CN113998160B - 集成重力卸载机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种集成重力卸载机构,用于对微振动模拟平台进行重力卸载,包括:电机、蜗轮蜗杆机构、卸载弹簧、L形架、轴承杆、龙门架以及止推轴承。微振动模拟平台包括上平台和下平台。L形架的上端与上平台通过螺钉固定连接;龙门架的下端与下平台通过螺钉固定连接;轴承杆从下往上依次穿过止推轴承和L形架,轴承杆的上端与卸载弹簧的下端活动连接,卸载弹簧的上端与蜗轮蜗杆结构活动连接。电机工作时正、反转交替进行,带动蜗轮蜗杆机构中的蜗杆进行上下运动,进一步带动卸载弹簧上下运动,卸载弹簧带动上平台一起进行上下运动。通过卸载弹簧的拉力消除了上平台及实验载荷的重力负载,使上平台调平和归零,模拟太空中的失重环境。
Description
技术领域
本发明涉及空间微振动源地面模拟领域,特别是一种与微振动模拟平台集成的重力卸载机构。
背景技术
目前,为了突破卫星平台微振动环境对高精度遥感器成像质量的限制,需要可模拟空间微振动环境的微振动模拟平台。该微振动模拟平台工作时需对上平台及其实验载荷进行重力卸载,来模拟太空失重环境。但是传统重力卸载系统往往需要占用较大空间,而且难以与微振动模拟平台集成到一起。当需要改变工作地点时,不仅不便于转运,而且需要重新进行装调。因此开展将重力卸载系统与微振动模拟平台集成的研究,解决原有重力卸载系统占用空间大,不便于转运,重新装调麻烦的问题,有着非常重要的工程意义。
目前,国内外关于微振动模拟平台的重力卸载机构的文献不多,对于微振动模拟平台与重力卸载系统的集成的研究更是少之又少。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的是提出一种集成重力卸载机构,通过在重力卸载机构中设置卸载弹簧的方式,在微振动模拟器进行重力卸载时提供拉力,调整上平台的卸载位置,消除微振动模拟平台的上平台及其实验载荷的重力负载,最大程度模拟太空失重环境。本发明的重力卸载机构固定在微振动模拟平台周围,减少了重力卸载系统所占用的空间,而且能与微振动模拟平台一同转运,不需要重新装调,实用性更强。
为实现上述目的,本发明采用以下具体技术方案:
本发明提供的集成重力卸载机构,用于对微振动模拟平台进行重力卸载,微振动模拟平台包括上平台和下平台,其特征在于:包括:L形架、龙门架、轴承杆、止推轴承、电机、蜗轮蜗杆机构和卸载弹簧,L形架的上端与上平台通过螺钉固定连接;龙门架的下端与下平台通过螺钉固定连接;轴承杆从下往上依次穿过止推轴承和L形架,轴承杆的上端与卸载弹簧的下端活动连接,卸载弹簧的上端与蜗轮蜗杆结构活动连接,卸载弹簧提供微振动模拟平台重力卸载所需要的拉力,实现上平台的调平与归零;电机和蜗轮蜗杆机构配合传动,电机和蜗轮蜗杆机构通过螺钉分别固定在龙门架顶端。
优选地,L形架的上端为T形结构,T形结构的上端设置分布均匀的螺纹孔,L形架的高度小于上平台和下平台之间的高度。
优选地,龙门架包括底座、倒L形一体化结构;倒L形一体化结构包括两个倒L形支架和固定平台,固定平台固定在两个倒L形支架的顶端;倒L形一体化结构的下端固定在底座上,底座固定在下平台上。
优选地,两个倒L形支架的转折处分别固定有三角形固定板。
优选地,蜗轮蜗杆机构包括蜗轮、蜗杆,蜗轮安装在外壳内部,蜗轮与电机配合传动,蜗轮与蜗杆啮合传动,蜗杆的两端伸出外壳,蜗杆的下端与卸载弹簧的上端活动连接。
优选地,集成重力卸载机构沿着微振动模拟平台的圆周方向均匀分布。
与传统重力卸载系统相比,本发明通过在重力卸载机构中设置卸载弹簧的方式,在微振动模拟平台进行重力卸载时提供拉力,调整上平台的卸载位置,消除微振动模拟平台的上平台及其实验载荷的重力负载,最大程度模拟太空失重环境。本发明的重力卸载机构固定在微振动模拟平台周围,减少了重力卸载系统所占用的空间,而且能与微振动模拟平台一同转运,不需要重新装调,实用性更强。
附图说明
图1为本发明实施例提供的微振动模拟平台的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的重力卸载机构的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的龙门架的结构示意图。
其中的附图标记包括:电机1、涡轮2-1、蜗杆2-2、卸载弹簧3、L形架4、止推轴承5、轴承杆6、龙门架7、底座7-1、倒L形一体化结构7-2、倒L形支架7-2-1、固定平台7-2-2、三角形固定板7-3、微振动模拟平台8,重力卸载机构9。
具体实施方式
在下文中,将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中,相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下,它们的名称和功能也相同。因此,将不重复其详细描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,而不构成对本发明的限制。
