CN110803607A - 多姿态转换功能吊具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种多姿态转换功能吊具，包括吊具主吊杆、吊具主体框架、相机吊装臂、吊具行走组件、吊具配重单元、相机配重单元及调节头部组件。与现有技术相比，本发明可以实现吊装过程中吊具起吊方向和配重质量特性的转换，适应对相机进行水平和垂直起吊以及吊具在竖直状态下拆装等不同使用工况。本发明的有益效果如下：1.提高了有效载荷吊装的安全；2.能够满足有效载荷多种吊装姿态和装星姿态的需求；3.操作过程方便，可以节省吊装的时间和人力。

Description

多姿态转换功能吊具
技术领域
本发明涉及一种大型卫星载荷的吊具，更具体地说，涉及一种大型相机用多姿态转换功能吊具。
背景技术
随着技术的发展，卫星上有效载荷的构型越来越复杂，对于有效载荷的吊装及装配要求越来越高。卫星上有效载荷的一般装配过程采用竖直停放，竖直装星的方式，通过吊具将有效载荷竖直吊装至装配对接面。而对于有效载荷的装配对接面为垂直或倾斜工况时，需要调节有效载荷的装星姿态使得装配对接面相匹配。
现有技术，中国专利《适应大范围偏心载荷的水平调节吊具》(公开号：106467270B) 公开了一种大范围偏心载荷的调节吊具装置，主要包括圆环状的吊盘、吊点、旋转吊臂、吊点调整固定装置以及悬挂在吊盘下方的若干个适配吊挂，旋转吊臂一端可转动地设置在吊盘的中心位置，另一端通过吊点调整固定装置设置在吊盘的圆周上，吊点可滑动地设置在旋转吊臂的中心轴内，吊点调整固定装置调整吊点在旋转吊臂上的位置并调整旋转吊臂相对于吊盘的转动角度，实现吊点在吊盘空间内二维方向任意位置上的移动。本发明的吊具装置对偏心载荷适应范围广，吊盘内全覆盖；吊点位置调节方便，可在起吊状态下调节吊点位置且结构紧凑，吊盘上方、下方不占用多余空间。
通常情况下，传统的载荷吊具不具备姿态转换功能，一般采用多次吊装借助停放转换装置的方式来转换有效载荷的装星姿态，首先将有效载荷吊装至停放转换装置上，利用停放转换装置将有效载荷调节至装星姿态，再次起吊有效载荷装星，该方式下有效载荷需要多次起吊，多次调节装星姿态。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种解决上述技术问题的多姿态转换功能吊具。
为了达到上述发明目的，本发明提供的一种多姿态转换功能吊具，包括吊具主吊杆、吊具主体框架、相机吊装臂70、吊具行走组件、吊具配重单元、相机配重单元及调节头部组件。
优选地，吊具主体框架包括吊具横梁67、第一吊具纵梁68及第二吊具纵梁69；其中
第一吊具纵梁68和第二吊具纵梁69通过吊具横梁67采用螺纹方式进行连接固定。
优选地，在第二吊具纵梁69上还安装螺钉65，螺钉65用于多姿态转换功能吊具的吊装。
优选地，相机吊装臂70与第一吊具纵梁68及第二吊具纵梁69采用螺纹方式进行连接固定。
优选地，吊具行走组件安装在相机吊装臂70上；吊具行走组件包括超重低中心型脚轮57、安装脚61及销轴62，安装脚61与相机吊装臂70连接。
优选地，吊具配重单元包括吊具配重块56及吊具配重块安装杆63；吊具配重块安装杆63安装在第一吊具纵梁68、第二吊具纵梁69或相机吊装臂70上，吊具配重块56与吊具配重块安装杆63进行安装。
优选地，相机配重单元包括：配重安装杆46，配重安装杆46连接在吊具主体框架上，在配重安装杆46上安装第一配重块32和第二配重块33；
在配重安装杆46的端部安装配重轴26，第一配重轴挡块25和第二配重轴挡块 27安装在配重轴26上；
第一转杆42和第二转杆43，第一转杆42的一端旋转连接在吊具主体框架上，
第二转杆43的一端旋转连接在配重安装杆46上，第一转杆42的另一端与第二转杆43的另一端旋转连接。
优选地，调节头部组件主要包括第一夹块10、第二夹块13、纵向调节轴17、横向移动调节杆64及螺母16；通过横向移动调节杆64的旋转运动实现调节头部组件相对吊具主体框架之间的相对滑动，横向移动调节杆64与调节头部组件进行固定安装与主体框架进行螺纹连接；通过调节螺母16实现吊点在X向位置调整，纵向调节轴17与螺母16采用梯形螺纹。
优选地，吊具主吊杆包括卸扣1和主吊杆2；主吊杆2与吊具主体框架连接，卸扣1安装在主吊杆2上。
