CN111354257B - 一种空间太阳能电站地面实验平台 - Google Patents

Abstract

一种空间太阳能电站地面实验平台，包括基座、水平回转调姿组件、支架、平移调姿组件、竖直回转调姿组件及电站安装架；基座固设于地面上，水平回转调姿组件设在基座顶部，支架设在水平回转调姿组件上，平移调姿组件设在支架顶部，竖直回转调姿组件设在平移调姿组件上，电站安装架设在竖直回转调姿组件上，空间太阳能电站安装在电站安装架上；水平回转调姿组件包括下支撑盘、上支撑盘、盘间支撑轴承、外齿圈、水平回转调姿齿轮及水平回转调姿电机；平移调姿组件包括X向滑轨、X向滑块、Y向滑轨、Y向滑块、X向滑轨支座及Y向滑轨支座；竖直回转调姿组件包括静支撑轴、动支撑轴、竖直回转调姿从动齿轮、竖直回转调姿主动齿轮及竖直回转调姿电机。

Description

一种空间太阳能电站地面实验平台

技术领域

本发明属于空间太阳能电站技术领域，特别是涉及一种空间太阳能电站地面实验平台。

背景技术

近年来，随着航天技术的快速发展，空间太阳能电站也已经从理论设想阶段变为实验室验证阶段，但空间太阳能电站的组装测试和模态分析工作不可能在太空进行，只能在地面上进行，由于空间太阳能电站的体积庞大，想要完成空间太阳能电站的组装测试和模态分析工作，必须在地面实验平台上才能完成。然而，目前还没有合适的地面实验平台可以用于空间太阳能电站的组装测试和模态分析。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种空间太阳能电站地面实验平台，可以满足空间太阳能电站在地面上的组装测试和模态分析工作。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种空间太阳能电站地面实验平台，包括基座、水平回转调姿组件、支架、平移调姿组件、竖直回转调姿组件及电站安装架；所述基座固设于地面上，所述水平回转调姿组件设置在基座顶部，所述支架安装在水平回转调姿组件上，所述平移调姿组件设置在支架顶部，所述竖直回转调姿组件设置在平移调姿组件上，所述电站安装架设置在竖直回转调姿组件上，电站安装架上用于安装空间太阳能电站。

所述水平回转调姿组件包括下支撑盘、上支撑盘、盘间支撑轴承、外齿圈、水平回转调姿齿轮、水平回转调姿电机及水平回转调姿电机转接支板；所述下支撑盘水平固装在基座顶部，所述上支撑盘位于下支撑盘正上方，上支撑盘与下支撑盘相平行且同轴设置，所述盘间支撑轴承位于下支撑盘与上支撑盘之间，盘间支撑轴承与下支撑盘及上支撑盘同轴设置，下支撑盘通过盘间支撑轴承与上支撑盘相连，上支撑盘相对于下支撑盘具有水平回转自由度；所述外齿圈位于下支撑盘与上支撑盘之间且同轴套装在盘间支撑轴承外侧，外齿圈固连在上支撑盘下表面；所述水平回转调姿电机转接支板固连在下支撑盘上，所述水平回转调姿电机竖直固装在水平回转调姿电机转接支板上，且水平回转调姿电机的电机轴朝上设置，所述水平回转调姿齿轮固装在水平回转调姿电机的电机轴上，水平回转调姿齿轮与外齿圈相啮合；所述支架固装在上支撑盘上表面。

所述平移调姿组件包括X向滑轨、X向滑块、Y向滑轨、Y向滑块、X向滑轨支座及Y向滑轨支座；所述X向滑轨采用平行双轨结构，X向滑轨通过X向滑轨支座水平固装在支架顶部，所述X向滑块安装在X向滑轨上，X向滑块可沿X向滑轨自由移动；所述Y向滑轨采用平行双轨结构，Y向滑轨通过Y向滑轨支座水平固装在X向滑块上，Y向滑轨与X向滑轨相垂直，所述Y向滑块安装在Y向滑轨上，Y向滑块可沿Y向滑轨自由移动；在所述X向滑块两侧的X向滑轨上固装有X向滑块限位座，在所述Y向滑块两侧的Y向滑轨上固装有Y向滑块限位座。

