CN114056608A - 一种配重机构和一种零重力展开实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配重机构，包括配重组件，转接组件，安装组件和吊装组件。在本发明的配重机构中，采用转轴与锁紧螺杆配合使用的结构，实现了门体与配重机构之间夹角与距离二维可调，并设有水平仪，能够精确控制配重精度。本发明还公开了一种零重力展开实验装置，包括配重机构，吊挂机构，滑轨机构，架体机构。所述滑轨机构包括至少2组相互平行的纵向滑轨组件和1组横向滑轨组件，所述横向滑轨组件与所述两组纵向滑轨组件垂直设置，所述滑轨机构的上部固定安装在所述架体机构上。本发明根据大型门体机构展开运动轨迹需求，提供了二维导向、多级可调、大跨距高精度零重力展开试验装置，能够实现大型门体展开范围内任意位置可吊挂卸载。

Description

一种配重机构和一种零重力展开实验装置

技术领域

本发明涉及微重力模拟实验领域，具体为一种配重机构和一种零重力展开实验装置。

背景技术

各类航天器在进入在轨飞行以前，为保证系统的高精度和可靠性，需要地面上对各空间机构和各子系统进行动力学试验。然而，地面的重力环境会导致无法通过试验获得机构的功能性能特性。在航天领域各机构的空间展开机构的地面测试需要精确模拟其所处的零重力环境。只有经过地面的零重力展开试验，对空间展开机构的展开功能、展开时间、锁定位置精度等功能性能进行充分的验证，才能保证空间展开机构在轨有效展开并实现其功能。空间大型门体机构是空间站、神舟飞船等航天器上的关键部件，其性能影响航天员的生命安全和空间试验的成败。传统门体机构是由手动展开进行，无需进行自动展开试验验证，但是手动展开过程中对门体机构的重力卸载控制难以量化，展开过程中门体机构转轴等部件会受到一定的附加作用力进而导致损伤风险。而新一代电动展开式的大型门体机构采用电动控制驱动，传统的手动卸载展开无法满足实验过程中载荷与速度的需求，同时展开试验是验证大型门体机构的重要环节，因此随着新型大型门体机构越来越复杂，对展开试验的卸载精度和要求也越来越高，展开轨迹逐渐由原来的二维平面展开发展到空间多维展开，现有技术中的微重力展开实验装置不能满足空间三维展开的要求，并且现有技术中的微重力展开实验装置的展开空间有限，不能满足在大型门体三维展开时所需的展开空间，现有技术中的微重力展开实验装置中的配重机构，结构复杂，不能实现门体机构与配重机构之间夹角与距离二维可调。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种配重机构，能够实现门体机构与配重机构之间夹角与距离二维可调。

一方面，本发明提供的配重机构，包括：

配重组件，一端固定连接配重块，水平仪固定设置于配重组件的上侧面；

转接组件，一端通过限位组件可转动地固定连接配重组件的另一端；

安装组件，所述安装组件的中间位置与所述转接组件的另一端固定连接；和

吊环，固定安装在所述转接组件的上侧面。

本发明提供了具有转动角度的悬挂式配重机构，所述配重机构采用“丁”字形结构，安装组件上对称布置与门体机构连接的安装孔，在通过门体机构的质心且与安装组件垂直的轴线上，在以门体机构的质心为中心的对称位置上设置转接组件，优选地，在转接组件上设置支撑筋板，增强转接组件的刚度；在配重组件上设置水平仪，在将门体机构与配重机构固定装配过程中调整配重机构的水平偏差，减小装配应力。

进一步地，所述配重组件包括：配重杆，一端中空，另一端与所述转接组件可转动地固定连接，所述配重杆的另一端设置第一圆孔及第一弧形长槽孔，在第一弧形长槽孔的外边缘表面标记角度标识；和

调整件，所述调整件的一端固定安装配重块，另一端可调位置地插装固定在配重杆一端内。

在本发明中，配重块距离配重组件与转接组件的铰接点的距离可以调整，通过调整配重力臂和增减配重重量实现可调式配重。

进一步地，所述转接组件包括：转接件，所述转接件一端与所述配重杆的另一端可转动地固定地连接，在与所述配重杆上的第一圆孔及第一弧形长槽孔相匹配的位置设置第二圆孔和第二弧形长槽孔；

直角连接板，所述直角连接板与所述转接板的另一端和所述安装组件同时垂直地固定连接；和

支撑筋板，与所述直角连接板的两侧边垂直地固定连接。

所述转接组件包括：转接件，所述转接件一端与所述配重杆的另一端可转动地固定地连接，在与所述配重杆上的第一圆孔及第一弧形长槽孔相匹配的位置设置第二圆孔和第二弧形长槽孔；

