CN206036110U - 一种用于太阳翼板吊挂装置具有多步缓冲效果的缓冲气缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于太阳翼板吊挂装置具有多步缓冲效果的缓冲气缸，包括缓冲气缸、气缸固定座、电磁铁、缓冲垫和缓冲弹簧，所述缓冲气缸的缸筒内壁从靠近进气口到远离出气口的方向依次设有S₁、S₂和S₃三段，S₁段缸筒内壁的直径始终保持不便，S₂段缸筒内壁的直径越靠近中部其缸筒内壁的直径最大，S₃段缸筒内壁的直径越靠近中部其缸筒内壁的直径越小，S₂段缸筒内壁和S₃段缸筒内壁的连接处的直径与S₁段缸筒内壁的直径相同。本实用新型的缓冲气缸在活塞运动时通过缓冲气缸可变的缸筒内壁与活塞上的气浮套相配合实现活塞两侧的气腔连通，从而防止活塞在弹簧的作用下直接回弹，避免了气体过快的进行转移，从而使缓冲效果更加良好。

Description

一种用于太阳翼板吊挂装置具有多步缓冲效果的缓冲气缸

技术领域

本实用新型涉及一种太阳翼地面模拟吊挂装置技术领域，更具体的说，尤其涉及一种用于太阳翼板吊挂装置具有多步缓冲效果的缓冲气缸。

背景技术

太阳翼是卫星的能量来源。即太阳能帆板，是一种收集太阳能的装置，通常应用于卫星、宇宙飞船的供能，也可用于安装在环保型汽车顶部。太阳翼是卫星的能量来源。卫星发射时太阳翼处于折叠状态，星箭分离后打开并在卫星飞行过程中不断调整方向，使太阳电池对准太阳，为整星工作提供能量。太阳翼监视相机可以拍摄太阳翼展开过程及工作状态，判断太阳翼状态是否正常；在姿轨控配合下，还可拍摄地球与月球图像。为使获得的地月图像较好，该相机采用了一款长焦镜头。太阳能帆板有供电和充电两大功能，相当于一个小型发电站。太阳能帆板与太阳帆并不是同一种事物，太阳能帆板是一种收集太阳能的装置，而太阳帆是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。

太阳翼板在太空中是以失重的环境进行安装的，因此，在地面进行各种模拟展开实验时，我们必须将其进行吊挂，在地面的环境下，不进行吊挂太阳翼板便无法正常的运行和工作；太阳翼板和铰链等连接机构都是按照失重环境下设计的，如果不解决重力的问题太阳翼就无法在地面进行工作，所以在地球上做实验时我们必须将其吊挂起来，并且保证太阳翼处于标准姿态进行质心吊挂，从而抵消重力的影响，模拟太空的失重环境来进行一些列的动作。