所述竖直回转调姿组件包括静支撑轴、动支撑轴、竖直回转调姿从动齿轮、竖直回转调姿主动齿轮、竖直回转调姿电机及竖直回转调姿电机转接支板；所述静支撑轴数量为一根，静支撑轴水平固装在Y向滑块上，静支撑轴与X向滑轨相平行；所述动支撑轴数量为两根，两根动支撑轴对称设置在静支撑轴两端；在所述静支撑轴的端部开设有动支撑轴插装孔，所述动支撑轴插装在静支撑轴端部的动支撑轴插装孔中，动支撑轴与动支撑轴插装孔的内孔壁之间通过轴承相连，动支撑轴可在动支撑轴插装孔内自由转动；所述竖直回转调姿从动齿轮同轴固装在动支撑轴上；所述竖直回转调姿电机转接支板固连在静支撑轴上，所述竖直回转调姿电机水平固装在竖直回转调姿电机转接支板上，且竖直回转调姿电机的电机轴朝外设置，所述竖直回转调姿主动齿轮固装在竖直回转调姿电机的电机轴上，竖直回转调姿主动齿轮与竖直回转调姿从动齿轮相啮合；所述电站安装架同轴固装在动支撑轴上。

本发明的有益效果：

本发明的空间太阳能电站地面实验平台，可以满足空间太阳能电站在地面上的组装测试和模态分析工作。

附图说明

图1为本发明的一种空间太阳能电站地面实验平台的等轴侧立体图；

图2为本发明的一种空间太阳能电站地面实验平台的俯视立体图；

图3为本发明的一种空间太阳能电站地面实验平台的仰视立体图；

图4为图1中I部放大图；

图5为图2中II部放大图；

图6为图1中III部放大图；

图中，1—基座，2—支架，3—电站安装架，4—空间太阳能电站，5—下支撑盘，6—上支撑盘，7—外齿圈，8—水平回转调姿齿轮，9—水平回转调姿电机，10—水平回转调姿电机转接支板，11—X向滑轨，12—X向滑块，13—Y向滑轨，14—Y向滑块，15—X向滑轨支座，16—Y向滑轨支座，17—X向滑块限位座，18—Y向滑块限位座，19—静支撑轴，20—动支撑轴，21—竖直回转调姿从动齿轮，22—竖直回转调姿主动齿轮，23—竖直回转调姿电机，24—竖直回转调姿电机转接支板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～6所示，一种空间太阳能电站地面实验平台，包括基座1、水平回转调姿组件、支架2、平移调姿组件、竖直回转调姿组件及电站安装架3；所述基座1固设于地面上，所述水平回转调姿组件设置在基座1顶部，所述支架2安装在水平回转调姿组件上，所述平移调姿组件设置在支架2顶部，所述竖直回转调姿组件设置在平移调姿组件上，所述电站安装架3设置在竖直回转调姿组件上，电站安装架3上用于安装空间太阳能电站4。

所述水平回转调姿组件包括下支撑盘5、上支撑盘6、盘间支撑轴承、外齿圈7、水平回转调姿齿轮8、水平回转调姿电机9及水平回转调姿电机转接支板10；所述下支撑盘5水平固装在基座1顶部，所述上支撑盘6位于下支撑盘5正上方，上支撑盘6与下支撑盘5相平行且同轴设置，所述盘间支撑轴承位于下支撑盘5与上支撑盘6之间，盘间支撑轴承与下支撑盘5及上支撑盘6同轴设置，下支撑盘5通过盘间支撑轴承与上支撑盘6相连，上支撑盘6相对于下支撑盘5具有水平回转自由度；所述外齿圈7位于下支撑盘5与上支撑盘6之间且同轴套装在盘间支撑轴承外侧，外齿圈7固连在上支撑盘6下表面；所述水平回转调姿电机转接支板10固连在下支撑盘5上，所述水平回转调姿电机9竖直固装在水平回转调姿电机转接支板10上，且水平回转调姿电机9的电机轴朝上设置，所述水平回转调姿齿轮8固装在水平回转调姿电机9的电机轴上，水平回转调姿齿轮8与外齿圈7相啮合；所述支架2固装在上支撑盘6上表面。