优选地，相机吊装臂70、吊具主体框架以及调节头部组件均采用2A14铝合金材料，吊具配重单元以及相机配重单元均采用Q235材料，主吊杆2采用Q345材料。
与现有技术相比，本发明可以实现吊装过程中吊具起吊方向和配重质量特性的转换，适应对相机进行水平和垂直起吊以及吊具在竖直状态下拆装等不同使用工况。本发明的有益效果如下：
1.提高了有效载荷吊装的安全；
2.能够满足有效载荷多种吊装姿态和装星姿态的需求；
3.操作过程方便，可以节省吊装的时间和人力。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明提供的大型相机用多姿态转换功能吊具的主视图；
图2为本发明提供的大型相机用多姿态转换功能吊具的俯视图；
图3为本发明提供的大型相机用多姿态转换功能吊具的侧视图；
图4为图1所示大型相机用多姿态转换功能吊具的相机配重单元的主视图；
图5为图1所示大型相机用多姿态转换功能吊具的相机配重单元的俯视图；
图6为图1所示大型相机用多姿态转换功能吊具的相机配重单元的侧视图；
图7为图1所示大型相机用多姿态转换功能吊具的吊具行走组件的结构示意图；
图8为本发明提供的大型相机用多姿态转换功能吊具的结构示意图一；
图9为本发明提供的大型相机用多姿态转换功能吊具的结构示意图二。
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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明实现高效的SAR装星集成测试或地面应用处理，同时实现测试系统或应用处理系统的可通用性和标准化，本发明采用的技术方案是基于已开发完成的标准化功能模块，以处理任务为出发点，设计相应的处理流程，实现星载SAR测试或地面应用处理的自动化和高效化。
根据本发明提供的大型相机用多姿态转换功能吊具的装配图如图1～图9所示，所属的大型相机用多姿态转换功能吊具主要由吊具主吊杆、吊具主体框架、相机吊装臂 70、吊具行走组件、吊具配重单元、相机配重单元、调节头部组件等部件组成。其中，相机吊装臂70、吊具主体框架以及调节头部组件均采用2A14铝合金材料，吊具配重单元以及相机配重单元均采用Q235材料，主吊杆2采用Q345材料，其他关键承力零组件均采用45#钢材料。
吊具主体框架进行红色阳极化处理。
配重单元及主吊杆2进行发黑处理，并在醒目位置处红色标识产品代号、额定载荷、制造日期以及主要外形尺寸等。
吊具横梁67、第一吊具纵梁68、第二吊具纵梁69均采用2A14铝合金整体加工成型。
第一夹块10、第二夹块13与吊具横梁67采用“L”型滑槽结构连接，实现调节头部组件与吊具主体框架之间的连接。第一夹块10、第二夹块13通过2件隔板12连接， 2件隔板12通过连接板11和隔板连接板39连接，所有连接方式均采用螺钉紧固件来连接。隔板连接板39还用于主吊杆2的限位。
主吊杆2、纵向调节轴17装嵌在吊杆主轴53上，吊杆主轴53通过2件盖板22安装在2件隔板12上，连接方式采用螺钉紧固。通过调节M30螺母16实现吊点在X向位置调整，调节螺杆采用梯形螺纹，位置调节螺母14、背紧隔板15与M30螺母16配合使用实现对螺杆进行可靠连接固定。
主吊杆2为本发明的重要承力部件，采用Q345材料加工，零件进行发黑处理。
调节头部组件与吊具主体框架之间采用“L”型滑槽结构连接，该部分通过横向移动调节杆64的旋转运动实现调节头部组件相对主体框架之间的相对滑动，横向移动调节杆64与调节头部组件进行固定安装与主体框架进行螺纹连接。
配重安装杆46通过M24×240螺钉4、M24螺母5与调节头部组件相连，配重安装杆46可绕M24×240螺钉4摆动，并由销轴A40、第一转杆42、第二转杆43、销轴B44、 M8螺钉45组成的组件来限制配重安装杆46摆动的角度，缓冲垫A41安装在配重安装杆 46与调节头部组件之间，减少配重安装杆46摆动产生的冲击，提高安全性。
相机配重单元中第一配重块32、第二配重块33嵌套在配重安装杆46中，再用配重连接块31固定配重块，将配重轴26、第一配重轴挡块25、第二配重轴挡块27安装在配重安装杆46上，用以锁定固定配重块。
吊具配重单元由吊具配重块56、吊具配重块安装杆63组成，吊具配重块安装杆63通过螺纹连接至相机吊装臂70、第一吊具纵梁68和第二吊具纵梁69上，吊具配重块 56与吊具配重块安装杆63同样采用螺纹连接，实际使用时通过增加吊具配重块56的数量和调整位置的方式实现配平。
