CN110146274B - 一种舱门机构展开试验装置及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种舱门机构展开试验装置，用于模拟舱门在空间站微重力环境下的展开及收拢，主要由1)产品平衡配重、2)XY调节支座、3)轴承、4)共线旋转轴、5)旋转平衡支杆、6)摆挂式吊挂、7)产品重心引出平台等组成。XY调节支座与共线旋转轴连接，共线旋转轴与平衡支杆连接，平衡支杆一端与产品平衡配重连接，一端与摆挂式吊挂连接，摆挂式吊挂与产品重心引出平台连接。该装置可有效模拟空间站微重力环境下舱门的展开及收拢，可以有效地解决空间站舱门地面模拟展开难题。本发明具有结构简单、易于实现、成本低、安全可靠的特点，且具备良好的维修性及保障性。

Description

一种舱门机构展开试验装置及其实现方法
技术领域
本发明涉及一种舱门机构展开试验装置，属于空间结构与机构领域。
背景技术
飞行器在轨道上运行或在其他星球上工作时，其所处的重力环境与地球表面差异很大。如地球轨道卫星所受的离心力与地球重力几乎相抵，航天器处于微重力状态，其重力加速度量级一般在10-3～10-4g；虽然空间机构最终工作在微重力重力场中，但其制造、测试都是在地球重力环境中进行的。
根据航天产品的试验特点，为实现高精度微重力模拟，主要适用的方法是浮力法、气浮法和悬吊法，结合暴露平台展开的特点，浮力法较难控制，不稳定因素多，气浮法主要对于一维展开试验是最佳方法。为有效模拟舱门机构展开试验中的重力平衡状态，主要包括舱门机构及旋转装置在展开及收拢运动过程中的力矩补偿，需要在地面状态下实现一种具有良好保障性和维修性的试验平台，完成微重力环境的相关模拟试验研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种舱门机构展开试验装置，有利用在该装置实现常温环境和高低温试验环境下的展开及收拢锁定试验期间，平衡舱门机构重量。
本发明是通过以下技术方案实现的，舱门机构展开试验装置包括如下部分：舱门机构产品平衡配重1、XY调节支座2、轴承3、共线旋转轴4、旋转平衡杆5、摆挂式吊挂6、产品重心引出平台7组成。XY调节支座2与试验装置共线旋转轴4等装置连接，调节试验装置位置精度，使共线旋转轴4与舱门机构旋转轴中心重合，试验时两者进行同步旋转。共线旋转轴4内安装有组合轴承3，共线旋转轴4与旋转平衡杆5连接，旋转平衡杆5可绕共线旋转轴180°旋转，旋转平衡杆一端与舱门机构产品平衡配重1连接，一端与摆挂式吊挂6连接，摆挂式吊挂6与产品重心引出平台7连接，将舱门机构重心引到舱体直径范围以外进行吊挂，摆挂式吊挂6连接调节舱门机构产品与旋转平衡杆5的连接力，机构产品平衡配重1平衡舱门机构及旋转装置在展开及收拢运动过程中产生的力及力矩，保持旋转平衡杆5旋转无卡滞。
本发明的另一技术方案在于，提供了上述舱门机构展开试验装置的实现方法，其步骤包括：
步骤1，展开试验装置状态准备；
步骤2，产品重心引出平台安装；
步骤3：舱门机构产品重力平衡；
步骤4：展开试验装置旋转轴与舱门机构旋转轴同轴度调节；
步骤5，舱门摆挂式吊挂拉紧力调节；
步骤6，展开及收拢试验。
具体的，步骤1，将XY调节支座2安装在试验装置固定龙门架上，将轴承组3、共线旋转轴4、旋转平衡杆5及摆挂式吊挂6按照装配顺序安装到位。
具体的，步骤2，产品重心引出平台7采用螺纹连接配重块安装形式在平台外添加配重块将的舱门机构重心引到舱体外部，产品重心引出平台7采用活动连接设计，装置可以绕平台自身旋转轴在一定角度内自由旋转。
具体的，步骤3，将舱门机构产品移动至共线旋转轴4及旋转平衡杆5下方，旋转平衡杆5一端与产品重心引出平台7连接，一端与产品平衡配重1连接，并调节配重重量以平衡舱门机构及旋转装置在展开及收拢运动过程中产生的力及力矩。
具体的，步骤4，将舱门机构产品移动至共线旋转轴4及旋转平衡杆5下方，调节XY调节支座2，使装置共线旋转轴4轴线与舱门机构旋转轴共线重合，可实现同步旋转。
具体的，步骤5，调节舱门机构产品与旋转平衡杆6之间的拉紧力，使旋转平衡杆6一端产品重量与产品平衡配重1处于平衡状态。
具体的，步骤6，在舱门机构产品处于重力平衡下，舱门机构产品驱动单元作用下，模拟舱门在空间站微重力状态下的180°展开及收拢试验。
本发明可以在地面试验状态下高精度模拟舱门机构在空间站微重力工况下的展开及收拢工作状态，具有良好的维修性、保障性及经济性。
附图说明
图1是本发明实施例的暴露平台展开试验装置结构图；
图2是本发明实施例的共线旋转轴及旋转平衡杆结构图；
图3是本发明实施例的摆挂式吊挂及产品重心引出平台。
具体实施方式
