CN111017275A - 一种模拟在轨失重状态的标准抽屉模块用寿命试验装置 - Google Patents

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田远征
周维佳
刘金国
孙华强
杨广宇
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Abstract

本发明属于空间站应用领域，具体地说是一种模拟在轨失重状态的标准抽屉模块用寿命试验装置，抽屉工装与导轨安装座分别安装于框架的两侧，在抽屉工装及导轨安装座的上方设有安装在框架上的钢丝滑轮组；手柄组件安装在抽屉上，安装有手柄组件的抽屉插入抽屉工装内，并与抽屉工装滑动连接；配重组件包括动力部及升降部，动力部安装于导轨安装座上，升降部通过钢丝滑轮组与抽屉相连，抵消手柄组件和抽屉的重力。本发明结构简单，结构符合人体最佳操作高度，消除重力后可模拟在轨航天员操作的无重力环境，大幅降低寿命试验员的工作强度，提高工作效率，最大程度地实现真实操作。

Description

一种模拟在轨失重状态的标准抽屉模块用寿命试验装置
技术领域
本发明属于空间站应用领域，具体地说是一种模拟在轨失重状态的标准抽屉模块用寿命试验装置。
背景技术
伴随航天技术的快速发展，人类对于空间的探索已经不局限于无人探测技术领域，有关载人航天空间站的研究不断发展，我国也在积极进行中国空间站的研究。科学实验柜作为空间科学实验平台安装在空间站舱段内，其中标准抽屉模块承担了重要的载荷功能，助力手柄作为空间站寿命试验工装内载荷模块和标准抽屉模块的关键部件，其在规定的工作及使用条件和规定可靠寿命内完成产品功能的能力需要验证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模拟在轨失重状态的标准抽屉模块用寿命试验装置，可以模拟助力手柄和标准抽屉模块的在轨支撑、锁紧及解锁功能，对助力手柄进行寿命试验。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括框架、钢丝滑轮组、配重组件、助力手柄抽屉组件及导轨安装座，其中助力手柄抽屉组件包括抽屉工装、手柄组件和抽屉，该抽屉工装与导轨安装座分别安装于框架的两侧，在所述抽屉工装及导轨安装座的上方设有安装在框架上的钢丝滑轮组；所述手柄组件安装在抽屉上，该安装有手柄组件的抽屉插入所述抽屉工装内，并与抽屉工装滑动连接；所述配重组件包括动力部及升降部，该动力部安装于所述导轨安装座上，所述升降部通过钢丝滑轮组与抽屉相连，抵消所述手柄组件和抽屉的重力。
其中：所述动力部包括操作手轮、旋转轴、齿轮及轴承座，该旋转轴的两端分别通过轴承座安装于所述导轨安装座上，且旋转轴的两端分别与两端的轴承座转动连接，所述旋转轴上安装有齿轮，旋转轴的任意一端连接有操作手轮；所述升降部包括齿条、配重条及配重块A，该配重块A通过所述钢丝滑轮组与抽屉相连，所述配重块A上分别安装有配重条及齿条，该齿条与所述齿轮相互啮合；转动所述操作手轮，通过旋转轴带动齿轮旋转，通过与齿条的啮合带动齿条升降，从而带动所述配重块升降。
所述配重块通过线性导轨与导轨安装座滑动连接。
所述升降部的质量与手柄组件和抽屉的质量相同。
所述抽屉工装包括顶部盖板、侧面条、侧面板及底部面板，该顶部盖板与底部盖板之间通过侧面板及侧面条相连，所述侧面板的一侧与所述底部面板连接，另一侧通过所述侧面条与顶部盖板相连；所述顶部盖板、侧面条、侧面板与底部面板围成内部容置抽屉的空间。
所述手柄组件包括手柄、固定座及导轨B，该手柄安装在抽屉上，所述抽屉的一侧或两侧设有导轨B，所述固定座通过松不脱螺钉将抽屉和导轨B连接在一起。
所述钢丝滑轮组通过安装板固接到框架上，该钢丝滑轮组中包括至少一个滑轮，所述滑轮通过滑轮架固定在安装板上，且滑轮与滑轮架转动连接；所述升降部通过绕过滑轮的钢丝与抽屉相连。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明结构简单，可以模拟在轨航天员操作的无重力环境，最大程度地实现真实操作。
2.本发明结构符合人体最佳操作高度，消除重力后可模拟在轨航天员操作的无重力环境，大幅降低寿命试验员的工作强度，提高工作效率，最大程度地实现真实操作，模拟助力手柄和抽屉单元的在轨支撑、锁紧及解锁功能，对助力手柄进行寿命试验，可以在短时间内完成1000次或更高次数的寿命试验。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明助力手柄抽屉组件的结构示意图；
