一种竖向翻转展开的零重力卸载系统的制作方法

1.本发明属于微低重力技术领域，尤其是涉及一种竖向翻转展开的零重力卸载系统。


背景技术：

2.在航天部件进行零重力卸载测试时，目前，零重力展开试验装置多为水平面二维运动轨迹展开，由于其实现方法较多，且结构简单，可靠性高，技术较为成熟。而可实现纵向运动的恒力系统很难实现大载荷重力卸载，工程实用性低。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在提出一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，以解决现有技术纵向运动的恒力系统难以实现大荷载重力卸载，工程实用性低的文图。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
5.一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，包括支撑结构、直线运动机构和滑轮吊挂组件，支撑结构上固定安装直线运动机构，且直线运动机构下端固定安装吊挂组件，吊挂组件下端固定连接至卸载对象，直线运动机构包括减速电机、连接板、丝杠组件和滑动组件，连接板的侧分别设置一个滑动组件，且每个滑动组件的外围固定连接至支撑结构的上端，连接板的下端设置两个滑轮吊挂组件，且两个滑轮吊挂组件相互平行设置，每个滑轮吊挂组件的一端均固定连接至卸载对象，丝杆组件的一端固定连接至减速电机，且减速电机的外围固定连接至支撑结构的上端，丝杠组件的一端固定连接至连接板的下端中部。
6.进一步的，所述丝杠组件包括丝杆和螺母，丝杠的一端固定连接至减速电机的一端，丝杠外围螺纹连接至螺母内圈，螺母的外围固定连接至连接板的下端中部。
7.进一步的，所述滑动组件包括滑轨和滑块，且滑轨的外围固定连接至支撑结构的上端，滑轨的外围滑动连接至滑块的一端，滑块的另一端固定连接至连接板的上端。
8.进一步的，所述滑轨是线性导轨或气浮导轨。
9.进一步的，所述滑轮吊挂组件包括第一定滑轮、第二定滑轮、绳索和配重块，第一定滑轮和第二定滑轮相互平行设置，第一定滑轮的上端固定连接至连接板的下端，第二定滑轮的上端固定连接至支撑结构的上端，绳索的一端固定连接至卸载对象，绳索的另一端依次沿第一定滑轮外围、第二定滑轮外围延伸后固定连接至配重块外围。
10.进一步的，所述配重块外围可拆卸安装补偿配重。
11.进一步的，所述支撑结构时钢结构桁架或球头球杆桁架。
12.进一步的，所述绳索是钢丝绳或芳纶绳。
13.进一步的，所述卸载对象包括本体、转轴和安装座，本体的一侧设置转轴，且转轴的外围转动套接至安装座，安装座固定安装至预设位置，安装座上安装动力电机，动力电机的传动轴固定连接至转轴的一端，本体的两侧分别设置一个吊点，每个绳索的一端固定连接至吊点上。
14.进一步的，所述第一定滑轮和第二定滑轮均为气浮滑轮。
15.相对于现有技术，本发明所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统具有以下有益效果：
16.(1)本发明所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，尤其适用于大型、重载产品的零重力竖向翻转展开试验，便于工作人员对待检测产品进行可靠性评估。
17.(2)本发明所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，为防止滑轮转动受摩擦力干涉，第一定滑轮和第二定滑轮均选用气浮滑轮，且滑轮与导轨也为气浮配合，减小系统摩擦对卸载对象翻转展开的影响，提高测试精度。
附图说明
18.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
19.图1为本发明实施例所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统的简易示意图；
20.图2为本发明实施例所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统的结构示意图；
21.图3为本发明实施例所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统的上视示意图；
22.图4为本发明实施例所述的直线运动机构的结构示意图。