所述平移调姿组件包括X向滑轨11、X向滑块12、Y向滑轨13、Y向滑块14、X向滑轨支座15及Y向滑轨支座16；所述X向滑轨11采用平行双轨结构，X向滑轨11通过X向滑轨支座15水平固装在支架2顶部，所述X向滑块12安装在X向滑轨11上，X向滑块12可沿X向滑轨11自由移动；所述Y向滑轨13采用平行双轨结构，Y向滑轨13通过Y向滑轨支座16水平固装在X向滑块12上，Y向滑轨13与X向滑轨11相垂直，所述Y向滑块14安装在Y向滑轨13上，Y向滑块14可沿Y向滑轨13自由移动；在所述X向滑块12两侧的X向滑轨11上固装有X向滑块限位座17，在所述Y向滑块14两侧的Y向滑轨13上固装有Y向滑块限位座18。

所述竖直回转调姿组件包括静支撑轴19、动支撑轴20、竖直回转调姿从动齿轮21、竖直回转调姿主动齿轮22、竖直回转调姿电机23及竖直回转调姿电机转接支板24；所述静支撑轴19数量为一根，静支撑轴19水平固装在Y向滑块14上，静支撑轴19与X向滑轨11相平行；所述动支撑轴20数量为两根，两根动支撑轴20对称设置在静支撑轴19两端；在所述静支撑轴19的端部开设有动支撑轴插装孔，所述动支撑轴20插装在静支撑轴19端部的动支撑轴插装孔中，动支撑轴20与动支撑轴插装孔的内孔壁之间通过轴承相连，动支撑轴20可在动支撑轴插装孔内自由转动；所述竖直回转调姿从动齿轮21同轴固装在动支撑轴20上；所述竖直回转调姿电机转接支板24固连在静支撑轴19上，所述竖直回转调姿电机23水平固装在竖直回转调姿电机转接支板24上，且竖直回转调姿电机23的电机轴朝外设置，所述竖直回转调姿主动齿轮22固装在竖直回转调姿电机23的电机轴上，竖直回转调姿主动齿轮22与竖直回转调姿从动齿轮21相啮合；所述电站安装架3同轴固装在动支撑轴20上。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

本实施例中，采用固连方式连接的各个部件之间，均采用方便拆装的螺栓进行连接，且空间太阳能电站4的电站箱也通过螺栓固连在电站安装架3上，空间太阳能电站4的太阳能电池板也通过螺栓固连在电站箱上。

当需要调整空间太阳能电站4的水平位置时，可以移动X向滑块12和Y向滑块14，X向滑块12在X向滑轨11上的移动位置由X向滑块限位座17进行限定，Y向滑块14在Y向滑轨13上的移动位置由Y向滑块限位座18进行限定。

当需要调整空间太阳能电站4的水平回转位置时，启动水平回转调姿电机9，带动水平回转调姿齿轮8转动，进而带动与之啮合的外齿圈7转动，通过外齿圈7的转动将同步带动下支撑盘5及支架2转动，最终带动空间太阳能电站4绕下支撑盘5的回转中心转动。

当需要调整空间太阳能电站4的竖直回转位置时，启动竖直回转调姿电机23，带动竖直回转调姿主动齿轮22转动，进而带动与之啮合的竖直回转调姿从动齿轮21转动，通过竖直回转调姿从动齿轮21的转动将同步带动动支撑轴20和电站安装架3转动，最终带动空间太阳能电站4绕动支撑轴20的回转中心转动。