吊具安装导向杆55用于吊具与相机安装时导向，防止吊具磕碰相机，增加安全性，吊具安装导向杆55采用1Cr18Ni9Ti材料加工，其中一个端部设计约37°锥角，另一个端部设计为螺纹。
吊具行走组件由超重低中心型脚轮57、M10螺栓58、平垫圈59、弹簧垫圈60、安装脚61、销轴62组成。安装脚61采用Q345材料，零件安装脚杆件部分可采用80mm× 60mm厚度为5mm管材加工而成。
相机配重单元由零组件加工完成后进行装配，装配过程中允许对零组件进行修锉、整形处理，整体外形尺寸精度≤±2mm。
本发明可对大型相机实施水平方向、垂直方向的吊装及姿态转换装星，该吊具包括吊具主吊杆、吊具主体框架、相机吊装臂70、吊具行走组件、吊具配重单元、相机配重单元、调节头部组件等部件组成。其中通过吊具主吊杆以及相机配重单元进行翻转操作，实现吊具起吊方向和配重质量特性的转换，适应对相机进行水平和垂直起吊以及吊具在竖直状态下拆装的多种不同使用工况。通过调节吊具配重单元、相机配重单元实现吊具分别在空载和满载条件下的水平，以满足吊具对接安装、拆卸和相机装星对吊装姿态的需求。
本发明除满足对上述相机进行吊装使用外，通过安装吊具行走组件实现对相机吊具本身进行室内转运的功能，吊具行走组件包括超重低中心型脚轮57、M10螺栓58、平垫圈59、弹簧垫圈60、安装脚61、销轴62，其中脚轮采用4件超重低中心型脚轮57可锁定安装方式。
吊具主吊杆包括卸扣1、主吊杆2。
吊具主体框架包括吊具横梁67、第一吊具纵梁68、第二吊具纵梁69、M16螺钉65，第一吊具纵梁68和第二吊具纵梁69通过吊具横梁67采用螺纹方式进行连接固定，M16螺钉65用于多姿态转换功能吊具的吊装。
相机吊装臂70共4件，与第一吊具纵梁68、第二吊具纵梁69采用螺纹方式进行连接固定，相机吊装臂70均采用统一构型。
调节头部组件主要包括第一夹块10、第二夹块13、位置调节螺母14、背紧隔板15、M30螺母16、纵向调节轴17、2件盖板22、横向移动调节杆64组成，鉴于该功能使用频率较小，基本为首次使用时进行调节，采用简单滑槽结构实现该功能。Y向滑槽接口采用“L”型滑槽结构实现调节头部组件与吊具主体框架之间的连接，该部分通过横向移动调节杆64的旋转运动实现调节头部组件相对吊具主体框架之间的相对滑动，横向移动调节杆64与调节头部组件进行固定安装与主体框架进行螺纹连接；通过调节M30 螺母16实现吊点在X向位置调整，纵向调节轴17与M30螺母16采用梯形螺纹，位置调节螺母14与M30螺母16配合使用实现对纵向调节轴17进行可靠连接固定。
相机配重单元包括24件M12螺钉3、2件M24×240螺钉4、2件M24螺母5、 12件配重连接片6、4件M16螺钉7、4件平垫圈8、4件弹簧垫圈9、连接板11、2 件隔板12、2件M10螺钉19、2件平垫圈20、2件弹簧垫圈21、4件M10螺钉23、 2件固定轴A24、2件第一配重轴挡块25、2件配重轴26、2件第二配重轴挡块27、 8件M10螺钉28、8件垫圈29、8件垫圈30、2件配重连接块31、6件第一配重块 32、4件第二配重块33、2件M16蝶形螺母34、2件垫圈35、4件M12螺钉36、4 件M12螺钉37、4件M8螺钉38、隔板连接板39、4件第一销轴40、2件缓冲垫A41、 2件第一转杆42、2件第二转杆43、2件第二销轴44、2件M8螺钉45、2件配重安装杆46、M12蝶形螺母47、大垫圈48、M12螺栓49、缓冲垫B50、吊杆挡板51、4 件M8螺钉52、吊杆主轴53、吊杆固定桩54，如图2所示。
相机配重单元设计两种调节方式I和方式II，调节方式I：通过配重轴26的转动实现第一配重块32、第二配重块33的前后运动以适应相机实际质量状态对配重的需求，第一配重块32、第二配重块33均采用统一制式，各组采用配重连接片6进行连接固定形成整体。除此之外，相机配重单元设置扩展配重接口以适应相机发生较大质量特性变化对平衡配重需求的影响；调节方式II：该方式可满足吊具分别在空载及满载状态下起吊对配重状态有较大变化的需求，并通过多环形孔位对该状态配重进行微量调整。
吊具配重单元采用圆柱构型，吊具配重块56采用M24螺纹接口与4件吊具配重块安装杆63进行安装，通过对4组安装杆63进行匹配安装实现吊具与相机对接安装前的水平状态，并结合数显角度测量仪66监测对接水平状态。