23.附图标记说明：
24.1-支撑机构；2-直线运动机构；21-减速电机；22-连接板；23-丝杠组件；24-滑动组件；241-滑轨；242-滑块；3-吊挂组件；31-第一定滑轮；32-第二定滑轮；33-绳索；34-配重块；35-补偿配重；4-卸载对象；5-转轴；6-安装座；7-吊点。
具体实施方式
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
29.如图1-4所示，一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，包括支撑结构、直线运动机
构2和滑轮吊挂组件3，支撑机构1放置在地面或与地面固定，支撑结构时钢结构桁架或球头球杆桁架，支撑结构上固定安装两个直线运动机构2，两个直线运动机构2相互平行设置，且每个直线运动机构2下端固定安装一个滑轮吊挂组件3，每个滑轮吊挂组件3下端固定连接至卸载对象4的一个吊点7上，两个直线机构可单独运动，直线运动机构2包括减速电机21、连接板22、丝杠组件23和滑动组件24，连接板22的侧分别设置一个滑动组件24，且每个滑动组件24的外围固定连接至支撑结构的上端，连接板22的下端设置两个滑轮吊挂组件3，且两个滑轮吊挂组件3相互平行设置，每个滑轮吊挂组件3的一端均固定连接至卸载对象4，丝杆组件的一端固定连接至减速电机21，且减速电机21的外围固定连接至支撑结构的上端，丝杠组件23的一端固定连接至连接板22的下端中部。
30.丝杠组件23包括丝杆和螺母，丝杠的一端固定连接至减速电机21的一端，丝杠外围螺纹连接至螺母内圈，螺母的外围固定连接至连接板22的下端中部，滑动组件24包括滑轨241和滑块242，且滑轨241的外围固定连接至支撑结构的上端，滑轨241的外围滑动连接至滑块242的一端，滑块242的另一端固定连接至连接板22的上端，滑轨241是现有技术的线性导轨或气浮导轨，连接板22安装在两个导轨的滑块242上，并与丝杠螺母固定，导轨、丝杠、减速电机21固定在支撑结构上，减速电机21驱动丝杠转动时，可带动连接板22在导轨上滑动。
31.滑轮吊挂组件3包括第一定滑轮31、第二定滑轮32、绳索33和配重块34，第一定滑轮31和第二定滑轮32相互平行设置，第一定滑轮31的上端固定连接至连接板22的下端，第二定滑轮32的上端固定连接至支撑结构的上端，绳索33的一端固定连接至卸载对象4，绳索33的另一端依次沿第一定滑轮31外围、第二定滑轮32外围延伸后固定连接至配重块34外围，第一定滑轮31安装在连接板22上，可随连接板22在导轨上运动；第二定滑轮32固定在支撑结构上，绳索33穿过第一定滑轮31和第二定滑轮32，与配重块34连接，配重块34和补偿配重35可由多个小配重组成，可调节重量，补偿配重35在系统需要重力补偿时挂在配重块34上，用于展开过程中对卸载误差进行补偿，绳索33可以是钢丝绳或者芳纶绳，两根绳索33用于与卸载对象4的两个吊点7连接，为减小吊挂的摩擦力，提高卸载精度，第一定滑轮31和第二定滑轮32可更换为气浮滑轮。
32.如图2所示，卸载对象4包括本体、转轴5和安装座6，本体的一侧设置转轴5，且转轴5的外围转动套接至安装座6，安装座6固定安装至预设位置，安装座6上安装动力电机，动力电机的传动轴固定连接至转轴5的一端，本体的两侧分别设置一个吊点7，每个绳索33的一端固定连接至吊点7上。
33.一种竖向翻转展开的零重力卸载系统的工作过程：
34.当卸载对象4做零重力竖向翻转展开时转轴5顺时针方向转动，收拢时转轴5逆时针方向转动，试验时，卸载对象4在配重块34及补偿配重35的被动卸载状态下，转轴5在电机驱动下带动卸载对象4转动，减速电机21驱动丝杠组件23上的连接板22沿导轨滑动，使得吊绳始终垂直跟随卸载对象4的运动轨迹，保证系统高卸载精度，配重块34可上下运动，补偿配重35在展开试验过程中安装于配重块34上，用于补偿系统的卸载误差，收拢试验时取下，从而完成卸载对象4的竖向零重力翻转展开、收拢试验。
35.本实施例的控制方式是通过控制器来控制的，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本文主要用来保护
机械装置，所述本文不在详细解释控制方式和电路连接
36.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