图3为本发明手柄组件的结构示意图；
图4为本发明抽屉工装的结构示意图；
图5为本发明框架的结构示意图；
图6为本发明配重组件的结构示意图；
图7为本发明滑轮的结构示意图；
图8为本发明配重块的结构示意图；
其中：1为框架，2钢丝滑轮组，201为滑轮，202为钢丝，203为滑轮架，204为安装板，3为配重组件，301为操作手轮，302为旋转轴，303为齿轮，304为齿条，305为配重条，306为配重块，307为导轨A，308为轴承座，309为吊耳，4为抽屉工装，401为顶部盖板，402为侧面条，403为侧面板，404为底部面板，5为手柄组件，501为手柄，502为固定座，503为导轨B，6为抽屉，7为导轨安装座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1～8所示，本发明包括框架1、钢丝滑轮组2、配重组件3、助力手柄抽屉组件及导轨安装座7，其中助力手柄抽屉组件包括抽屉工装4、手柄组件5和抽屉6，该抽屉工装4与导轨安装座7分别安装于框架1的两侧，在抽屉工装4及导轨安装座7的上方设有安装在框架1上的钢丝滑轮组2；手柄组件5安装在抽屉6上，该安装有手柄组件5的抽屉6插入抽屉工装4内，并与抽屉工装4滑动连接；配重组件3包括动力部及升降部，该动力部安装于导轨安装座7上，升降部通过钢丝滑轮组2与抽屉6相连，抵消手柄组件5和抽屉6的重力，可以模拟在轨航天员操作的无重力环境，最大程度地实现真实操作，模拟助力手柄和标准抽屉模块的在轨支撑、锁紧及解锁功能，对助力手柄进行寿命试验。
本实施例的动力部包括操作手轮301、旋转轴302、齿轮303及轴承座308，该旋转轴302的两端分别通过轴承座308安装于导轨安装座7上，且旋转轴302的两端分别与两端的轴承座308转动连接，旋转轴302上安装有齿轮303，旋转轴302的任意一端连接有操作手轮301。本实施例的升降部包括齿条304、配重条305及配重块A306，该配重块A306通过钢丝滑轮组2与抽屉6相连，配重块A306的一侧通过螺钉分别安装有配重条305及齿条304，该齿条304与齿轮303相互啮合；配重块306的另一侧通过线性导轨与导轨安装座7滑动连接，即配重块306的另一侧通过螺钉安装有导轨A307，导轨安装座7上固定有导轨座，导轨A307与导轨座滑动连接。转动操作手轮301，通过旋转轴302带动齿轮303旋转，通过与齿条304的啮合带动齿条304升降，从而带动配重块306升降。本实施例可升降的零件(即升降部)的质量与手柄组件5和抽屉6的质量相同。本实施例的配重块306为方形块，顶部安装有吊耳309，用于与钢丝滑轮组2中的钢丝202连接。
本实施例的抽屉工装4包括顶部盖板401、侧面条402、侧面板403及底部面板404，该顶部盖板401与底部盖板404之间通过侧面板403及侧面条402相连，侧面板403的一侧与底部面板404连接，另一侧通过侧面条402与顶部盖板401相连；顶部盖板401、侧面条402、侧面板403与底部面板404围成内部容置抽屉6的空间。
本实施例的手柄组件5包括手柄501、固定座502及导轨B503，该手柄501安装在抽屉6上，抽屉6的一侧或两侧设有导轨B503，固定座502通过松不脱螺钉将抽屉6和导轨B503连接在一起。
本实施例的钢丝滑轮组2通过安装板204固接到框架1上，该钢丝滑轮组2中包括至少一个滑轮201(本实施例的一个钢丝滑轮组2中包括两个滑轮)，滑轮201通过滑轮架203固定在安装板204上，且滑轮201与滑轮架203转动连接；配重块306顶部的吊耳309通过绕过滑轮201的钢丝202与抽屉6相连。本实施例在配重组件3上方的框架上以及抽屉6上方的框架上均安装了钢丝滑轮组2。
本发明的工作原理为：
本发明将手柄组件5安装到抽屉6上，然后将安装有手柄组件5的抽屉6安装于抽屉工装4内，通过钢丝202将抽屉6与配重块306相连。实际操作中，如果人工推拉手柄组件5容易导致操作疲劳；因此，本发明通过转动操作手轮301，使齿轮303与齿条304啮合传动，进而带动配重块306，模拟抽屉6的上升或下降。本发明结构符合人体最佳操作高度，消除重力后可模拟在轨航天员操作的无重力环境，大幅降低寿命试验员的工作强度，提高工作效率，最大程度地实现真实操作，模拟助力手柄和抽屉单元的在轨支撑、锁紧及解锁功能，对助力手柄进行寿命试验，可以在短时间内完成1000次或更高次数的寿命试验。