直角连接板，所述直角连接板的一侧边板与所述转接件的另一端固定连接，所述直角连接板的另一侧边板和所述安装组件固定连接，使所述转接件和所述安装组件相互垂直；和

支撑筋板，与所述直角连接板的两侧边板垂直地固定连接。

转接组件与安装组件形成二维平面的T型结构，所述支撑筋板一边焊接于转接组件与另一边焊接于安装组件，即在三维的方向上加强配重机构的连接强度。

进一步地，

所述安装组件包括：安装梁，所述直角连接板的另一侧边板固定连接所述安装梁的中间位置，其中，所述安装梁上对称地、均匀地设置多处紧固螺栓。

进一步地，

还包括限位组件，所述限位组件包括：

转轴，贯穿安装于所述第一圆孔与所述第二圆孔内，将所述配重杆与所述转接件铰接连接；

至少一个锁紧螺杆，所述锁紧螺杆贯穿装入所述第一弧形长槽孔和第二弧形长槽孔中；和

至少两个固定螺母，从所述锁紧螺杆两端分别旋装于所述锁紧螺杆，固定所述转接组件与所述配重组件。

所述配重机构采用转轴与锁紧螺杆配合使用的结构，实现旋转角度调节，具体地，在配重杆上设置第一圆孔及第一弧形长槽孔，在第一弧形长槽孔附近刻角度标识，并在转接件上相应位置设置第二圆孔及第二弧形长槽孔，以第一圆孔和第二圆孔内安装的转轴为定轴，旋转配重杆，角度调整完成后通过设置在第一长弧形长槽孔与第二长槽孔内的锁紧螺杆将配重组件与转接组件固定。

根据本发明的另一方面，本发明还提供一种包括所述配重机构的零重力展开实验装置，能够对航天器中的大型门体进行三维展开轨迹的零重力展开实验。

本发明的零重力展开实验装置包括：配重机构，

还包括：

吊挂机构，下端可拆卸地与所述配重机构的吊环连接；

滑轨机构，包括：

至少2组相互平行的纵向滑轨组件，所述纵向滑轨组件包括可调位置地固定连接的纵滑轨轴和纵梁；

1组横向滑轨组件，所述横向滑轨组件包括可调位置地固定连接的横滑轨轴和横梁，所述横向滑轨组件与所述两组纵向滑轨组件垂直；

滑车组件，其中，在所述纵向滑轨组件中的所述滑车组件上端可滑动地与所述纵滑轨轴连接且其下端固定连接所述横梁，在所述横向滑轨组件中的滑车组件上端可滑动地与所述横滑轨轴连接且其下端连接所述吊挂机构；和

架体机构，所述滑轨机构的上部固定安装在所述架体机构上。

本发明提供的能实现三维展开的零重力展开实验装置，能够解决门体机构零重力动态展开卸载精度低，展开曲线和空间受限等问题，实现大尺寸门体机构零重力动态展开、一维与二维展开曲线随意转换、展开过程高精度卸载、低摩擦、高跟随。

进一步地，所述吊挂机构包括：

螺丝调节组件，上端与在所述横向滑轨组件中的所述滑车组件的下端通过链环和吊杆连接；和

双拉力计，所述双拉力计上设置标尺，所述双拉力计上端与所述螺丝调节组件的下端连接，所述双拉力计下端连接刚性吊杆，所述刚性吊杆串联拉力传感器，所述刚性吊杆的下端与所述吊环连接。

所述吊挂组件采用双拉力并联加之串联连接螺丝调节组件的“串联+并联”整体式结构，采用双柔性螺旋式弹簧拉力计，并设置标尺和拉力传感器，对实验过程中门体机构卸载载荷进行实时监测。

进一步地，所述两个纵梁相互平行设置，所述纵滑轨轴通过调整组件上下位置可调地固定安装于纵梁下方；

所述横梁，与所述两个纵梁同时垂直地设置，所述横滑轨轴同样通过调整组件上下位置可调地固定安装于横梁下方；

所述调整组件包括：两端表面具有外螺纹的调整连接杆、锁紧螺母、防松螺母和曲面垫块；

在所述纵向滑轨组件中，

所述调整连接杆从周向方向贯穿过所述纵滑轨轴的中心，两个锁紧螺母分别旋装于所述调整连接杆上部螺纹处，且分别与所述纵梁的下部的内表面和外表面紧密地接触连接，所述防松螺母旋装于调整连接杆的下部螺纹处，在所述调整连接杆的下部螺纹处的端头且在所述纵滑轨轴上圆周表面和下圆周表面安装曲面垫块，在靠近所述纵滑轨轴的下圆周表面处的所述曲面垫块的下方旋装双螺母，其中，所述曲面垫块的曲面具有与所述纵滑轨轴的圆周表面形状相配合；

