CN114044413A - 一种用于直线运动的线缆整理机构以及载荷试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于直线运动的线缆整理机构以及载荷试验装置，线缆整理机构包括展开平台、X轴运动组件、第一承力钢丝绳和第二承力钢丝绳，X轴运动组件安装在展开平台上且能够在展开平台上运动；展开平台上安装有动滑轮组件、定滑轮组件和收放组件，定滑轮组件和动滑轮组件沿X轴运动组件的运动方向依次布置，动滑轮组件滑动连接在展开平台上；第一承力钢丝绳的一端与X轴运动组件连接，X轴运动组件的线缆与第一承力钢丝绳汇集并绕设在定滑轮组件和动滑轮组件上，第一承力钢丝绳的另一端固定在展开平台上；第二承力钢丝绳一端与动滑轮组件连接，另一端连接在收放组件上。本发明能够达到线缆不同伸缩长度的需求，进而可满足不同长度的运动距离。

Description

一种用于直线运动的线缆整理机构以及载荷试验装置

技术领域

本发明涉及空间运动相关技术领域，具体涉及一种用于直线运动的线缆整理机构以及载荷试验装置。

背景技术

随着空间科学、空间技术的发展以及人类对宇宙空间的不断探索，需要进行的空间实验越来越多。尤其随着空间站的建成、卫星发射数量爆发式增长，空间科学实验载荷需要依托的空间运动装置种类朝着多样化、基础化、长寿命、可扩展方向发展。航天发射任务具有对发射体积、发射重量、供电、通信资源紧缺的特点，空间环境具有高低温交变、高真空、强辐射、空间碎片冲击等环境特点，复杂的任务需求和环境特点，对空间运动装置的种类和形式提出了较高要求。

空间运动装置设计需着重考虑空间环境与地面环境不同引起的差异，空间环境与地面环境主要差异有微重力、压力差、辐射传热、黏着与冷焊、真空出气、空间碎片与微流星、冷黑环境、太阳辐照等，设计空间运动装置时需要尽可能简化设计，从冗余、润滑、高裕度、热防护、密封设计、静电防护并结合可靠性试验提高运动装置的可靠性。

目前，空间装置的运动机构均需要对应驱动装置，驱动装置为电子学驱动，因此，具有较多的线缆；目前一般是将具有线缆的组件安装在固定不动的部件上，线缆跟随结构固定点固定；或者在运动机构附近预留足够的直线形、圆弧形线缆，释放足够的跟随机构运动空间；这些线缆固定方式不满足后期空间装置大行程往复运动、且运动部件上带有多种或多根线缆的线缆管理需求。

另外，空间装置的直线运动组件多采用丝杠传动方式，丝杠螺母加载为硬加载，引起较多不必要的负载，使电机等驱动装置尺寸较大；另外为了适应上行振动，丝杠需要较大刚度，因此丝杠轴及螺母尺寸均较大；除此之外，常由于丝杠或导轨不平行，在高低温影响下，出现机构卡死的情况。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题的一种或几种，提供了一种用于直线运动的线缆整理机构以及载荷试验装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于直线运动的线缆整理机构，包括展开平台、X轴运动组件、第一承力钢丝绳和第二承力钢丝绳，所述X轴运动组件安装在所述展开平台上且能够在所述展开平台上运动；所述展开平台上安装有动滑轮组件、定滑轮组件和收放组件，所述定滑轮组件和动滑轮组件沿所述X轴运动组件的运动方向依次布置，所述动滑轮组件滑动连接在所述展开平台上；所述第一承力钢丝绳的一端与所述X轴运动组件连接，所述X轴运动组件的线缆与所述第一承力钢丝绳汇集并绕设在所述定滑轮组件和动滑轮组件上，所述第一承力钢丝绳的另一端固定在所述展开平台上；所述第二承力钢丝绳一端与所述动滑轮组件连接，另一端连接在所述收放组件上。

