[发明专利]一种用于空间机构复合运动微重力展开的三摇臂试验装置

说明书

本发明提供了一种用于空间机构复合运动微重力展开的三摇臂试验装置，包括摇臂支架、一号主轴支架、二号主轴支架、一号摇臂组件、二号摇臂组件、三号摇臂组件、一号主轴本体、二号主轴本体、双转轴组件和单转轴组件；摇臂支架安装至桁架，摇臂支架一侧的顶端和底端分别安装一个一号主轴支架，两个一号主轴支架之间安装一个一号主轴本体，摇臂支架另一侧的顶端和中部分别安装一个二号主轴支架，两个二号主轴支架之间安装一个二号主轴本体；一号摇臂组件和二号摇臂组件通过双转轴组件连接至一号主轴本体，三号摇臂组件通过单转轴组件连接至二号主轴本体。本发明始终提供微重力环境下展开的装置，可靠地验证了展开机构地面展开试验的可行性。

技术领域

本发明属于试验装置领域，尤其是涉及一种用于空间机构复合运动微重力展开的三摇臂试验装置。

背景技术

随着人类太空探索技术的不断发展，探索规模的不断扩大，人类的活动也日益频繁，发射器的数量不断增加，面对高昂的研制发射成本，空间机构逐渐趋于高收纳比的结构设计，机构的重量不断轻量化，能够实现其功能的同时，尽可能的减少发射成本。对于机构的轻量化设计，能够实现其功能至关重要，对于展开机构，其系统设计的健壮性需在地面进行验证。由于地面重力环境的差异，需在地面卸载机构的重力，进行微重力的地面验证展开试验，微重力卸载系统的研制过程也在不断进步；摇臂式悬吊试验装置模拟技术广泛应用于航天器机构类的地面微重力展开试验，对于平面内绕固定轴展开的机构，多采用摇臂式悬吊的卸载方式，但是对于展开机构的质心随着展开过程不断变化的工况下，传统的悬吊方式是不能满足于机构的微重力展开的，需研制多摇臂悬吊卸载的试验装置。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于空间机构复合运动微重力展开的三摇臂试验装置，根据空间展开机构展开运动既有公转又有自转的运动轨迹及运动特性，提出了一种能够实现展开机构在运动过程中，始终提供微重力环境下展开的装置，可靠地验证了展开机构地面展开试验的可行性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于空间机构复合运动微重力展开的三摇臂试验装置，包括两个安装在桁架上的试验装置本体，试验装置本体包括摇臂支架、一号主轴支架、二号主轴支架、一号摇臂组件、二号摇臂组件、三号摇臂组件、一号主轴本体、二号主轴本体、双转轴组件和单转轴组件；摇臂支架安装至桁架，摇臂支架一侧的顶端和底端分别安装一个一号主轴支架，两个一号主轴支架之间安装一个一号主轴本体，一号主轴本体两端通过锁紧螺钉与两个一号主轴支架固定连接；摇臂支架另一侧的顶端和中部分别安装一个二号主轴支架，两个二号主轴支架之间安装一个二号主轴本体；一号摇臂组件和二号摇臂组件通过双转轴组件连接至一号主轴本体，三号摇臂组件通过单转轴组件连接至二号主轴本体。

进一步的，摇臂支架由若干方管连接形成框架结构，横截面呈矩形状；俯视摇臂支架，一号主轴支架安装至摇臂支架的下侧面，二号主轴支架安装至摇臂支架的右侧面。

进一步的，一号主轴本体中部设有限位结构，所述限位结构用于将一号摇臂组件和二号摇臂组件进行分隔，实现一号摇臂组件和二号摇臂组件通过双转轴组件与一号主轴本体配合。

进一步的，一号摇臂组件、二号摇臂组件和三号摇臂组件的零部件组成部分相同，其中一号摇臂组件包括一号摇臂架、一号导轨和滑车组件，一号导轨的长度与一号摇臂架的长度契合，一号导轨通过若干螺栓安装至一号摇臂架的底部，能够实现对一号导轨的微调，通过微调使一号导轨与一号摇臂架的下表面平行；滑车组件与一号导轨配合，且能够在一号导轨上滑动。

进一步的，滑车组件包括滑动架、若干滑轮和拉压传感器，滑动架横截面呈Y型结构，则滑动架顶部两端分别设有两个滑轮，滑轮通过螺栓连接至滑动架，进而实现滑动架相对一号导轨滑动，且滑动架滑动过程中，由于是Y型结构，可以躲避一号导轨与一号摇臂架之间的螺栓，拉压传感器安装至滑动架的底部，拉压传感器底部通过绳索从上至下依次连接弹簧和花篮螺丝。