在所述横向滑轨组件中，

所述调整连接杆从周向方向贯穿过所述横滑轨轴的中心，两个锁紧螺母，分别旋装于所述调整连接杆上部螺纹表面，且分别与所述横梁的下部的内表面和外表面紧密地接触连接，所述防松螺母旋装于调整连接杆的下部螺纹处，在所述调整连接杆的下部螺纹处的端头且在所述横滑轨轴上圆周表面和下圆周表面安装曲面垫块,在靠近所述横滑轨轴的下圆周表面处的所述曲面垫块的下方旋装双螺母，其中，所述曲面垫块的曲面具有与所述横滑轨轴的圆周表面形状相配合。

所述横梁和纵梁为矩形镂空结构，实现轻量化、高强度、高刚度；所述横滑轨轴和纵滑轨轴采用大尺寸不锈钢管材空心结构，有效地提高了本发明的装置的刚度；可以将横滑轨轴和纵滑轨轴表面进行研磨，减小滑动摩擦力。

所述横滑轨轴与横梁之间，纵滑轨轴与纵梁之间通过调整组件连接。整个滑轨机构可实现二维平面内任意位置吊挂。所述调整组件包括调整连接杆、曲面垫块和多个锁紧螺母。通过调节锁紧螺母在调整连接杆上的位置，调节纵滑轨轴与纵梁之间在垂直方向上的间距，及横滑轨轴与横梁之间在垂直方向上的间距，使横滑轨轴、纵横滑轨轴保持水平，提高门体机构展开试验的准确性。固定设置于调整连接杆下部的双螺母，与调整连接杆的连接牢固可靠，具有防松效果，提高了本发明的装置的可靠性。

所述曲面垫块具有能够实现面接触的结构，曲面垫块与横滑轨轴、纵滑轨轴的接触面设置为曲率相配合的接触曲面，有效增大曲面垫块纵向与横滑轨轴、纵滑轨轴的接触面积，增强装置稳定性，保证了在门体机构微重力展开试验的过程中，本发明的滑轨机构不会出现扭转现象。

所述横梁与横滑轨轴以及纵梁与纵滑轨轴之间的连接采用多点均匀多点连接机构，即均匀设置了多处调整组件，保证了载荷均布，实现横滑轨轴和纵滑轨轴在受力时变形量较小，且能够承受较大承载。

进一步地，所述滑车组件一端具有左夹臂、右夹臂，所述左夹臂、所述右夹臂下部为一体,上部分别对称地铰接左滚轮、右滚轮；

在所述纵向滑轨组件中，所述滑车组件的所述左滚轮、所述右滚轮可在所述纵滑轨轴的轴向方向圆周表面上滚动；在所述横向滑轨组件中，所述滑车组件的所述左滚轮、所述右滚轮可在所述横滑轨轴的轴向方向圆周表面上滚动；

其中，所述左夹臂、所述右夹臂上部之间内部空间轮廓大于所述横滑轨轴或所述纵滑轨轴的外形轮廓。

进一步地，所述架体机构是桁架结构，包括：

4组水平梁，所述水平梁两两端部固定连接形成方形框架；

4组竖直梁，所述方形框架的直角部与所述竖直梁的上部固定连接；和

4个支座组件，所述支座组件是万向滚轮组，固定安装于所述竖直梁的下端；

所述两个纵梁的两端分别固定连接于两组相互平行的所述水平梁的梁体的下部；

所述滑轨机构还包括限位螺栓，在所述纵向滑轨组件中，所述限位螺栓贯穿所述纵滑轨轴的圆周，固定插装在所述纵滑轨轴的轴向的两端，在所述横向滑轨组件中，所述限位螺栓贯穿所述横滑轨轴的圆周，固定插装在所述横滑轨轴的轴向的两端，其中，所述限位螺栓的长度大于所述滑车组件的外轮廓的最大尺寸；