Claims (7)

1.一种模拟在轨失重状态的标准抽屉模块用寿命试验装置，其特征在于：包括框架(1)、钢丝滑轮组(2)、配重组件(3)、助力手柄抽屉组件及导轨安装座(7)，其中助力手柄抽屉组件包括抽屉工装(4)、手柄组件(5)和抽屉(6)，该抽屉工装(4)与导轨安装座(7)分别安装于框架(1)的两侧，在所述抽屉工装(4)及导轨安装座(7)的上方设有安装在框架(1)上的钢丝滑轮组(2)；所述手柄组件(5)安装在抽屉(6)上，该安装有手柄组件(5)的抽屉(6)插入所述抽屉工装(4)内，并与抽屉工装(4)滑动连接；所述配重组件(3)包括动力部及升降部，该动力部安装于所述导轨安装座(7)上，所述升降部通过钢丝滑轮组(2)与抽屉(6)相连，抵消所述手柄组件(5)和抽屉(6)的重力。
2.根据权利要求1所述模拟在轨失重状态的标准抽屉模块用寿命试验装置，其特征在于：所述动力部包括操作手轮(301)、旋转轴(302)、齿轮(303)及轴承座(308)，该旋转轴(302)的两端分别通过轴承座(308)安装于所述导轨安装座(7)上，且旋转轴(302)的两端分别与两端的轴承座(308)转动连接，所述旋转轴(302)上安装有齿轮(303)，旋转轴(302)的任意一端连接有操作手轮(301)；所述升降部包括齿条(304)、配重条(305)及配重块A(306)，该配重块A(306)通过所述钢丝滑轮组(2)与抽屉(6)相连，所述配重块A(306)上分别安装有配重条(305)及齿条(304)，该齿条(304)与所述齿轮(303)相互啮合；转动所述操作手轮(301)，通过旋转轴(302)带动齿轮(303)旋转，通过与齿条(304)的啮合带动齿条(304)升降，从而带动所述配重块(306)升降。
3.根据权利要求2所述模拟在轨失重状态的标准抽屉模块用寿命试验装置，其特征在于：所述配重块(306)通过线性导轨与导轨安装座(7)滑动连接。
4.根据权利要求1所述模拟在轨失重状态的标准抽屉模块用寿命试验装置，其特征在于：所述升降部的质量与手柄组件(5)和抽屉(6)的质量相同。
5.根据权利要求1所述模拟在轨失重状态的标准抽屉模块用寿命试验装置，其特征在于：所述抽屉工装(4)包括顶部盖板(401)、侧面条(402)、侧面板(403)及底部面板(404)，该顶部盖板(401)与底部盖板(404)之间通过侧面板(403)及侧面条(402)相连，所述侧面板(403)的一侧与所述底部面板(404)连接，另一侧通过所述侧面条(402)与顶部盖板(401)相连；所述顶部盖板(401)、侧面条(402)、侧面板(403)与底部面板(404)围成内部容置抽屉(6)的空间。
6.根据权利要求1所述模拟在轨失重状态的标准抽屉模块用寿命试验装置，其特征在于：所述手柄组件(5)包括手柄(501)、固定座(502)及导轨B(503)，该手柄(501)安装在抽屉(6)上，所述抽屉(6)的一侧或两侧设有导轨B(503)，所述固定座(502)通过松不脱螺钉将抽屉(6)和导轨B(503)连接在一起。
7.根据权利要求1所述模拟在轨失重状态的标准抽屉模块用寿命试验装置，其特征在于：所述钢丝滑轮组(2)通过安装板(204)固接到框架(1)上，该钢丝滑轮组(2)中包括至少一个滑轮(201)，所述滑轮(201)通过滑轮架(203)固定在安装板(204)上，且滑轮(201)与滑轮架(203)转动连接；所述升降部通过绕过滑轮(201)的钢丝(202)与抽屉(6)相连。
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