本发明的有益效果是：本发明的线缆整理机构，利用第一承力钢丝绳可以作为线缆伸缩运动的主要驱动承载部分，而且将线缆以及第一承力钢丝绳都缠绕在动滑轮组件和定滑轮组件上，通过滑轮组件中滑轮的数量和缠绕方式可以实现不同的伸缩比，达到线缆不同伸缩长度的需求，进而可以满足不同长度的运动距离。通过设置第二承力钢丝绳以及收放组件，当X轴运动组件在设定行程内运动时，动滑轮组件可以通过第二承力钢丝绳从收放组件中伸展或收回，实现线缆的收回或释放。本发明用于直线运动的线缆整理机构可以实现线缆的收集、释放，有序管理线缆，避免机构运动或其他航天活动卡住线缆，确保任务按照预定规划合理实施。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述展开平台上还设有第一导向滑轮，所述第一导向滑轮和所述X轴运动组件均安装在所述展开平台的同一侧，所述定滑轮组件和动滑轮组件均安装在所述展开平台的另一侧，所述第一导向滑轮与所述定滑轮组件对应布置，所述X轴运动组件的线缆与所述第一承力钢丝绳汇集并先绕设在所述第一导向滑轮上，再穿过所述展开平台后绕设在所述定滑轮组件和动滑轮组件上。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置第一导向滑轮，可以为第一承力钢丝绳的运动提供导向，使X轴运动组件和线缆整理结构分别位于展开平台的两侧，结构紧凑，方便线缆的管理。

进一步，所述展开平台上还设有第二导向滑轮，所述第二导向滑轮安装在所述动滑轮组件运动轨迹的末端一侧，所述收放组件位于所述第二导向滑轮的一侧，所述第二承力钢丝绳绕设所述第二导向滑轮后，再与所述收放组件连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置第二导向滑轮，可以为第二承力钢丝绳在收放组件与动滑轮组件之间的连接驱动提供导向。

进一步，所述定滑轮组件包括一个或多个定滑轮，多个所述定滑轮沿靠近所述动滑轮组件的方向排布且尺寸依次减小，所述动滑轮组件包括一个或多个动滑轮，多个所述动滑轮沿靠近所述定滑轮组件的方向排布且尺寸依次减小。

采用上述进一步方案的有益效果是：可以根据不同的滑轮组合变化，提供不同行程线缆管理功能，实现直线运动机构等组件较多线缆的伸长或收缩。

进一步，所述X轴运动组件的线缆与所述第一承力钢丝绳编织形成扁平型带状结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：使线缆更加整齐规整，也方便第一承力钢丝绳带动扁平型带状结构的线缆伸缩运行。

进一步，所述定滑轮组件和动滑轮组件之间设有线缆固定板，所述线缆固定板靠近所述定滑轮组件设置，所述第一承力钢丝绳的另一端固定在所述线缆固定板上。

采用上述进一步方案的有益效果是：线缆固定板为第一承力钢丝绳的提供固定点。

进一步，所述展开平台上设有燕尾滑槽，所述动滑轮组件安装在滑板上，所述滑板适配滑动连接在所述燕尾滑槽内；所述燕尾滑槽沿所述X轴运动组件的运动方向延伸设置；所述滑板的一端固定有限位板，所述限位板上开设有钢丝绳导向槽，所述第二承力钢丝绳的一端穿过所述钢丝绳导向槽后与所述动滑轮组件连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置燕尾滑槽以及限位板，避免滑板从燕尾滑槽中脱出，而且还可以通过钢丝绳导向槽为第二承力钢丝绳的连接提供导向。

进一步，还包括Y轴运动组件，所述Y轴运动组件安装在所述X轴运动组件上，并能够在所述X轴运动组件的驱动下沿X向运动；所述X轴运动组件的线缆、Y轴运动组件的线缆与所述第一承力钢丝绳汇集并绕设在所述定滑轮组件和动滑轮组件上；所述收放组件包括蜗卷弹簧。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置Y轴运动组件，可以为直线运动提供更大范围的运行区域范围。采用蜗卷弹簧可以为第二承力钢丝绳的收放蓄力。

进一步，所述Y轴运动组件上设有沿Y向布置且用于螺旋状缠绕线缆的线缆收纳杆。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置线缆收纳杆，可以为Y轴运动组件的部分线缆提供限位支撑，避免线缆自由漂浮。

一种载荷试验装置，包括所述的用于直线运动的线缆管理机构，还包括载荷本体和试验机构，所述载荷本体装配在所述展开平台上，所述试验机构安装在所述Y轴运动组件上，并能够在所述Y轴运动组件的驱动下沿Y向运动。

本发明的有益效果是：本发明的载荷试验装置，能够利用滑轮组件管理线缆，实现线缆的伸缩管理功能，并且能够跟随直线运动机构进行运动，避免线缆混乱漂浮等，载荷试验装置上行以及空间试验过程中，线缆对运动机构以及试验部件造成影响。