太空中虽然是失重的环境，但是惯性依旧是存在的，太阳翼在太空中虽然不受到重力影响，但是其展开时收到受到惯性的作用依旧会保持运动，其惯性冲量是通过其铰链或者其他连接机构来抵消的。在地面模拟太阳翼板的吊挂展开实验中，通常采用吊挂装置对太阳翼板进行吊挂，吊挂装置运动的时候带动太阳翼板的移动，当吊挂装置在刹车时，太阳翼板本身的惯性运动并没有任何问题，但如果太阳翼板是被吊挂装置拖动进行惯性运动，则明显处于不正常的姿态中，这种惯性运动需要克服，因此需要使用限位装置对吊挂装置进行限位。太阳翼板本身的惯性运动并不需要去进行干涉，但吊挂装置的惯性运动必须干涉，防止吊挂装置在停止位置过渡前移拖动太阳翼板移动或者因为吊挂装置的回弹将太阳翼板往回拉的情况。为了解决吊挂装置刹车时位置靠前或者回弹的问题，又因为无法完全解决吊挂装置本身的前冲或回弹运动问题，我们做出了一种减少这种前冲或回弹运动的装置，通过刹车缓冲装置将吊挂装置因惯性运动产生的能量吸收掉，避免使用挡块直接挡住太阳翼板时发生的反复碰撞问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决太阳翼板会随着吊挂装置的前冲或回弹导致本身的惯性运动受到影响的问题，提供一种用于太阳翼板吊挂装置具有多步缓冲效果的缓冲气缸，通过具有多步缓冲效果的缓冲气缸吸收吊挂装置的惯性力，从而避免吊挂装置刹车时由于惯性运动对太阳翼板的展开运动产生影响。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种用于太阳翼板吊挂装置具有多步缓冲效果的缓冲气缸，用于对架设在气浮轨道上能沿着气浮轨道进行直线运动并安装有吸附铁块的的吊挂装置进行刹车缓冲，包括缓冲气缸、气缸固定座、电磁铁、缓冲垫和缓冲弹簧，所述缓冲气缸固定在气缸固定座上，气缸固定座固定在气浮导轨上，缓冲气缸的活塞杆的端部固定有电磁铁，缓冲气缸的活塞杆上还套装有缓冲垫和缓冲弹簧，所述电磁铁的位置与所述吸附铁块的位置相对应，吊挂装置移动到刹车位置时电磁铁与吸附铁块相接触；所述缓冲气缸远离电磁铁的一端设置有进气口，所述缓冲气缸的进气口连接进气管道，所述进气管道上安装有节流阀，所述缓冲气缸的活塞上套装有气浮套，所述气浮套的外周均布多个气浮孔，所述气浮孔通气时在缓冲气缸的缸筒内壁和气浮套之间形成用于将缓冲气缸的缸筒内壁和气浮套分隔开的气膜；所述缓冲气缸的缸筒内壁从靠近进气口到远离出气口的方向依次设有S₁、S₂和S₃三段，S₁段缸筒内壁的直径始终保持不便，S₂段缸筒内壁的直径越靠近中部其缸筒内壁的直径最大，S₃段缸筒内壁的直径越靠近中部其缸筒内壁的直径越小，S₂段缸筒内壁和S₃段缸筒内壁的连接处的直径与S₁段缸筒内壁的直径相同，S₁段缸筒内壁、S₂段缸筒内壁和S₃段缸筒内壁之间平滑过渡，气浮套与S₁段缸筒内壁、S₂段缸筒内壁和S₃段缸筒内壁之间能够形成厚度不同的稳定的气膜。