下面结合附图1～3对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例的舱门机构展开试验装置，包括如下部分：舱门机构产品平衡配重1、XY调节支座2、轴承3、共线旋转轴4、旋转平衡杆5、摆挂式吊挂6、产品重心引出平台7组成。XY调节支座2与试验装置共线旋转轴4等装置连接，调节试验装置位置精度，使共线旋转轴4与舱门机构旋转轴中心重合，试验时两者进行同步旋转。共线旋转轴4内安装有组合轴承3，共线旋转轴4与旋转平衡支杆5连接，旋转平衡杆5可绕共线旋转轴180°旋转，旋转平衡杆一端与舱门机构产品平衡配重1连接，一端与摆挂式吊挂6连接，摆挂式吊挂6与产品重心引出平台7连接，将舱门机构重心引到舱体直径范围以外进行吊挂，摆挂式吊挂6连接调节舱门机构产品与旋转平衡杆5的连接力，机构产品平衡配重1平衡舱门机构及旋转装置在展开及收拢运动过程中产生的力及力矩，保持旋转平衡杆5旋转无卡滞。
上述舱门机构展开试验装置的实现方法，其步骤包括：
步骤1，展开试验装置状态准备
将XY调节支座2安装在试验装置固定龙门架上，将轴承3、共线旋转轴4、旋转平衡杆5及摆挂式吊挂6按照装配顺序安装到位。
步骤2，产品重心引出平台安装
产品重心引出平台7采用螺纹连接配重块安装形式在平台外添加配重块将的舱门机构重心引到舱体外部，产品重心引出平台7采用活动连接设计，装置可以绕平台自身旋转轴在一定角度内自由旋转。
步骤3：舱门机构产品重力平衡
将舱门机构产品移动至共线旋转轴4及旋转平衡杆5下方，旋转平衡杆5一端与产品重心引出平台7连接，一端与产品平衡配重1连接，并调节配重重量以平衡舱门机构及旋转装置在展开及收拢运动过程中产生的力及力矩。
步骤4：展开试验装置旋转轴与舱门机构旋转轴同轴度调节
将舱门机构产品移动至共线旋转轴4及旋转平衡杆5下方，调节XY调节支座2，使装置共线旋转轴4轴线与舱门机构旋转轴共线重合，可实现同步旋转。
步骤5，舱门摆挂式吊挂拉紧力调节
调节舱门机构产品与旋转平衡杆5之间的拉紧力，使旋转平衡杆5一端产品重量与产品平衡配重1处于平衡状态。
步骤6，展开及收拢试验
在舱门机构产品处于重力平衡下，舱门机构产品驱动单元作用下，模拟舱门在空间站微重力状态下的180°展开及收拢试验。
凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种舱门机构展开试验装置，其特征在于，包括：产品平衡配重(1)、XY调节支座(2)、轴承(3)、共线旋转轴(4)、旋转平衡杆(5)、摆挂式吊挂(6)、产品重心引出平台(7)；
所述XY调节支座(2)与试验装置共线旋转轴(4)连接，调节试验装置位置精度，使共线旋转轴(4)与舱门机构旋转轴中心重合，试验时两者进行同步旋转；
所述共线旋转轴(4)内安装有组合轴承(3)，共线旋转轴(4)与旋转平衡杆(5)连接，旋转平衡杆(5)能绕共线旋转轴180°旋转，旋转平衡支杆一端与舱门机构产品平衡配重(1)连接，另一端与摆挂式吊挂(6)连接，摆挂式吊挂(6)与产品重心平台(7)连接，将舱门机构重心引到舱体直径范围以外进行吊挂，摆挂式吊挂(6)调节舱门机构产品与旋转平衡杆(5)的拉紧力，产品平衡配重(1)平衡舱门机构及共线旋转轴(4)、旋转平衡杆(5)在展开及收拢运动过程中产生的力及力矩，保持旋转平衡杆(5)旋转无卡滞。
2.如权利要求1所述的一种舱门机构展开试验装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，展开试验装置状态准备；
步骤2，产品重心引出平台安装；
步骤3：舱门机构产品重力平衡；
步骤4：展开试验装置共线旋转轴(4)与舱门机构旋转轴同轴度调节；
步骤5，舱门摆挂式吊挂拉紧力调节；
步骤6，展开及收拢试验。
3.如权利要求2所述的一种舱门机构展开试验装置的实现方法，其特征在于，所述步骤1，将XY调节支座(2)安装在试验装置固定龙门架上，将轴承(3)、共线旋转轴(4)、旋转平衡杆(5)及摆挂式吊挂(6)按照装配顺序安装到位。
4.如权利要求3所述的一种舱门机构展开试验装置的实现方法，其特征在于，所述步骤2，产品重心引出平台(7)采用螺纹连接配重块安装形式在平台外添加配重块将舱门机构重心引到舱体外部，产品重心引出平台(7)采用活动连接设计。
5.如权利要求4所述的一种舱门机构展开试验装置的实现方法，其特征在于，所述步骤3，将舱门机构产品移动至共线旋转轴(4)及旋转平衡杆(5)下方，旋转平衡杆(5)一端与产品重心引出平台(7)连接，另一端与产品平衡配重(1)连接，并调节配重重量以平衡舱门机构及共线旋转轴(4)、旋转平衡杆(5)在展开及收拢运动过程中产生的力及力矩。
6.如权利要求5所述的一种舱门机构展开试验装置的实现方法，其特征在于，所述步骤4：将舱门机构产品移动至共线旋转轴(4)及旋转平衡杆(5)下方，调节XY调节支座(2)，使装置共线旋转轴(4)轴线与舱门机构旋转轴共线重合，可实现同步旋转。
7.如权利要求6所述的一种舱门机构展开试验装置的实现方法，其特征在于，所述步骤5，调节舱门机构产品与旋转平衡杆(5)之间的拉紧力，使旋转平衡杆(5)一端产品重量与产品平衡配重(1)处于平衡状态。
8.如权利要求5所述的一种舱门机构展开试验装置的实现方法，其特征在于，所述步骤6，在舱门机构产品处于重力平衡下，舱门机构产品驱动单元作用下，模拟舱门在空间站微重力状态下的180°展开及收拢试验。
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