所述横梁和所述纵梁是空心方型钢管，所述横滑轨轴、纵滑轨轴为空心轴。

架体机构4包括4组竖直梁、4组水平梁和4个支座组件。通过分析门体机构二维曲面运动轨迹需求，采用大跨距、可拆装桁架结构的架体机构，能够实现为门体机构零重力展开试验提供足够的展开空间，提高展开试验安全性，可在大型门体机构展开范围内实现任意位置吊挂卸载重力。

限位螺栓保证第一滑车和第二滑车不会滑出的滑动轨道。

与现有技术相比，本发明具有以下显著的有益效果：本发明根据大型门体机构展开运动轨迹需求，提供了二维导向、多级可调、大跨距高精度零重力展开试验装置，能够实现大型门体展开范围内任意位置可吊挂卸载。

在本发明的配重机构中，采用转轴与锁紧螺杆配合使用的结构，实现了门体与配重机构之间夹角与距离二维可调，并设有水平仪，能够精确控制配重精度。

在本发明的配重机构中，设置了大尺寸、中空的横向滑轨组件与纵向滑轨组件，有效提高支撑刚度，减小动态卸载变形。

在所述横向滑轨组件与所述纵向滑轨组件中，采用多点连接支撑横滑轨轴和纵滑轨轴，并且使用曲面垫片增加所述调整组件与横滑轨轴或纵滑轨轴之间的接触面积，均布载荷，实现本装置在使用中，横滑轨轴和纵滑轨轴产生较小的变形、能够承受大型门体的重量载荷。

本发明的配重机构解决了大型门体机构不平衡问题，零重力展开实验装置为大型门体机构展开过程提供稳定支撑，模拟太空环境下的微重力环境，从而可以发现门体机构展开运动过程中各项问题，通过使用本发明的零重力展开实验装置的地面模拟试验可以有效保证航天器门体机构在轨能够顺利展开。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的配重机构的结构示意图；

图2为本发明的一个实施例的吊挂机构的结构示意图；

图3为本发明的一个实施例的横滑轨轴与横梁的位置关系的示意图；

图4为本发明的一个实施例的滑轨机构的立体结构示意图；

图5为本发明的一个实施例的零重力展开实验装置的立体示意图。

附图编号：1-配重机构；11-配重组件；111-配重杆；111a-第一弧形长槽孔；112-调整件；113-配重块；114-水平仪；12-转接组件；121-转接件；122-直角连接板；123-支撑筋板；13-安装组件；131-安装梁；14-吊环；15-限位组件；2-吊挂机构；21-螺丝调节组件；22-双拉力计；3-滑轨机构；31-纵向滑轨组件；311-纵梁；312-纵滑轨轴；32-横向滑轨组件；321-横梁；322-横滑轨轴；33-滑车组件；34-调整组件；341-调整连接杆；342-锁紧螺母；343-防松螺母；344-曲面垫块；35-限位螺栓；4-架体机构；

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

需要说明的是，本发明中涉及的“上”“下”“左”“右”仅为描述性语言，不能认为是对本发明的限定。

如图1所示的本发明的一个实施例的配重机构1，包括：

配重组件11，一端固定连接配重块113，水平仪114固定设置于配重组件11的上侧面；

转接组件12，一端通过限位组件15可转动地固定连接配重组件11的另一端；

安装组件13，安装组件13的中间位置与转接组件12的另一端固定连接；和

吊环14，固定安装在转接组件12的上侧面。

在该实施例中，提供了具有转动角度的悬挂式配重机构1，配重机构1采用“丁”字形结构，安装组件13上对称布置与门体机构连接的安装孔，在通过门体机构的质心且与安装组件13垂直的轴线上，在以门体机构的质心为中心的对称位置上设置转接组件12，优选地，在转接组件12上设置支撑筋板123，增强转接组件12的刚度；在配重组件11上设置水平仪114，在将门体机构与配重机构1固定装配过程中调整配重机构1的水平偏差，减小装配应力。

在该实施例中，配重组件11包括：配重杆111，一端中空，另一端与转接组件12可转动地固定连接，配重杆111的另一端设置第一圆孔及第一弧形长槽孔111a，在第一弧形长槽孔111a的外边缘表面标记角度标识；和

调整件112，调整件112的一端固定安装配重块113，另一端可调位置地插装固定在配重杆111一端内。

在该实施例中，配重块113距离配重组件11与转接组件12的铰接点的距离可以调整，通过调整配重力臂和增减配重重量实现可调式配重。

在该实施例中，转接组件12包括：转接件121，转接件121一端与配重杆111的另一端可转动地固定地连接，在与配重杆111上的第一圆孔及第一弧形长槽孔111a相匹配的位置设置第二圆孔和第二弧形长槽孔；