进一步的，所述缓冲弹簧套装在所述缓冲垫与电磁铁之间的活塞杆上。

进一步的，所述缓冲气缸在初始状态时缓冲气缸的活塞位于靠近所述电磁铁的一端，此状态下缓冲弹簧和缓冲垫均处于非伸缩状态。

本实用新型的技术构思在于：利用缓冲气缸、缓冲垫和缓冲弹簧对吊挂装置进行缓冲，缓冲弹簧用于抵消吊挂装置刹车时产生的力，缓冲气缸用于抵消吊挂装置刹车时产生的位移，因为缓冲气缸和缓冲弹簧连接位置属于刚性连接，所以在其连接处设置了缓冲垫，一方面增强本装置的缓冲效果，另一方面防止缓冲气缸和缓冲弹簧直接接触时缓冲弹簧或缓冲气缸受到过大压力而受损；在初始状态下，缓冲垫、缓冲气缸均处于非伸缩状态，缓冲气缸的活塞位于靠近电磁铁的一端，此时打开气罐的开关阀，向缓冲气缸内供气，因为总气管上设有压力单向阀，所以只能单向进气，缓冲气缸单向进气，远离活塞杆一侧的气缸称之为进气腔，靠近活塞杆一侧的气腔称之为出气腔，开始的时候由于进气腔进气，出气腔内几乎没有气体，活塞停留在缓冲气缸的一侧；电磁铁处于常通状态，当吊挂装置移动到刹车位置时，电磁铁对吊挂装置上的吸附铁块进行吸附，吊挂装置对缓冲弹簧和缓冲气缸的活塞杆进行压缩，缓冲弹簧逐渐收缩，同时缓冲气缸的活塞杆因为突然受力，活塞的位置会向远离电磁铁的方向移动，缓冲气缸的活塞杆两侧的缸筒体积变化，引起活塞两侧的缸筒内的压力变化，由于一开始的时候需要快速消除惯性，所以设计了缓冲气缸的S₃段缸筒内壁，活塞在该段缓冲气缸内的气膜是由疏到密再到疏的过程，该过程中进气腔内的气体很难通过活塞与S₃段缸筒内壁之间的间隙进入到出气腔内，从而防止活塞以过快的速度进入S₂段缸筒内壁的范围；当活塞移动出S₃段缸筒内壁的范围进入S₂段缸筒内壁时，由于活塞与S₂段缸筒内壁之间的间距变大，同时进气腔与出气腔的气压差也逐渐在变大，所以进气腔内的气体会逐渐将活塞与S₂段缸筒内壁之间的间隙内的气体压入出气腔内，从而逐渐保持进气腔与出气腔之间的气体平衡，由于惯性力的存在，活塞不会马上在S₂段缸筒内壁内部保持平衡，而会进入S₁段缸筒内壁的范围，此时活塞的惯性力已经比较小，S₁段缸筒内壁的直径始终保持不变，进气腔内的气体很难通过S₃段缸筒内壁与活塞之间的间隙进入出气腔内，且进气腔和出气腔之间的气体压力差比较大，活塞移动一段距离后即受到缓冲弹簧回复力的作用往回运动，在经过几次往复运动后，最终停止在S₂段缸筒内壁的范围内。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单紧凑，生产成本低，能有效的吸收悬挂装置刹车时因惯性产生的能量，防止悬挂装置因惯性运动而对太阳翼板产生影响；采用缓冲垫、缓冲气缸、弹簧三重缓冲装置对悬挂装置进行缓冲，缓冲效果良好，并通过电磁铁吸附住固定在悬挂装置上的吸附铁块，从而使悬挂装置通过来回往复运动来吸收悬挂装置的能量，缓冲迅速；本实用新型将缓冲气缸在活塞运动时通过缓冲气缸可变的内壁缸筒内壁与活塞上的气浮套相配合实现活塞两侧的气腔连通，从而防止活塞在弹簧的作用下直接回弹，避免了气体过快的进行转移，从而使缓冲效果更加良好。

附图说明

图1是本实用新型一种用于太阳翼板吊挂装置具有多步缓冲效果的缓冲气缸的刚开始运动的状态示意图。

图2是本实用新型一种用于太阳翼板吊挂装置具有多步缓冲效果的缓冲气缸的运动一段时间后的状态示意图。

图中，1-缓冲气缸、2-电磁铁、3-缓冲垫、4-缓冲弹簧、5-活塞杆、6-活塞、7-进气管道、8-节流阀、9-气浮套。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1和图2所示，一种用于太阳翼板吊挂装置具有多步缓冲效果的缓冲气缸，用于对架设在气浮轨道上能沿着气浮轨道进行直线运动并安装有吸附铁块的的吊挂装置进行刹车缓冲，包括缓冲气缸1、气缸固定座、电磁铁2、缓冲垫3和缓冲弹簧4，所述缓冲气缸1固定在气缸固定座上，气缸固定座固定在气浮导轨上，缓冲气缸1的活塞杆5的端部固定有电磁铁2，缓冲气缸1的活塞杆5上还套装有缓冲垫3和缓冲弹簧4，所述电磁铁2的位置与所述吸附铁块的位置相对应，吊挂装置移动到刹车位置时电磁铁2与吸附铁块相接触；所述缓冲气缸1远离电磁铁2的一端设置有进气口，所述缓冲气缸1的进气口连接进气管道7，所述进气管道7上安装有节流阀8，所述缓冲气缸1的活塞6上套装有气浮套9，所述气浮套9的外周均布多个气浮孔，所述气浮孔通气时在缓冲气缸1的缸筒内壁和气浮套9之间形成用于将缓冲气缸1的缸筒内壁和气浮套9分隔开的气膜；所述缓冲气缸1的缸筒内壁从靠近进气口到远离出气口的方向依次设有S₁、S₂和S₃三段，S₁段缸筒内壁的直径始终保持不便，S₂段缸筒内壁的直径越靠近中部其缸筒内壁的直径最大，S₃段缸筒内壁的直径越靠近中部其缸筒内壁的直径越小，S₂段缸筒内壁和S₃段缸筒内壁的连接处的直径与S₁段缸筒内壁的直径相同，S₁段缸筒内壁、S₂段缸筒内壁和S₃段缸筒内壁之间平滑过渡，气浮套9与S₁段缸筒内壁、S₂段缸筒内壁和S₃段缸筒内壁之间能够形成厚度不同的稳定的气膜。