附图说明

图1为本发明线缆整理机构与X轴运动组件装配的立体结构示意图；

图2为本发明线缆整理机构的立体结构示意图一；

图3为本发明线缆整理机构的立体结构示意图二；

图4为本发明线缆整理机构的立体结构示意图三；

图5为本发明线缆整理机构的部分放大结构示意图；

图6为本发明X轴运动组件以及Y轴运动组件的装配结构示意图；

图7为图6中E部的放大结构示意图；

图8为杠杆加载机构的结构示意图一；

图9为杠杆加载机构的结构示意图二；

图10为本发明展开平台与载荷本体装配的立体爆炸结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、展开平台；128、导向柱；

200、载荷本体；201、第二阶梯结构；

300、X轴运动组件；301、第一导轨；302、第一齿条；303、第一电机；304、第一减速器；305、第一驱动齿轮；306、第一滚轮；307、第二滚轮；308、第一加载杆；309、第一拉簧；310、第一转轴；311、第一滑块；312、第一加载槽；313、第一拉簧槽；314、第一X向到位传感器；315、第二X向到位传感器；

400、Y轴运动组件；401、第二导轨；402、第二齿条；403、第二电机；404、第二减速器；405、第二驱动齿轮；406、第三滚轮；407、第四滚轮；408、第二加载杆；409、第二拉簧；410、第二转轴；411、第二滑块；412、第二加载槽；413、第二拉簧槽；414、第一Y向到位传感器；415、第二Y向到位传感器；

500、线缆管理机构；501、第一承力钢丝绳；502、第二承力钢丝绳；503、定滑轮；504、动滑轮；505、第一导向滑轮；506、第二导向滑轮；507、线缆固定板；508、燕尾滑槽；509、滑板；510、限位板；511、钢丝绳导向槽；512、蜗卷弹簧；513、线缆；514、线缆收纳杆；515、绕轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1～图9所示，本实施例的一种用于直线运动的线缆整理机构500，包括展开平台100、X轴运动组件300、第一承力钢丝绳501和第二承力钢丝绳502，所述X轴运动组件300安装在所述展开平台100上且能够在所述展开平台100上运动；所述展开平台100上安装有动滑轮组件、定滑轮组件和收放组件，所述定滑轮组件和动滑轮组件沿所述X轴运动组件300的运动方向依次布置，所述动滑轮组件滑动连接在所述展开平台100上；所述第一承力钢丝绳501的一端与所述X轴运动组件300连接，所述X轴运动组件300的线缆与所述第一承力钢丝绳501汇集并绕设在所述定滑轮组件和动滑轮组件上，所述第一承力钢丝绳501的另一端固定在所述展开平台100上；所述第二承力钢丝绳502一端与所述动滑轮组件连接，另一端连接在所述收放组件上。

如图1～图5所示，本实施例的一个具体方案为，所述展开平台100上还设有第一导向滑轮505，所述第一导向滑轮505和所述X轴运动组件300均安装在所述展开平台100的同一侧，所述定滑轮组件和动滑轮组件均安装在所述展开平台100的另一侧，所述第一导向滑轮505与所述定滑轮组件对应布置，所述X轴运动组件300的线缆513与所述第一承力钢丝绳501汇集并先绕设在所述第一导向滑轮505上，再穿过所述展开平台100后绕设在所述定滑轮组件和动滑轮组件上。通过设置第一导向滑轮，可以为第一承力钢丝绳的运动提供导向，使X轴运动组件和线缆整理结构分别位于展开平台的两侧，结构紧凑，方便线缆的管理。

如图1～图5所示，本实施例的一个优选方案为，所述展开平台100上还设有第二导向滑轮506，所述第二导向滑轮506安装在所述动滑轮组件运动轨迹的末端一侧，所述收放组件位于所述第二导向滑轮506的一侧，所述第二承力钢丝绳502绕设所述第二导向滑轮506后，再与所述收放组件连接。通过设置第二导向滑轮，可以为第二承力钢丝绳在收放组件与动滑轮组件之间的连接驱动提供导向。