通过对空间太阳能电站4进行上述位置调整，便可有效满足空间太阳能电站在地面上的组装测试和模态分析工作。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (1)

1.一种空间太阳能电站地面实验平台，其特征在于：包括基座、水平回转调姿组件、支架、平移调姿组件、竖直回转调姿组件及电站安装架；所述基座固设于地面上，所述水平回转调姿组件设置在基座顶部，所述支架安装在水平回转调姿组件上，所述平移调姿组件设置在支架顶部，所述竖直回转调姿组件设置在平移调姿组件上，所述电站安装架设置在竖直回转调姿组件上，电站安装架上用于安装空间太阳能电站；

所述水平回转调姿组件包括下支撑盘、上支撑盘、盘间支撑轴承、外齿圈、水平回转调姿齿轮、水平回转调姿电机及水平回转调姿电机转接支板；所述下支撑盘水平固装在基座顶部，所述上支撑盘位于下支撑盘正上方，上支撑盘与下支撑盘相平行且同轴设置，所述盘间支撑轴承位于下支撑盘与上支撑盘之间，盘间支撑轴承与下支撑盘及上支撑盘同轴设置，下支撑盘通过盘间支撑轴承与上支撑盘相连，上支撑盘相对于下支撑盘具有水平回转自由度；所述外齿圈位于下支撑盘与上支撑盘之间且同轴套装在盘间支撑轴承外侧，外齿圈固连在上支撑盘下表面；所述水平回转调姿电机转接支板固连在下支撑盘上，所述水平回转调姿电机竖直固装在水平回转调姿电机转接支板上，且水平回转调姿电机的电机轴朝上设置，所述水平回转调姿齿轮固装在水平回转调姿电机的电机轴上，水平回转调姿齿轮与外齿圈相啮合；所述支架固装在上支撑盘上表面；

所述平移调姿组件包括X向滑轨、X向滑块、Y向滑轨、Y向滑块、X向滑轨支座及Y向滑轨支座；所述X向滑轨采用平行双轨结构，X向滑轨通过X向滑轨支座水平固装在支架顶部，所述X向滑块安装在X向滑轨上，X向滑块可沿X向滑轨自由移动；所述Y向滑轨采用平行双轨结构，Y向滑轨通过Y向滑轨支座水平固装在X向滑块上，Y向滑轨与X向滑轨相垂直，所述Y向滑块安装在Y向滑轨上，Y向滑块可沿Y向滑轨自由移动；在所述X向滑块两侧的X向滑轨上固装有X向滑块限位座，在所述Y向滑块两侧的Y向滑轨上固装有Y向滑块限位座；

所述竖直回转调姿组件包括静支撑轴、动支撑轴、竖直回转调姿从动齿轮、竖直回转调姿主动齿轮、竖直回转调姿电机及竖直回转调姿电机转接支板；所述静支撑轴数量为一根，静支撑轴水平固装在Y向滑块上，静支撑轴与X向滑轨相平行；所述动支撑轴数量为两根，两根动支撑轴对称设置在静支撑轴两端；在所述静支撑轴的端部开设有动支撑轴插装孔，所述动支撑轴插装在静支撑轴端部的动支撑轴插装孔中，动支撑轴与动支撑轴插装孔的内孔壁之间通过轴承相连，动支撑轴可在动支撑轴插装孔内自由转动；所述竖直回转调姿从动齿轮同轴固装在动支撑轴上；所述竖直回转调姿电机转接支板固连在静支撑轴上，所述竖直回转调姿电机水平固装在竖直回转调姿电机转接支板上，且竖直回转调姿电机的电机轴朝外设置，所述竖直回转调姿主动齿轮固装在竖直回转调姿电机的电机轴上，竖直回转调姿主动齿轮与竖直回转调姿从动齿轮相啮合；所述电站安装架同轴固装在动支撑轴上。

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