为实现吊具不同起吊状态对相机进行拆装的使用需求，吊具存在多处活动部件和机构，为保证活动部件功能实现以及可靠性，各活动机构均设置可靠锁定部件或机构。活动机构锁定功能组件包括M12蝶形螺母47、大垫圈48、M12螺栓49、吊杆固定桩54、 M16蝶形螺母34、垫圈35、2件固定轴A24零件，其中M12蝶形螺母47、大垫圈48、M12螺栓49、吊杆固定桩54用于主吊杆2的锁定固定，M16蝶形螺母34、垫圈35、2 件固定轴A24用于配重安装杆46的锁定固定。
零组件加工完成后进行吊具装配，装配过程中允许对零组件进行修锉、整形处理，相机吊装臂70按照相机孔位接口进行设计，铝合金安装螺孔均安装钢丝螺套。
配套紧固件等级优于8.8级，均采用碳钢材料。
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化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互单元合。

Claims (10)

1.一种多姿态转换功能吊具，其特征在于，包括吊具主吊杆、吊具主体框架、相机吊装臂(70)、吊具行走组件、吊具配重单元、相机配重单元及调节头部组件；其中
相机吊装臂(70)安装在吊具主体框架的端部；吊具行走组件安装在相机吊装臂(70)上；吊具配重单元安装在吊具主体框架上；相机配重单元安装在吊具主体框架上；调节头部组件安装在吊具主体框架上。
2.根据权利要求1所述的多姿态转换功能吊具，其特征在于，吊具主体框架包括吊具横梁(67)、第一吊具纵梁(68)及第二吊具纵梁(69)；其中
第一吊具纵梁(68)和第二吊具纵梁(69)通过吊具横梁(67)采用螺纹方式进行连接固定。
3.根据权利要求2所述的多姿态转换功能吊具，其特征在于，在第二吊具纵梁(69)上还安装螺钉(65)，螺钉(65)用于多姿态转换功能吊具的吊装。
4.根据权利要求3所述的多姿态转换功能吊具，其特征在于，相机吊装臂(70)与第一吊具纵梁(68)及第二吊具纵梁(69)采用螺纹方式进行连接固定。
5.根据权利要求4所述的多姿态转换功能吊具，其特征在于，吊具行走组件安装在相机吊装臂(70)上；吊具行走组件包括超重低中心型脚轮(57)、安装脚(61)及销轴(62)，安装脚(61)与相机吊装臂(70)连接。
6.根据权利要求5所述的多姿态转换功能吊具，其特征在于，吊具配重单元包括吊具配重块(56)及吊具配重块安装杆(63)；吊具配重块安装杆(63)安装在第一吊具纵梁(68)、第二吊具纵梁(69)或相机吊装臂(70)上，吊具配重块(56)与吊具配重块安装杆(63)进行安装。
7.根据权利要求6所述的多姿态转换功能吊具，其特征在于，相机配重单元包括：配重安装杆(46)，配重安装杆(46)连接在吊具主体框架上，在配重安装杆(46)上安装第一配重块(32)和第二配重块(33)；
在配重安装杆(46)的端部安装配重轴(26)，第一配重轴挡块(25)和第二配重轴挡块(27)安装在配重轴(26)上；
第一转杆(42)和第二转杆(43)，第一转杆(42)的一端旋转连接在吊具主体框架上，第二转杆(43)的一端旋转连接在配重安装杆(46)上，第一转杆(42)的另一端与第二转杆(43)的另一端旋转连接。
8.根据权利要求7所述的多姿态转换功能吊具，其特征在于，调节头部组件主要包括第一夹块(10)、第二夹块(13)、纵向调节轴(17)、横向移动调节杆(64)及螺母(16)；通过横向移动调节杆(64)的旋转运动实现调节头部组件相对吊具主体框架之间的相对滑动，横向移动调节杆(64)与调节头部组件进行固定安装与主体框架进行螺纹连接；通过调节螺母(16)实现吊点在X向位置调整，纵向调节轴(17)与螺母(16)采用梯形螺纹。
9.根据权利要求8所述的多姿态转换功能吊具，其特征在于，吊具主吊杆包括卸扣(1)和主吊杆(2)；主吊杆(2)与吊具主体框架连接，卸扣(1)安装在主吊杆(2)上。
10.根据权利要求9的多姿态转换功能吊具，其特征在于，相机吊装臂(70)、吊具主体框架以及调节头部组件均采用2A14铝合金材料，吊具配重单元以及相机配重单元均采用Q235材料，主吊杆(2)采用Q345材料。
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