如图1～图5所示，本实施例的一个可选方案为，所述定滑轮组件包括一个或多个定滑轮503，多个所述定滑轮503沿靠近所述动滑轮组件的方向排布且尺寸依次减小，所述动滑轮组件包括一个或多个动滑轮504，多个所述动滑轮504沿靠近所述定滑轮组件的方向排布且尺寸依次减小。可以根据不同的滑轮组合变化，提供不同行程线缆管理功能，实现直线运动机构等组件较多线缆的伸长或收缩。

如图1～图5所示，本实施例的一个优选方案为，为了使线缆更加整齐规整，也方便第一承力钢丝绳带动扁平型带状结构的线缆伸缩运行，所述X轴运动组件300的线缆513与所述第一承力钢丝绳501编织形成扁平型带状结构。

如图1～图5所示，本实施例的一个具体方案为，所述定滑轮组件和动滑轮组件之间设有线缆固定板507，所述线缆固定板507靠近所述定滑轮组件设置，所述第一承力钢丝绳501的另一端固定在所述线缆固定板507上。线缆固定板为第一承力钢丝绳的提供固定点。

如图1～图5所示，本实施例的一个优选方案为，所述展开平台100上设有燕尾滑槽508，所述动滑轮组件安装在滑板509上，所述滑板509适配滑动连接在所述燕尾滑槽508内；所述燕尾滑槽508沿所述X轴运动组件300的运动方向延伸设置；所述滑板509的一端固定有限位板510，所述限位板510上开设有钢丝绳导向槽511，所述第二承力钢丝绳502的一端穿过所述钢丝绳导向槽511后与所述动滑轮组件连接。通过设置燕尾滑槽以及限位板，避免滑板从燕尾滑槽中脱出，而且还可以通过钢丝绳导向槽为第二承力钢丝绳的连接提供导向。

如图1～图9所示，具体的，所述展开平台100为两个或两个以上，两个或两个以上展开平台100依次通过铰链铰接，两个或两个以上展开平台100展开后，相邻两个展开平台100的第一导轨301以及第一齿条302分别对接形成直线型结构。采用两个或两个以上的展开平台，可以实现展开平台在地面收拢状态时具有较小尺寸，便于地面存放、运输、试验和发射；在轨展开状态时具有较大尺寸，在有限的空间内使其在轨展开为较大的空间，在轨大尺寸的展开平台便于尽可能多的进行科学实验，在有限的空间内获取更多的科学实验数据。

其中，所述收放组件包括绕轮515和蜗卷弹簧512，蜗卷弹簧512安装在绕轮515内部，第二承力钢丝绳另一端缠绕在绕轮515上并与蜗卷弹簧连接，蜗卷弹簧512安装时预留足够的运动长度，确保蜗卷弹簧带动饶轮上的第二承力钢丝绳，使动滑轮组件恢复到线缆回收长度。当X轴运动组件运动向远端时，在X轴运动组件带动下，驱动扁平型的线缆伸张，带动动滑轮组件向定滑轮组件方向移动，带动第二承力钢丝绳伸展，带动绕轮释放第二承力钢丝绳，进而进一步卷起蜗卷弹簧，储存能量。X轴运动返回时，蜗卷弹簧自动释放能量，并缠绕第二承力钢丝绳，带动动滑轮组件远离定滑轮组件运动，驱动扁平型线缆收缩进滑轮组件。

下面以两个定滑轮503和两个动滑轮504为例，对本实施例的工作过程和原理进行说明，第一承力钢丝绳501以及与之编织在一起的线缆513依次绕第一导向滑轮505、外侧定滑轮、外侧动滑轮、内侧定滑轮、内侧动滑轮设置。如图2所示，所述X轴运动组件300运动到靠近定滑轮503的位置时，蜗卷弹簧收卷第二承力钢丝绳，在这个过程中，两个动滑轮504向远离定滑轮503的方向运动，带动第一承力钢丝绳501以及线缆513也向远离定滑轮503的方向运动，实现了动滑轮组件以及X轴运动组件300的同步反向运动，由于动滑轮组件与定滑轮组件之间距离的延长，进而实现了线缆513的收纳。如图3所示，所述X轴运动组件300向远离所述定滑轮组件的方向运动，X轴运动组件300带动第一承力钢丝绳501同步运动，第一承力钢丝绳501带动与之编织在一起的线缆同步跟随X轴运动组件300运动，第一承力钢丝绳501通过定滑轮组件拉动动滑轮组件靠近定滑轮组件运动，动滑轮组件还拉动第二承力钢丝绳502沿第二导向滑轮506运动，蜗卷弹簧释放第二承力钢丝绳502，实现了动滑轮组件以及X轴运动组件300的同步反向运动，由于动滑轮组件与定滑轮组件之间距离的缩短，进而实现了线缆513的释放。如图4所示，随着X轴运动组件300的持续向远离定滑轮组件的方向运动，动滑轮组件逐渐靠近定滑轮组件，逐渐释放线缆513。