技术特征：
1.一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，其特征在于：包括支撑结构、直线运动机构(2)和滑轮吊挂组件(3)，支撑结构上固定安装直线运动机构(2)，且直线运动机构(2)下端固定安装滑轮吊挂组件(3)，滑轮吊挂组件(3)下端固定连接至卸载对象(4)，直线运动机构(2)包括减速电机(21)、连接板(22)、丝杠组件(23)和滑动组件(24)，连接板(22)的侧分别设置一个滑动组件(24)，且每个滑动组件(24)的外围固定连接至支撑结构的上端，连接板(22)的下端设置两个滑轮吊挂组件(3)，且两个滑轮吊挂组件(3)相互平行设置，每个滑轮吊挂组件(3)的一端均固定连接至卸载对象(4)，丝杆组件的一端固定连接至减速电机(21)，且减速电机(21)的外围固定连接至支撑结构的上端，丝杠组件(23)的一端固定连接至连接板(22)的下端中部。2.根据权利要求1所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，其特征在于：丝杠组件(23)包括丝杆和螺母，丝杠的一端固定连接至减速电机(21)的一端，丝杠外围螺纹连接至螺母内圈，螺母的外围固定连接至连接板(22)的下端中部。3.根据权利要求1所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，其特征在于：滑动组件(24)包括滑轨(241)和滑块(242)，且滑轨(241)的外围固定连接至支撑结构的上端，滑轨(241)的外围滑动连接至滑块(242)的一端，滑块(242)的另一端固定连接至连接板(22)的上端。4.根据权利要求3所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，其特征在于：滑轨(241)是线性导轨或气浮导轨。5.根据权利要求1所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，其特征在于：滑轮吊挂组件(3)包括第一定滑轮(31)、第二定滑轮(32)、绳索(33)和配重块(34)，第一定滑轮(31)和第二定滑轮(32)相互平行设置，第一定滑轮(31)的上端固定连接至连接板(22)的下端，第二定滑轮(32)的上端固定连接至支撑结构的上端，绳索(33)的一端固定连接至卸载对象(4)，绳索(33)的另一端依次沿第一定滑轮(31)外围、第二定滑轮(32)外围延伸后固定连接至配重块(34)外围。6.根据权利要求5所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，其特征在于：配重块(34)外围可拆卸安装补偿配重(35)。7.根据权利要求1所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，其特征在于：支撑结构时钢结构桁架或球头球杆桁架。8.根据权利要求5所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，其特征在于：绳索(33)是钢丝绳或芳纶绳。9.根据权利要求5所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，其特征在于：卸载对象(4)包括本体、转轴(5)和安装座(6)，本体的一侧设置转轴(5)，且转轴(5)的外围转动套接至安装座(6)，安装座(6)固定安装至预设位置，安装座(6)上安装动力电机，动力电机的传动轴固定连接至转轴(5)的一端，本体的两侧分别设置一个吊点(7)，每个绳索(33)的一端固定连接至吊点(7)上。10.根据权利要求5所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，其特征在于：第一定滑轮(31)和第二定滑轮(32)均为气浮滑轮。

技术总结
本发明提供了一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，支撑结构上固定安装直线运动机构，且直线运动机构下端固定安装吊挂组件，吊挂组件下端固定连接至卸载对象，连接板的侧分别设置一个滑动组件，且每个滑动组件的外围固定连接至支撑结构的上端，连接板的下端设置两个滑轮吊挂组件，且两个滑轮吊挂组件相互平行设置，每个滑轮吊挂组件的一端均固定连接至卸载对象，丝杆组件的一端固定连接至减速电机，且减速电机的外围固定连接至支撑结构的上端，丝杠组件的一端固定连接至连接板的下端中部。本发明所述的一种竖向翻转展开的零重力卸载系统，尤其适用于大型、重载产品的零重力竖向翻转展开试验，以提高检测评估待测产品的可靠性。性。性。


技术研发人员：原劲鹏 李博 左祥赟 关志伟 钟艳东 吴霞
受保护的技术使用者：天津航天机电设备研究所
技术研发日：2023.02.23
技术公布日：2023/5/16