秤21后端的秤砣211的质心位置，使杆秤21达到平衡状态。
3)太阳翼5 360°零重力展开试验过程，固定箱板51固定，另外15组展开肋52和活动箱板53随着旋转机构11的旋转沿中心逐渐展开到锁定位置，杆秤21随着15组展开肋52和活动箱板53的逐渐展开做旋转运动到合适位置，在太阳翼5整个360°零重力展开试验过程中，15组展开肋52和活动箱板53相当于零重力状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种杆秤式太阳翼360°零重力展开系统，其特征在于：包括展开架(3)、旋转平衡架(1)和杆秤组件(2)，旋转平衡架(1)安装在展开架(3)顶部，旋转平衡架(1)包括旋转机构(11)和平衡梁(12)，旋转机构(11)固定在展开架(3)上，平衡梁(12)固定在旋转机构(11)的下端，平衡梁(12)的负载端与太阳翼(5)的活动箱板(53)连接，杆秤组件(2)设置在旋转机构(11)的下方，杆秤组件(2)固定在展开架(3)上，杆秤组件(2)的负载端分别与一太阳翼(5)的展开肋(52)连接；
杆秤组件(2)包括若干根杆秤(21)，杆秤(21)的负载端分别通过一分吊绳(24)与太阳翼(5)的一展开肋(52)连接；杆秤(21)包括秤砣(211)和秤杆(222)，秤砣(211)设置在秤杆(222)的尾部，秤砣(211)设置有外螺纹杆，秤杆(222)上设置有与秤砣(211)的外螺纹杆相配合的内螺纹；杆秤(21)固定在主吊绳(22)上，主吊绳(22)的上端通过吊环螺钉(23)固定在旋转机构(11)上方的展开架(3)上；
平衡梁(12)的负载端与太阳翼(5)的活动箱板(53)通过吊挂组件(14)连接，吊挂组件(14)能在平衡梁(12)上滑动；平衡梁(12)上设置有用于吊挂组件(14)滑动的导轨，平衡梁(12)上还设置有若干均匀分布的固定孔，吊挂组件(14)上也设置有与固定孔对应的固定孔，吊挂组件(14)调节后用固定销穿过固定孔将吊挂组件(14)进行固定；连接杆的上端固定在旋转机构(11)上，平衡梁(12)包括左梁(121)和右梁(122)，连接杆的下端分别与左梁(121)的一端和右梁(122)的一端铰接，左梁(121)和右梁(122)的另外一端分别通过平衡吊绳(13)与旋转机构(11)连接。
2.根据权利要求1所述的杆秤式太阳翼360°零重力展开系统，其特征在于：主吊绳(22)固定在距离杆秤(21)的负载端的三分之二处。
3.根据权利要求1所述的杆秤式太阳翼360°零重力展开系统，其特征在于：展开架(3)包括球杆网架(32)和球杆网架(32)下方的支撑底座(31)。
4.根据权利要求1所述的杆秤式太阳翼360°零重力展开系统，其特征在于：旋转平衡架(1)固定在展开架(3)顶部下端的中间处。
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