本发明的线缆整理机构，不仅要管理X轴运动组件的线缆，更要管理整个直线运动涉及装置的线缆，包含下文提到的Y轴运动组件、X轴运动组件、其他试验装置的线缆等，线缆数量较多，类型复杂。尤其是大行程的直线运动机构，固定在X轴运动组件上的各个部件跟随运动，因此，几乎所有的线缆都是运动的。本发明利用滑轮组件的特性管理线缆，实现线缆的伸缩管理功能，并且能够跟随运动机构运动，各路线缆在X轴运动组件的第一滑块处汇集并固定，然后可将证书线缆编织成类似同步带一样的扁平结构，并在扁平结构的线缆中心嵌入第一承力钢丝绳，第一承力钢丝绳可以作为线缆伸缩运动的主要驱动承载部分，而且将线缆以及第一承力钢丝绳都缠绕在动滑轮组件和定滑轮组件上，通过滑轮组件中滑轮的数量和缠绕方式可以实现不同的伸缩比，达到线缆不同伸缩长度的需求，进而可以满足不同长度的运动距离。其中，定滑轮主要作用是为了改变方向，不影响线缆移动距离，可通过动滑轮的移动实现线缆不同长度的伸缩。通过设置第二承力钢丝绳以及收放组件，当X轴运动组件在设定行程内运动时，动滑轮组件可以通过第二承力钢丝绳从收放组件中伸展或收回，实现线缆的收回或释放。本发明利用滑轮组件管理线缆的形式，不仅可以管理普通线缆，可以管理光纤等空间环境下对拐弯半径要求较高的线数，为后期光纤在空间环境使用、推广探索了渠道。

实施例2

如图1～图9所述，本实施例提供了一个X轴运动组件300的优选方案。所述X轴运动组件300包括第一滑块311以及第一驱动装置，所述展开平台100上水平安装有第一导轨301和第一齿条302，所述第一驱动装置的驱动端连接有与所述第一齿条302适配啮合的第一驱动齿轮305，所述第一驱动装置安装在第一滑块311上；所述第一滑块311上设有第一滚轮306和第二滚轮307，所述第一滚轮306和第二滚轮307分别滑动连接在所述第一导轨301的上下两侧，所述第一滑块311上还设有杠杆加载装置，所述杠杆加载装置与第一滚轮306或第二滚轮307连接并为第一滚轮306或第二滚轮307抱紧导轨提供预紧力。

如图6～图9所示，本实施例的所述杠杆加载装置包括第一加载杆308和第一拉簧309，所述第一加载杆308的中部转动连接在所述第一滑块311上，所述第一加载杆308的一端与第一拉簧309一端连接，所述第一拉簧309另一端固定在所述第一滑块311上，所述第一加载杆308的另一端与所述第一滚轮306或第二滚轮307连接。第一加载杆中部转动连接在第一滑块上，使第一加载杆可以在第一滑块上摆动，形成杠杆加载结构，并通过第一拉簧为第一加载杆提供预紧力，使第一加载杆带动与之连接在滚轮抱紧导轨。

如图6～图9所示，本实施例的一个优选方案为，所述第一滑块311上开设有第一加载槽312和第一拉簧槽313，所述第一加载槽312内设有第一转轴310，所述第一加载槽312倾斜布置，所述第一拉簧槽313竖直布置，所述第一加载杆308位于所述第一加载槽312内且与所述第一转轴310转动连接，所述第一拉簧309的下端装配在所述第一拉簧槽313内，所述第一拉簧309的上端与所述第一加载杆308的上端连接，所述第一加载杆308的下端与所述第一滚轮306或第二滚轮307连接。通过设置加载槽和拉簧槽，可以对第一加载杆以及第一拉簧进行限位，避免过量加载或加载量不够的情况。