直角连接板122，直角连接板122的一侧边板与转接件121的另一端固定连接，直角连接板122的另一侧边板和安装组件13固定连接，使转接件121和安装组件13相互垂直；和

支撑筋板123，与直角连接板122的两侧边板垂直地固定连接。

转接组件12与安装组件13形成二维平面的T型结构，支撑筋板123一边焊接于转接组件12与另一边焊接于安装组件13，即在三维的方向上加强配重机构1的连接强度。

在该实施例中，安装组件13包括：安装梁131，直角连接板122的另一侧边板固定连接安装梁131的中间位置，其中，安装梁131上对称地、均匀地设置多处紧固螺栓。

在该实施例中，还包括限位组件15，限位组件15包括：

转轴，贯穿安装于第一圆孔与第二圆孔内，将配重杆111与转接件121铰接连接；

至少一个锁紧螺杆，锁紧螺杆贯穿装入第一弧形长槽孔111a和第二弧形长槽孔中；和

至少两个固定螺母，从锁紧螺杆两端分别旋装于锁紧螺杆，固定转接组件12与配重组件11。

配重机构1采用转轴与锁紧螺杆配合使用的结构，实现旋转角度调节，具体地，在配重杆111上设置第一圆孔及第一弧形长槽孔111a，在第一弧形长槽孔111a附近刻角度标识，并在转接件121上相应位置设置第二圆孔及第二弧形长槽孔，以第一圆孔和第二圆孔内安装的转轴为定轴，旋转配重杆111，角度调整完成后通过设置在第一长弧形长槽孔与第二长槽孔内的锁紧螺杆将配重组件11与转接组件12固定。

如图2、图3、图4和图5所示，本发明的另一个实施例还提供了零重力展开实验装置，能够对航天器中的大型门体进行三维展开轨迹的零重力展开实验。

在该实施例中的零重力展开实验装置包括：配重机构1，

还包括：吊挂机构2，下端可拆卸地与配重机构1的吊环14连接；

滑轨机构3，包括：

至少2组相互平行的纵向滑轨组件31，纵向滑轨组件31包括可调位置地固定连接的纵滑轨轴312和纵梁311；

1组横向滑轨组件32，横向滑轨组件32包括可调位置地固定连接的横滑轨轴322和横梁321，横向滑轨组件32与两组纵向滑轨组件31垂直；

滑车组件33，其中，在纵向滑轨组件31中的滑车组件33上端可滑动地与纵滑轨轴312连接且其下端固定连接横梁321，在横向滑轨组件32中的滑车组件33上端可滑动地与横滑轨轴322连接且其下端连接吊挂机构2；和

架体机构4，滑轨机构3的上部固定安装在架体机构4上。

在该实施例中，提供的能实现三维展开的零重力展开实验装置，能够解决门体机构零重力动态展开卸载精度低，展开曲线和空间受限等问题，实现大尺寸门体机构零重力动态展开、一维与二维展开曲线随意转换、展开过程高精度卸载、低摩擦、高跟随。

如图2所示，在该实施例中，吊挂机构2包括：

螺丝调节组件21，上端与在横向滑轨组件32中的滑车组件33下端通过链环和吊杆连接；和

双拉力计22，双拉力计22上设置标尺，双拉力计22上端与螺丝调节组件21的下端连接，双拉力计22下端连接刚性吊杆，刚性吊杆串联拉力传感器，刚性吊杆的下端与吊环14连接。

吊挂组件采用双拉力并联加之串联连接螺丝调节组件21的“串联+并联”整体式结构，采用双柔性螺旋式弹簧拉力计，并设置标尺和拉力传感器，对实验过程中门体机构卸载载荷进行实时监测。

如图3和图4所示，在该实施例中，两个纵梁311相互平行设置，纵滑轨轴312通过调整组件34上下位置可调地固定安装于纵梁311下方；

横梁321，与两个纵梁311同时垂直地设置，横滑轨轴322同样通过调整组件34上下位置可调地固定安装于横梁321下方；

调整组件34包括：两端表面具有外螺纹的调整连接杆341、锁紧螺母342、防松螺母343和曲面垫块344；

在纵向滑轨组件31中，

调整连接杆341从周向方向贯穿过纵滑轨轴312的中心，两个锁紧螺母342分别旋装于调整连接杆341上部螺纹处，且分别与纵梁311的下部的内表面和外表面紧密地接触连接，防松螺母343旋装于调整连接杆341的下部螺纹处，在调整连接杆341的下部螺纹处的端头且在纵滑轨轴312上圆周表面和下圆周表面安装曲面垫块344，在靠近纵滑轨轴312的下圆周表面处的曲面垫块344的下方旋装双螺母，其中，曲面垫块344的曲面具有与纵滑轨轴312的圆周表面形状相配合；