所述缓冲弹簧4套装在所述缓冲垫3与电磁铁2之间的活塞杆5上。

所述缓冲气缸1在初始状态时缓冲气缸1的活塞6位于靠近所述电磁铁2的一端，此状态下缓冲弹簧4和缓冲垫3均处于非伸缩状态。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (3)

1.一种用于太阳翼板吊挂装置具有多步缓冲效果的缓冲气缸，用于对架设在气浮轨道上能沿着气浮轨道进行直线运动并安装有吸附铁块的吊挂装置进行刹车缓冲，其特征在于：包括缓冲气缸(1)、气缸固定座、电磁铁(2)、缓冲垫(3)和缓冲弹簧(4)，所述缓冲气缸(1)固定在气缸固定座上，气缸固定座固定在气浮导轨上，缓冲气缸(1)的活塞杆(5)的端部固定有电磁铁(2)，缓冲气缸(1)的活塞杆(5)上还套装有缓冲垫(3)和缓冲弹簧(4)，所述电磁铁(2)的位置与所述吸附铁块的位置相对应，吊挂装置移动到刹车位置时电磁铁(2)与吸附铁块相接触；所述缓冲气缸(1)远离电磁铁(2)的一端设置有进气口，所述缓冲气缸(1)的进气口连接进气管道(7)，所述进气管道(7)上安装有节流阀(8)，所述缓冲气缸(1)的活塞(6)上套装有气浮套(9)，所述气浮套(9)的外周均布多个气浮孔，所述气浮孔通气时在缓冲气缸(1)的缸筒内壁和气浮套(9)之间形成用于将缓冲气缸(1)的缸筒内壁和气浮套(9)分隔开的气膜；所述缓冲气缸(1)的缸筒内壁从靠近进气口到远离出气口的方向依次设有S₁、S₂和S₃三段，S₁段缸筒内壁的直径始终保持不便，S₂段缸筒内壁的直径越靠近中部其缸筒内壁的直径最大，S₃段缸筒内壁的直径越靠近中部其缸筒内壁的直径越小，S₂段缸筒内壁和S₃段缸筒内壁的连接处的直径与S₁段缸筒内壁的直径相同，S₁段缸筒内壁、S₂段缸筒内壁和S₃段缸筒内壁之间平滑过渡，气浮套(9)与S₁段缸筒内壁、S₂段缸筒内壁和S₃段缸筒内壁之间能够形成厚度不同的稳定的气膜。

2.根据权利要求1所述的一种用于太阳翼板吊挂装置具有多步缓冲效果的缓冲气缸，其特征在于：所述缓冲弹簧(4)套装在所述缓冲垫(3)与电磁铁(2)之间的活塞杆(5)上。

3.根据权利要求1所述的一种用于太阳翼板吊挂装置具有多步缓冲效果的缓冲气缸，其特征在于：所述缓冲气缸(1)在初始状态时缓冲气缸(1)的活塞(6)位于靠近所述电磁铁(2)的一端，此状态下缓冲弹簧(4)和缓冲垫(3)均处于非伸缩状态。