如图6～图9所示，本实施例的一个优选方案为，所述第一滚轮306为两个，所述第二滚轮307为一个，所述第二滚轮307位于两个所述第一滚轮306之间，所述杠杆加载装置与第二滚轮307连接；所述第二滚轮307为偏心滚轮。采用三个滚轮，形成三角形抱紧结构，使滑块与第一导轨的抱紧结构更加稳定可靠，进一步增强了该滚轮运动结构在空间特殊环境的的稳定运行。采用偏心滚轮进行加载，偏心滚轮在安装调试时，可以转动不同偏心量，便于地面调节抱紧导轨的程度，有利于安装调试出较好的性能。

如图6～图9所示，为了控制第一滑块311在第一导轨301上的行程，可在第一导轨301的两端分别设置第一X向到位传感器314和第二X向到位传感器315，当第一滑块311运行并触发第一X向到位传感器314或第二X向到位传感器315，即第一滑块311运行到位。

其中，具体的，所述第一驱动装置可以采用第一电机303配合第一减速器304的方式，并通过连接驱动第一驱动齿轮305，由于第一驱动齿轮305与第一齿条302啮合，可使整个第一驱动装置沿第一齿条302和第一导轨301移动。第一电机303和第一减速器304可安装在法兰上，并将法兰安装在第一滑块311上，整个传动结构简单，可靠性高。

本实施例通过在第一滑块上设置第一滚轮和第二滚轮，并利用杠杆加载装置为第一滚轮或第二滚轮进行加载，利用第一滚轮和第二滚轮抱紧第一导轨形成直线滑动结构，可以确保第一滚轮和第二滚轮在振动环境、高低温环境、甚至有多余物附着在导轨上时均能够抱紧第一导轨，具有较强的空间环境适应能力，有利于X向空间直线运动的顺利稳定运行。

实施例3

如图6～图10所示，本实施例在实施例1的基础上，还包括Y轴运动组件400，所述Y轴运动组件400安装在所述X轴运动组件300上，并能够在所述X轴运动组件300的驱动下沿X向运动；所述X轴运动组件300的线缆513、Y轴运动组件400的线缆513与所述第一承力钢丝绳501汇集并绕设在所述定滑轮组件和动滑轮组件上；所述收放组件包括蜗卷弹簧512。通过设置Y轴运动组件，可以为直线运动提供更大范围的运行区域范围。采用蜗卷弹簧可以为第二承力钢丝绳的收放蓄力。

如图6和图7所示，本实施例的所述Y轴运动组件400上设有沿Y向布置且用于螺旋状缠绕线缆513的线缆收纳杆514。通过设置线缆收纳杆，可以为Y轴运动组件的部分线缆提供限位支撑，避免线缆自由漂浮。

同样的，如图7所示，所述第二滑块411上开设有第二加载槽412和第二拉簧槽413，所述第二加载槽412内设有第二转轴410，所述第二加载槽412倾斜布置，所述第二拉簧槽413水平布置，所述第二加载杆408位于所述第二加载槽412内且与所述第二转轴410转动连接，所述第二拉簧409的一端装配在所述第二拉簧槽413内，所述第二拉簧409的另一端与所述第二加载杆408的一端连接，所述第二加载杆408的另一端与所述第三滚轮406或第四滚轮407连接。通过设置加载槽和拉簧槽，可以对第二加载杆以及第二拉簧进行限位，避免过量加载或加载量不够的情况。

由于Y轴运动组件400是跟随X轴运动组件300同步运动的，可将Y轴运动组件400的线缆与X轴运动组件的线缆编织在一起，根据X轴运动组件同步运动。将Y轴运动组件400上沿Y向运动的功能部件的线缆采用螺旋状结构的形式缠绕在线缆收纳杆514上。可针对不同部件的线缆进行不同的收纳整理，有利于Y轴运动组件400跟随X轴运动组件300运动，也有利于Y轴运动组件400上功能部件在Y轴运动组件400上的Y向运动。