本发明实施例提供一种重力卸载机构,用于消除微振动模拟平台的上平台及其实验载荷的重力负载。下面以三套重力卸载机构为例进行说明,三套重力卸载机构沿着微振动模拟平台的圆周方向均匀分布,当然也可以根据微振动模拟平台的尺寸设置不同数量的重力卸载机构。
图1示出了根据本发明实施例提供的微振动模拟平台。
图2示出了根据本发明实施例提供的重力卸载机构。
图3示出了根据本发明实施例提供的龙门架。
如图1-3所示,龙门架7包括底座7-1、倒L形一体化结构7-2,三角形固定板7-3;倒L形一体化结构7-2包括两个倒L形支架7-2-1和固定平台7-2-2,固定平台7-2-2固定在两个倒L形支架7-2-1的顶端,两个倒L形支架7-2-1的转折处分别固定有三角形固定板7-3,三角形固定板7-3使两个倒L形支架7-2-1结构更加稳固;三角形固定板7-3可以安装在倒L形一体化结构7-2上,也可以与倒L形一体化结构7-2为一体化结构。倒L形一体化结构7-2的下端固定在底座7-1上,底座7-1通过螺钉固定在下平台上。
蜗轮蜗杆机构包括蜗轮2-1和蜗杆2-2,蜗轮2-1安装在外壳的内部,蜗轮2-1与蜗杆2-2啮合传动,蜗杆2-2的两端伸出外壳。电机1和外壳通过螺钉分别固定在固定平台7-2-2上。电机1与蜗轮2-1配合传动,蜗杆2-2下端穿过固定平台7-2-2的通孔伸入龙门架7的内部,蜗杆2-2的下端设有通孔。
L形架4的上端为T形结构,T形结构的上端设置分布均匀的螺纹孔,螺钉穿过螺纹孔后将L形架4固定在上平台上,L形架4的高度小于上平台和下平台之间的高度。L形架4的水平部位设有通孔。轴承杆6从下往上依次穿过止推轴承5和L形架4的通孔,在轴承杆6与L形架4中间的止推轴承5能够进行旋转运动,承受轴向力,可以抵消蜗杆2-2旋转时产生的扭矩。轴承杆6的上端设有通孔。
卸载弹簧3的上端穿过蜗杆2-2下端的通孔,卸载弹簧3的下端穿过轴承杆6上端的通孔。在电机1正、反转的交替驱动下,卸载弹簧3随蜗杆2-2进行上下运动,进一步带动卸载弹簧3上下运动,卸载弹簧3又带动L形架4、止推轴承5、轴承杆6以及上平台一起进行上下运动。卸载弹簧3提供微振动模拟平台8进行重力卸载时所需的拉力。卸载弹簧3的伸长量随上平台位置的变化而改变,调整上平台的卸载位置,以适应在微振动模拟平台8不同工作情况下的重力卸载。从而实现上平台的调平与归零。
本发明的工作原理为,当需要对微振动模拟平台8的上平台的位置进行调整时:电机1正、反转交替进行工作,带动蜗轮蜗杆机构中的蜗杆2-2进行上下运动,进一步带动卸载弹簧3上下运动,卸载弹簧3又带动L形架4、止推轴承5、轴承杆6以及上平台一起进行上下运动。卸载弹簧3在重力卸载时提供拉力,卸载弹簧3的伸长量随上平台位置的变化而改变,调整上平台的卸载位置,以适应在微振动模拟平台8不同工作情况下的重力卸载。通过依次调节三套重力卸载机构,最终实现上平台的调平和归零,消除微振动模拟平台的上平台及其实验载荷的重力负载。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种集成重力卸载机构,其特征在于:用于对微振动模拟平台进行重力卸载,所述微振动模拟平台包括上平台和下平台,集成重力卸载机构包括:L形架、龙门架、轴承杆、止推轴承、电机、蜗轮蜗杆机构和卸载弹簧,所述L形架的上端与所述上平台通过螺钉固定连接;所述龙门架的下端与所述下平台通过螺钉固定连接;所述轴承杆从下往上依次穿过所述止推轴承和所述L形架,所述轴承杆的上端与所述卸载弹簧的下端活动连接,所述卸载弹簧的上端与所述蜗轮蜗杆机构活动连接,所述卸载弹簧提供所述微振动模拟平台重力卸载所需要的拉力,实现所述上平台的调平与归零;所述电机和所述蜗轮蜗杆机构配合传动,所述电机和所述蜗轮蜗杆机构通过螺钉分别固定在所述龙门架顶端;所述蜗轮蜗杆机构包括蜗轮、蜗杆,所述蜗轮安装在外壳内部,所述蜗轮与所述电机配合传动,所述蜗轮与所述蜗杆啮合传动,所述蜗杆的两端伸出所述外壳,所述蜗杆的下端与所述卸载弹簧的上端活动连接;
通过电机正、反转交替进行工作,带动蜗轮蜗杆机构中的蜗杆进行上下运动,进一步带动卸载弹簧上下运动,卸载弹簧又带动L形架、止推轴承、轴承杆以及上平台一起进行上下运动。
2.根据权利要求1所述的集成重力卸载机构,其特征在于:所述L形架的上端为T形结构,所述T形结构的上端设置分布均匀的螺纹孔,所述L形架的高度小于所述上平台和所述下平台之间的高度。
3.根据权利要求1所述的集成重力卸载机构,其特征在于:所述龙门架包括底座、倒L形一体化结构;所述倒L形一体化结构包括两个倒L形支架和固定平台,所述固定平台固定在所述两个倒L形支架的顶端;所述倒L形一体化结构的下端固定在所述底座上,所述底座固定在所述下平台上。
4.根据权利要求3所述的集成重力卸载机构,其特征在于:所述两个倒L形支架的转折处分别固定有三角形固定板。
5.根据权利要求1所述的集成重力卸载机构,其特征在于:所述集成重力卸载机构沿着微振动模拟平台的圆周方向均匀分布。
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