[发明专利]一种通用零重力卸载装置

权利要求书

1.一种通用零重力卸载装置，其特征在于：包括固定公转单元(1)，公转承载梁(2)，平衡砝码(3)，随动自转单元(4)，自转承载梁(5)，固定滑轮(6)，卸载索(7)，随动砝码(8)和重力适应轴(9)；

固定公转单元(1)的转动部分能够绕固定公转单元固定部分的轴线转动，固定部分固定在使用位置，转动部分和公转承载梁(2)固定，使得公转承载梁(2)能够绕固定公转单元(1)固定部分绕轴线转动；

公转承载梁(2)的一端连接随动自转单元(4)的固定部分，另一端连接平衡砝码(3)；

随动自转单元(4)为转动组件，随动自转单元转动部分固定至自转承载梁(5)的中心处，随动自转单元固定部分通过重力适应轴(9)连接至公转承载梁(2)，通过重力适应轴(9)在加载后随动自转单元(4)自适应至铅垂后，压紧固定至公转承载梁(2)；

自转承载梁(5)的两端均设置固定滑轮(6)；卸载索(7)沿自转承载梁(5)底端一端通过固定滑轮(6)转向为竖直向下作为卸载端，另一端通过固定滑轮(6)转向为竖直向下连接随动砝码(8)。

2.根据权利要求1所述的一种通用零重力卸载装置，其特征在于：随动自转单元(4)的固定部分具有连接部，连接部连接在公转承载梁(2)的一端，重力适应轴(9)穿过连接部和公转承载梁(2)的通孔，重力适应轴(9)与通孔为间隙配合，加载后待随动自转单元(4)通过重力适应轴(9)安装在公转承载梁(2)自适应铅垂后，压紧固定部分压紧螺钉使随动自转单元(4)与公转承载梁(2)相对位置固定。

3.根据权利要求1或2所述的一种通用零重力卸载装置，其特征在于：平衡砝码(3)进行重量增减或者位置移动以达到公转承载梁(2)相对其转轴的力矩配平，使得公转承载梁(2)处于水平状态，并且固定平衡砝码(3)配平部分重量，从而保证固定公转单元(1)轴线在转动过程受力始终竖直向下。

4.根据权利要求1或2所述的一种通用零重力卸载装置，其特征在于：固定公转单元(1)的轴线距离随动自转单元(4)的距离为轴线L1，随动自转单元(4)距离卸载端的水平距离为L2，满足L1+L2≥R，R为天线水平活动范围半径。

5.根据权利要求1或2所述的一种通用零重力卸载装置，其特征在于：固定公转单元(1)固定部分设置安装法兰面对外连接固定。

6.根据权利要求1所述的一种通用零重力卸载装置，其特征在于：按照天线展开部分重量选择随动砝码(8)。

7.利用权利要求2所述的一种通用零重力卸载装置进行零重力试验的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对固定公转单元(1)进行平衡力情况下的安装端面水平，使其转轴处于垂直；

(2)根据天线展开部分重量，选择相应重量的随动砝码(8)；计算所需平衡砝码(3)的重量并进行安装平衡砝码(3)；

(3)将卸载索(7)一端悬挂至天线卸载安装点，另一端穿过固定在自转承载梁(5)两端的固定滑轮(6)与随动砝码(8)连接进行加载，待随动自转单元(4)通过重力适应轴(9)安装在公转承载梁(2)自动铅垂后，压紧随动自转单元固定部分压紧螺钉；

(4)开始当前天线的展开试验。

8.如权利要求7所述的进行零重力试验的方法，其特征在于，所需平衡砝码(3)的重量计算方法为：

设平衡砝码(3)到固定公转单元(3)的距离为L3，待悬挂法配平后，平衡砝码(3)的需增加的重量为2倍的随动砝码(8)乘以L1再除以L3，设计L3＝2×L1，因此平衡砝码(3)需增加的重量和随动砝码(8)的重量相等。

9.如权利要求7所述的进行零重力试验的方法，其特征在于，步骤(1)中对固定公转单元(1)进行垂直调整的方法为：采用水平尺测量公转承载梁(2)的上表面的水平度，当水平度满足要求，表明固定公转单元(1)垂直度满足要求。

10.如权利要求7所述的进行零重力试验的方法，其特征在于，天线展开时卸载点驱动卸载索(7)沿垂直地面方向自由运动，实现竖直方向的随动；当天线卸载点水平运动时，卸载索(7)随卸载点运动，使得自转承载梁(5)绕随动自转单元(4)轴线转动；由于卸载点运动轨迹不是纯圆轨迹，所以当卸载点转动轨迹离开自转承载梁(5)绕随动自转单元(4)轴线转动轨迹后，会驱动公转承载梁(2)绕固定公转单元(1)轴线转动。