实施例4

如图6～图9所示，本实施例提供了一个Y轴运动组件400的优选方案。所述Y轴运动组件400包括第二滑块411、第二驱动装置、第三滚轮406、第四滚轮407、第二加载杆408以及第二拉簧409，第二导轨401竖直布置且下端安装在所述第一滑块311上，第二齿条402安装在所述第二导轨401上，所述第二滑块411可移动的连接在所述第二导轨401上，所述第二驱动装置的驱动端连接有与所述第二齿条402适配啮合的第二驱动齿轮405，所述第二驱动装置安装在第二滑块411上；所述第二滑块411上设有第三滚轮406和第四滚轮407，所述第三滚轮406和第四滚轮407分别滑动连接在所述第二导轨401的左右两侧，所述第二加载杆408的中部转动连接在所述第二滑块411上，所述第二加载杆408的一端与第二拉簧409一端连接，所述第二拉簧409另一端固定在所述第二滑块411上，所述第二加载杆408的另一端与所述第三滚轮406或第四滚轮407连接。通过设置Y轴运动组件，X向、Y向运动组件可以实现两个方向的直线运动，该运动机构上可以安装科学实验需要的试验装置，例如检视装置，带动辅助实验装置配合科学实验的顺利进行。通过在第二滑块上设置第三滚轮和第四滚轮，并利用杠杆加载装置为第三滚轮或第四滚轮进行加载，利用第三滚轮和第四滚轮抱紧第二导轨形成直线滑动结构，可以确保第三滚轮和第四滚轮在振动环境、高低温环境、甚至有多余物附着在导轨上时均能够抱紧第一导轨，具有较强的空间环境适应能力，有利于空间直线运动的顺利稳定运行。

如图6～图9所示，本实施例的一个优选方案为，所述第三滚轮406为两个，所述第四滚轮407为一个，所述第四滚轮407位于两个所述第三滚轮406之间，所述第二拉簧409与第四滚轮407连接；所述第四滚轮407为偏心滚轮。Y轴运动组件也采用三个滚轮，形成三角形抱紧结构，使第二滑块与第二导轨的抱紧结构更加稳定可靠，进一步增强了该滚轮运动结构在空间特殊环境的的稳定运行，保证了整个运动装置在空间范围运动的可靠性和稳定性。

如图6～图9所示，为了控制第二滑块411在第二导轨401上的行程，可在第二导轨401的两端分别设置第一Y向到位传感器414和第二Y向到位传感器415，当第二滑块411运行并触发第一Y向到位传感器414或第二Y向到位传感器415，即第二滑块411运行到位。

同样的，所述第二驱动装置可以采用第二电机403配合第二减速器404的方式，并通过连接驱动第二驱动齿轮405，由于第二驱动齿轮405与第二齿条402啮合，可使整个第二驱动装置沿第二齿条402和第二导轨401移动。第二电机403和第二减速器404可安装在法兰上，并将法兰安装在第二滑块411上，整个传动结构简单，可靠性高。

通过在第二滑块上设置第三滚轮和第四滚轮，并利用杠杆加载装置为第三滚轮或第四滚轮进行加载，利用第三滚轮和第四滚轮抱紧第二导轨形成直线滑动结构，可以确保第三滚轮和第四滚轮在振动环境、高低温环境、甚至有多余物附着在导轨上时均能够抱紧第二导轨，具有较强的空间环境适应能力，有利于Y向空间直线运动的顺利稳定运行。本实施例能够保证Y向运动组件在X向运动组件上的稳定运行，也能够保证Y向运动组件上第二滑块的稳定运行，为第二滑块上试验装置的稳定工作提供稳定有效的支撑，使试验数据更加精确。

实施例5

如图1～图10所示，本实施例的一种载荷试验装置，包括实施例1或实施例2所述的用于直线运动的线缆管理机构，还包括载荷本体200和试验机构，所述载荷本体200装配在所述展开平台100上，所述试验机构安装在所述Y轴运动组件400上，并能够在所述Y轴运动组件400的驱动下沿Y向运动。

如图10所示，本实施例的所述展开平台100顶部设有第一阶梯结构，所述载荷本体200底部设有与所述第一阶梯结构适配的第二阶梯结构201，所述载荷本体200通过所述第二阶梯结构201与所述第一阶梯结构对接，实现与展开平台100的装配。所述展开平台100的第一阶梯结构的水平阶梯面上设有导向柱128，所述载荷本体200底部的第二阶梯结构201的水平阶梯面上设有导向孔，在装配载荷本体200的时候，可以先将载荷本体200的导向孔与展开平台100上的导向柱128对应，利用导向柱128的导向，来进行载荷本体200的装配，有利于载荷本体在展开平台上的稳定装配。

