[发明专利]一种三轴气浮台质心预调平衡装置及其使用方法有效

专利信息
申请号: 202011418855.8 申请日: 2020-12-07
公开(公告)号: CN112595457B 公开(公告)日: 2023-07-21
发明(设计)人: 贾奥男;王田野;叶子龙;申军烽;吕旺;宋效正;周春华 申请(专利权)人: 上海卫星工程研究所
主分类号: G01M1/12 分类号: G01M1/12;G01M1/32;G01M1/38
代理公司: 上海段和段律师事务所 31334 代理人: 李佳俊;郭国中
地址: 200240 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 三轴气 浮台 质心 平衡 装置 及其 使用方法
【说明书】:

本发明公开了一种三轴气浮台质心预调平衡装置,其包括:气浮支撑件,其包括球轴承;悬浮于球轴承上的气浮球,其上设有仪表平台;质心预调平衡机构,其包括:设于气浮支撑件上的限位装置,当仪表平台发生倾斜时,限位装置限制仪表平台进一步倾斜;以及设于仪表平台上的质心调节装置,质心调节装置通过调整自身质量,以调整仪表平台的质心位置。此外,本发明还公开了一种采用上述的三轴气浮台质心预调平衡装置进行质心预调平衡的使用方法,其包括步骤:悬浮设置:调整仪表平台的位置,直至仪表平台不与限位装置接触;质心位置设置。该三轴气浮台质心预调平衡装置可以对质心进行调节时,可以无缝衔接后续的质心精调平衡工作,大大缩短了调节时间。

技术领域

本发明涉及刚体动力学技术领域,具体地,涉及质心调节装置方法。

背景技术

三轴气浮台利用气浮球轴承将整个气浮台托举起来,通过高压气体润滑使得气浮球能够在球窝当中自由的转动,使用质心调节机构调整系统质心与球心尽可能的重合来消除重力矩的影响,从而在地面创造一个微重力、低摩擦的试验环境。气浮台可模拟卫星的姿态运动以及卫星姿态藕合力学,因此,三轴气浮台非常适合用于航天器的地面全物理仿真试验。

在进行模拟时,当三轴气浮台的质心和气浮球的球心不重合时,会产生重力干扰力矩。为了保证地面全物理仿真试验的有效性,需要保证三轴气浮台的干扰力矩满足任务仿真试验要求,因此,需要在实验前进行质心调平衡工作,以减小三轴气浮台的质心和气浮球的球心的偏量,由此消除重力干扰力矩影响。

而在现有技术中,对于三轴气浮台的质心调整主要采用精调平衡方式。然而,采用精调平衡方式进行质心调整时,精调平衡所能调节的质量特性范围有限,需要在此之前进行大惯量的预调平衡。

通过对文献和专利的检索,与三轴气浮台的质心调整相关的专利及文献例如:公开号为CN1818601A,公开日为2006年8月16日,名称为“气浮转台外加载荷质心调整”的中国专利文献公开了一种气浮转台外加载荷质心调整装置。在该专利文献所公开的技术方案中,气浮转台外加载荷质心调整装置包括XOY平面基板,在XOY平面基板的面心处垂直安装有螺栓,在螺栓上设置螺母,该螺母为质心调节的配重。该气浮转台外加载荷质心调整装置主要通过调整安装在气浮台上的螺检螺母机构调整转台的质心,调整方式包括了手动、电动两种工作方式,但是并未涉及具体的预调平衡方法。

又例如:公开号为CN105352662A,公开日为2016年2月24日,名称为“一种用于航天装备的新型安装调整装置”的中国专利文献公开了一种用于航天装备的新型安装调整装置。在该专利文献所公开的技术方案中,新型安装调整装置包括基础平台、电子秤、称重千斤顶、三个支撑柱、移动气浮垫和六个调平千斤顶,然而该专利文献所公开的技术方案并未涉及具体的预调平衡方法。

基于此,期望获得一种装置及其使用方法,通过该装置可以快速对质心进行调节,使其与预定中心较为接近,无缝衔接后续的质心精调平衡工作,大大缩短了调节时间。

发明内容

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种三轴气浮台质心预调平衡装置及其使用方法。

为了实现上述目的,本发明提出了一种三轴气浮台质心预调平衡装置,其包括:

气浮支撑件,所述气浮支撑件包括球轴承;

悬浮设于球轴承上的气浮球,气浮球上设有仪表平台;

质心预调平衡机构,质心预调平衡机构包括:设于气浮支撑件上的限位装置,当仪表平台发生倾斜时,限位装置限制所述仪表平台进一步倾斜;以及设于仪表平台上的质心调节装置,质心调节装置通过调整自身质量,以调整仪表平台的质心位置。

优选地,在本发明所述的三轴气浮台质心预调平衡装置中,质心调节装置包括配重以及容置配重的配重容置槽,配重容置槽设于仪表平台上。

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