在横向滑轨组件32中，

调整连接杆341从周向方向贯穿过横滑轨轴322的中心，两个锁紧螺母342，分别旋装于调整连接杆341上部螺纹表面，且分别与横梁321的下部的内表面和外表面紧密地接触连接，防松螺母343旋装于调整连接杆341的下部螺纹处，在调整连接杆341的下部螺纹处的端头且在横滑轨轴322上圆周表面和下圆周表面安装曲面垫块344,在靠近横滑轨轴322的下圆周表面处的曲面垫块344的下方旋装双螺母，其中，曲面垫块344的曲面具有与横滑轨轴322的圆周表面形状相配合。

横梁321和纵梁311为矩形镂空结构，实现轻量化、高强度、高刚度；横滑轨轴322和纵滑轨轴312采用大尺寸不锈钢管材空心结构，有效地提高了该实施例的装置的刚度；可以将横滑轨轴322和纵滑轨轴312表面进行研磨，减小滑动摩擦力。

横滑轨轴322与横梁321之间，纵滑轨轴312与纵梁311之间通过调整组件34连接。整个滑轨机构3可实现二维平面内任意位置吊挂。调整组件34包括调整连接杆341、曲面垫块344和多个锁紧螺母342。通过调节锁紧螺母342在调整连接杆341上的位置，调节纵滑轨轴312与纵梁311之间在垂直方向上的间距，及横滑轨轴322与横梁321之间在垂直方向上的间距，使横滑轨轴322、纵横滑轨轴322保持水平，提高门体机构展开试验的准确性。固定设置于调整连接杆341下部的双螺母，与调整连接杆341的连接牢固可靠，具有防松效果，提高了在该实施例的装置的可靠性。

曲面垫块344具有能够实现面接触的结构，曲面垫块344与横滑轨轴322、纵滑轨轴312的接触面设置为曲率相配合的接触曲面，有效增大曲面垫块344纵向与横滑轨轴322、纵滑轨轴312的接触面积，增强装置稳定性，保证了在门体机构微重力展开试验的过程中，在该实施例中的滑轨机构3不会出现扭转现象。

横梁321与横滑轨轴322以及纵梁311与纵滑轨轴312之间的连接采用多点均匀多点连接机构，即均匀设置了多处调整组件34，保证了载荷均布，实现横滑轨轴322和纵滑轨轴312在受力时变形量较小，且能够承受较大承载。

如图3所示，在该实施例中，滑车组件33一端具有左夹臂、右夹臂，左夹臂、右夹臂下部为一体,上部分别对称地铰接左滚轮、右滚轮；

在纵向滑轨组件31中，滑车组件33的左滚轮、右滚轮可在纵滑轨轴312的轴向方向圆周表面上滚动；在横向滑轨组件32中，滑车组件33的左滚轮、右滚轮可在横滑轨轴322的轴向方向圆周表面上滚动；

其中，左夹臂、右夹臂上部之间内部空间轮廓大于横滑轨轴322或纵滑轨轴312的外形轮廓。

如图5所示，在该实施例中，

架体机构4是桁架结构，包括：

4组水平梁，水平梁两两端部固定连接形成方形框架；

4组竖直梁，方形框架的直角部与竖直梁的上部固定连接；和

4个支座组件，支座组件是万向滚轮组，固定安装于竖直梁的下端；

两个纵梁311的两端分别固定连接于两组相互平行的水平梁的梁体的下部；

滑轨机构3还包括限位螺栓35，在纵向滑轨组件31中，限位螺栓35贯穿纵滑轨轴312的圆周，固定插装在纵滑轨312的轴向的两端，在横向滑轨组件32中，限位螺栓35贯穿横滑轨轴322的圆周，固定插装在横滑轨轴322的轴向的两端，其中，限位螺栓35的长度大于滑车组件33的外轮廓的最大尺寸；

横梁321和纵梁311是空心方型钢管，横滑轨轴322、纵滑轨轴312为空心轴。

架体机构4包括4组竖直梁、4组水平梁和4个支座组件。通过分析门体机构二维曲面运动轨迹需求，采用大跨距、可拆装桁架结构的架体机构4，能够实现为门体机构零重力展开试验提供足够的展开空间，提高展开试验安全性，可在大型门体机构展开范围内实现任意位置吊挂卸载重力。