本实施例的载荷试验装置，能够利用滑轮组件管理线缆，实现线缆的伸缩管理功能，并且能够跟随直线运动机构进行运动，避免线缆混乱漂浮等，载荷试验装置上行以及空间试验过程中，线缆对运动机构以及试验部件造成影响。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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。

Claims (10)

1.一种用于直线运动的线缆整理机构，其特征在于，包括展开平台、X轴运动组件、第一承力钢丝绳和第二承力钢丝绳，所述X轴运动组件安装在所述展开平台上且能够在所述展开平台上运动；所述展开平台上安装有动滑轮组件、定滑轮组件和收放组件，所述定滑轮组件和动滑轮组件沿所述X轴运动组件的运动方向依次布置，所述动滑轮组件滑动连接在所述展开平台上；所述第一承力钢丝绳的一端与所述X轴运动组件连接，所述X轴运动组件的线缆与所述第一承力钢丝绳汇集并绕设在所述定滑轮组件和动滑轮组件上，所述第一承力钢丝绳的另一端固定在所述展开平台上；所述第二承力钢丝绳一端与所述动滑轮组件连接，另一端连接在所述收放组件上。

2.根据权利要求1所述一种用于直线运动的线缆整理机构，其特征在于，所述展开平台上还设有第一导向滑轮，所述第一导向滑轮和所述X轴运动组件均安装在所述展开平台的同一侧，所述定滑轮组件和动滑轮组件均安装在所述展开平台的另一侧，所述第一导向滑轮与所述定滑轮组件对应布置，所述X轴运动组件的线缆与所述第一承力钢丝绳汇集并先绕设在所述第一导向滑轮上，再穿过所述展开平台后绕设在所述定滑轮组件和动滑轮组件上。

3.根据权利要求1所述一种用于直线运动的线缆整理机构，其特征在于，所述展开平台上还设有第二导向滑轮，所述第二导向滑轮安装在所述动滑轮组件运动轨迹的末端一侧，所述收放组件位于所述第二导向滑轮的一侧，所述第二承力钢丝绳绕设所述第二导向滑轮后，再与所述收放组件连接。

4.根据权利要求1所述一种用于直线运动的线缆整理机构，其特征在于，所述定滑轮组件包括一个或多个定滑轮，多个所述定滑轮沿靠近所述动滑轮组件的方向排布且尺寸依次减小，所述动滑轮组件包括一个或多个动滑轮，多个所述动滑轮沿靠近所述定滑轮组件的方向排布且尺寸依次减小。

5.根据权利要求1所述一种用于直线运动的线缆整理机构，其特征在于，所述X轴运动组件的线缆与所述第一承力钢丝绳编织形成扁平型带状结构。

6.根据权利要求1所述一种用于直线运动的线缆整理机构，其特征在于，所述定滑轮组件和动滑轮组件之间设有线缆固定板，所述线缆固定板靠近所述定滑轮组件设置，所述第一承力钢丝绳的另一端固定在所述线缆固定板上。

7.根据权利要求1所述一种用于直线运动的线缆整理机构，其特征在于，所述展开平台上设有燕尾滑槽，所述动滑轮组件安装在滑板上，所述滑板适配滑动连接在所述燕尾滑槽内；所述燕尾滑槽沿所述X轴运动组件的运动方向延伸设置；所述滑板的一端固定有限位板，所述限位板上开设有钢丝绳导向槽，所述第二承力钢丝绳的一端穿过所述钢丝绳导向槽后与所述动滑轮组件连接。

8.根据权利要求1所述一种用于直线运动的线缆整理机构，其特征在于，还包括Y轴运动组件，所述Y轴运动组件安装在所述X轴运动组件上，并能够在所述X轴运动组件的驱动下沿X向运动；所述X轴运动组件的线缆、Y轴运动组件的线缆与所述第一承力钢丝绳汇集并绕设在所述定滑轮组件和动滑轮组件上；所述收放组件包括蜗卷弹簧。

9.根据权利要求8所述一种用于直线运动的线缆整理机构，其特征在于，所述Y轴运动组件上设有沿Y向布置且用于螺旋状缠绕线缆的线缆收纳杆。

10.一种载荷试验装置，其特征在于，包括权利要求8或9所述的用于直线运动的线缆管理机构，还包括载荷本体和试验机构，所述载荷本体装配在所述展开平台上，所述试验机构安装在所述Y轴运动组件上，并能够在所述Y轴运动组件的驱动下沿Y向运动。

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