限位螺栓35保证第一滑车和第二滑车不会滑出的滑动轨道。

在使用中，首先在门体机构正式展开之前，模拟门体机构配重，对本实施例的展开实现装置进行模拟展开及装调调整，记录配重块113位置、配重组件11的旋转角度，提前检测本实施例的展开实现装置的力学性能是否满足要求，可靠性是否满足要求。然后将装置与门体机构连接，对装置进行模拟展开及装调调整，记录配重块113位置、配重组件11的旋转角度，修调参数；最后将大型门体机构和装置连接，对门体机构进行模拟展开及装调调整，记录配重块113位置、配中组件的旋转角度，修调参数；为后续展开试验提供试验参数，提高试验效率。

上述内容仅为本发明的具体实施方式的例子，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种配重机构，其特征在于，包括：

配重组件(11)，一端固定连接配重块(113)，水平仪(114)固定设置于配重组件(11)的上侧面；

转接组件(12)，一端通过限位组件(15)可转动地固定连接配重组件(11)的另一端；

安装组件(13)，所述安装组件(13)的中间位置与所述转接组件(12)的另一端固定连接；和

吊环(14)，固定安装在所述转接组件(12)的上侧面。

2.根据权利要求1所述的配重机构，其特征在于，所述配重组件(11)包括：配重杆(111)，一端中空，另一端与所述转接组件(12)可转动地固定连接，所述配重杆(111)的另一端设置第一圆孔及第一弧形长槽孔(111a)，在所述第一弧形长槽孔(111a)的外边缘表面标记角度标识；和

调整件(112)，所述调整件(112)的一端固定安装配重块(113)，另一端可调位置地插装固定在配重杆(111)一端内。

3.根据权利要求2所述的配重机构，其特征在于，所述转接组件(12)包括：转接件(121)，所述转接件(121)一端与所述配重杆(111)的另一端可转动地固定地连接，在与所述配重杆(111)上的第一圆孔及第一弧形长槽孔(111a)相匹配的位置设置第二圆孔和第二弧形长槽孔；

直角连接板(122)，所述直角连接板(122)的一侧边板与所述转接件(121)的另一端固定连接，所述直角连接板(122)的另一侧边板和所述安装组件(13)固定连接，使所述转接件(121)和所述安装组件(13)相互垂直；和

支撑筋板(123)，与所述直角连接板(122)的两侧边板垂直地固定连接。

4.根据权利要求3所述的配重机构，其特征在于，所述安装组件(13)包括：安装梁(131)，所述直角连接板(122)的另一侧边板固定连接所述安装梁(131)的中间位置，其中，所述安装梁(131)上对称地、均匀地设置多处紧固螺栓。

5.根据权利要求4所述的配重机构，其特征在于，还包括限位组件(15)，所述限位组件(15)包括：

转轴，贯穿安装于所述第一圆孔与所述第二圆孔内，将所述配重杆(111)与所述转接件(121)铰接连接；

至少一个锁紧螺杆，所述锁紧螺杆贯穿装入所述第一弧形长槽孔(111a)和第二弧形长槽孔中；和

至少两个固定螺母，从所述锁紧螺杆两端分别旋装于所述锁紧螺杆，固定所述转接组件(12)与所述配重组件(11)。

6.一种利用如权利要求1或5所述的配重机构的零重力展开实验装置，其特征在于，还包括：

吊挂机构(2)，下端可拆卸地与所述配重机构(1)的吊环(14)连接；

滑轨机构(3)，包括：

至少2组相互平行的纵向滑轨组件(31)，所述纵向滑轨组件(31)包括可调位置地固定连接的纵滑轨轴(312)和纵梁(311)；

1组横向滑轨组件(32)，所述横向滑轨组件(32)包括可调位置地固定连接的横滑轨轴(322)和横梁(321)，所述横向滑轨组件(32)与所述两组纵向滑轨组件(31)垂直；

滑车组件(33)，其中，在所述纵向滑轨组件(31)中的所述滑车组件(33)上端可滑动地与所述纵滑轨轴(312)连接且其下端固定连接所述横梁(321)，在所述横向滑轨组件(32)中的滑车组件(33)上端可滑动地与所述横滑轨轴(322)连接且其下端连接所述吊挂机构(2)；和

架体机构(4)，所述滑轨机构(3)的上部固定安装在所述架体机构(4)上。

7.根据权利要求6所述的零重力展开实验装置，其特征在于，

所述吊挂机构(2)包括：

螺丝调节组件(21)，上端与在所述横向滑轨组件(32)中的所述滑车组件(33)的下端通过链环和吊杆连接；和

双拉力计(22)，所述双拉力计(22)上设置标尺，所述双拉力计(22)上端与所述螺丝调节组件(21)的下端连接，所述双拉力计(22)下端连接刚性吊杆，所述刚性吊杆串联拉力传感器，所述刚性吊杆的下端与所述吊环(14)连接。

8.根据权利要求7所述的零重力展开实验装置，其特征在于，所述两个纵梁(311)相互平行设置，所述纵滑轨轴(312)通过调整组件(34)上下位置可调地固定安装于纵梁(311)下方；

所述横梁(321)，与所述两个纵梁(311)同时垂直地设置，所述横滑轨轴(322)同样通过调整组件(34)上下位置可调地固定安装于横梁(321)下方；

所述调整组件(34)包括：两端表面具有外螺纹的调整连接杆(341)、锁紧螺母(342)、防松螺母(343)和曲面垫块(344)；

在所述纵向滑轨组件(31)中，

所述调整连接杆(341)从周向方向贯穿过所述纵滑轨轴(312)的中心，两个锁紧螺母(342)分别旋装于所述调整连接杆(341)上部螺纹处，且分别与所述纵梁(311)的下部的内表面和外表面紧密地接触连接，所述防松螺母(343)旋装于调整连接杆(341)的下部螺纹处，在所述调整连接杆(341)的下部螺纹处的端头且在所述纵滑轨轴(312)上圆周表面和下圆周表面安装曲面垫块(344)，在靠近所述纵滑轨轴(312)的下圆周表面处的所述曲面垫块(344)的下方旋装双螺母，其中，所述曲面垫块(344)的曲面具有与所述纵滑轨轴(312)的圆周表面形状相配合；

在所述横向滑轨组件(32)中，

所述调整连接杆(341)从周向方向贯穿过所述横滑轨轴(322)的中心，两个锁紧螺母(342)，分别旋装于所述调整连接杆(341)上部螺纹表面，且分别与所述横梁(321)的下部的内表面和外表面紧密地接触连接，所述防松螺母(343)旋装于调整连接杆(341)的下部螺纹处，在所述调整连接杆(341)的下部螺纹处的端头且在所述横滑轨轴(322)上圆周表面和下圆周表面安装曲面垫块(344),在靠近所述横滑轨轴(322)的下圆周表面处的所述曲面垫块(344)的下方旋装双螺母，其中，所述曲面垫块(344)的曲面具有与所述横滑轨轴(322)的圆周表面形状相配合。

9.根据权利要求8所述的零重力展开实验装置，其特征在于，所述滑车组件(33)一端具有左夹臂、右夹臂，所述左夹臂、所述右夹臂下部为一体,上部分别对称地铰接左滚轮、右滚轮；

在所述纵向滑轨组件(31)中，所述滑车组件(33)的所述左滚轮、所述右滚轮可在所述纵滑轨轴(312)的轴向方向圆周表面上滚动；在所述横向滑轨组件(32)中，所述滑车组件(33)的所述左滚轮、所述右滚轮可在所述横滑轨轴(322)的轴向方向圆周表面上滚动；

其中，所述左夹臂、所述右夹臂上部之间内部空间轮廓大于所述横滑轨轴(322)或所述纵滑轨轴(312)的外形轮廓。

10.根据权利要求9所述的零重力展开实验装置，其特征在于，

所述架体机构(4)是桁架结构，包括：

4组水平梁，所述水平梁两两端部固定连接形成方形框架；

4组竖直梁，所述方形框架的直角部与所述竖直梁的上部固定连接；和

4个支座组件，所述支座组件是万向滚轮组，固定安装于所述竖直梁的下端；

所述两个纵梁(311)的两端分别固定连接于两组相互平行的所述水平梁的梁体的下部；

所述滑轨机构(3)还包括限位螺栓(35)，在所述纵向滑轨组件(31)中，所述限位螺栓(35)贯穿所述纵滑轨轴(312)的圆周，固定插装在所述纵滑轨轴(312)的轴向的两端，在所述横向滑轨组件(32)中，所述限位螺栓(35)贯穿所述横滑轨轴(322)的圆周，固定插装在所述横滑轨轴(322)的轴向的两端，其中，所述限位螺栓(35)的长度大于所述滑车组件(33)的外轮廓的最大尺寸；

所述横梁(321)和所述纵梁(311)是空心方型钢管，所述横滑轨轴(322)、纵滑轨轴(312)为空心轴。

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