[实用新型]空间随动系统

摘要

本实用新型空间随动系统涉及一种用于在微重力环境下对飞行器进行飞行试验的设备。其目的是为了提供一种模拟微重力环境下对飞行器进行飞行测试的空间随动系统。本实用新型包括两个竖直支架（37）和一个水平支架（38），水平支架固定在两个竖直支架上，水平支架上设有两个第二轨道梁（14），第二轨道梁的上方设有高速重载行车齿轮同步传动系统，高速重载行车齿轮同步传动系统上方设有垂直随动系统，垂直随动系统通过垂直牵引绳（39）吊装有空间浮动式快速随动装置，空间浮动式快速随动装置的下方依次安装有空间随动恒张力宏微控制系统、目标飞行器（40），空间浮动式快速随动装置通过水平牵引绳（41）与六个空间姿态稳定系统相连。

主权项

一种空间随动系统，其特征在于：包括两个固定在地面上的竖直支架（37）和一个水平支架（38），水平支架（38）的两端分别固定在两个竖直支架（37）上，所述水平支架（38）上设有沿水平支架（38）长边方向平行布置的两个第二轨道梁（14），第二轨道梁（14）的上方设有高速重载行车齿轮同步传动系统，高速重载行车齿轮同步传动系统的上方设有垂直随动系统，垂直随动系统通过垂直牵引绳（39）吊装有空间浮动式快速随动装置，空间浮动式快速随动装置的下方安装有空间随动恒张力宏微控制系统，空间随动恒张力宏微控制系统的下方安装有目标飞行器（40），空间浮动式快速随动装置通过水平牵引绳（41）分别与地面上的六个空间姿态稳定系统相连接； 所述高速重载行车齿轮同步传动系统包括一级底座（1）、设置在一级底座（1）上的二级底座（17）及设置在二级底座（17）上的小车（18）； 所述一级底座（1）为框架结构，其包括两个相互平行的一级承重梁（2）及连接两个一级承重梁（2）的两个一级主梁（3），所述每根一级承重梁（2）下方固定设有至少一套第一驱动装置（5）和至少一个驱动车轮（6），每根一级承重梁（2）的下方还固定设有至少一个第一从动车轮（7），所有驱动车轮（6）的内外侧面中至少一个相同侧面上设有垂直于驱动车轮（6）外圆周面的轮缘，所述每根一级承重梁（2）的上方固定设有与一级承重梁（2）同向的第一条形支座（9），第一条形支座（9）的顶部固定设有与第一条形支座（9）同向的第一轨道梁（10），第一条形支座（9）的外侧面上固定设有一根与第一轨道梁（10）同向的第一齿条（11）； 所述二级底座（17）为框架结构，其包括两根相互平行的二级主梁（19）及分别位于二级主梁（19）端头处的两根二级端梁（20），所述每根二级端梁（20）上设有至少一套第二驱动装置（21），每根二级端梁（20）下方的两端处分别设有一个第二从动车轮（22）； 所述第二驱动装置（21）包括设置在二级端梁（20）上方的电机和减速机以及设置在二级端梁（20）下方的支座（23）和轮支架（24），所述支座（23）包括上下两半部，上下两半部通过铰接连接在一起，支座（23）下半部通过滑块和滑轨与轮支架（24）连在一起，即支座（23）下半部的底端设有滑块，轮支架（24）的顶端设有滑轨，所述滑轨的布置方向与二级端梁（20）相垂直，所述轮支架（24）的外侧设有驱动轴（25），内侧设有背轮轴（26），所述驱动轴（25）和背轮轴（26）分别以可绕自身转动的方式设置在轮支架（24）上，驱动 轴（25）的下端设有驱动齿轮（27），背轮轴（26）的下端设有背轮（28），所述减速机的输出轴通过半联轴器与万向轴（29）的上端相连，万向轴（29）的下端通过半联轴器与驱动轴（25）的上端相连； 所述二级主梁（19）的上方固定设有一与二级主梁（19）同向的第二条形支座（30），第二条形支座（30）的顶部固定设有一与第二条形支座（30）同向的二级轨道梁（31），第二条形支座（30）的外侧面上固定设有一根与第二条形支座（30）同向的第二齿条（32）； 所述小车（18）为框架结构，其包括两根相互平行的三级承重梁（33）及分别位于三级承重梁（33）端头处的两根三级端梁（34），所述每根三级承重梁（33）上设有至少一套第三驱动装置（35），每根三级承重梁（33）下方的两端处分别设有一个第三从动车轮（36）； 所述第三驱动装置（35）与第二驱动装置（21）的结构相同，其包括设置在三级承重梁（33）上方的电机和减速机以及设置在三级承重梁（33）下方的支座和轮支架，所述支座包括上下两半部，上下两半部通过铰接连接在一起，支座下半部通过滑块和滑轨与轮支架连在一起，即支座下半部的底端设有滑块，轮支架的顶端设有滑轨，所述滑轨的布置方向与三级承重梁（33）相垂直，所述轮支架的外侧设有驱动轴，内侧设有背轮轴，所述驱动轴和背轮轴分别以可绕自身转动的方式设置在轮支架上，驱动轴的下端设有驱动齿轮，背轮轴的下端设有背轮，所述减速机的输出轴通过半联轴器与万向轴的上端相连，万向轴的下端通过半联轴器与驱动轴的上端相连； 所述二级底座（17）的两根二级端梁（20）下方的第二从动车轮（22）分别位于两个第一轨道梁（10）上，两根二级端梁（20）下方的驱动齿轮（27）分别与两个第一条形支座（9）上的第一齿条（11）相啮合，两根二级端梁（20）下方的背轮（28）分别与两个第一条形支座（9）的内侧壁相贴紧； 所述小车（18）的两根三级承重梁（33）下方的第三从动车轮（36）分别位于两个二级轨道梁（31）上，两根三级承重梁（33）下方的驱动齿轮分别与两个第二条形支座（30）上的第二齿条（32）相啮合，两根三级承重梁（33）下方的背轮分别与两个第二条形支座（30）的内侧壁相贴紧； 所述垂直随动系统包括第四驱动装置、第一卷筒（42）、垂直牵引绳（39），第一卷筒（42）固定于中心轴上，所述中心轴和第四驱动装置都固定在小车（18）上，所述第四驱动装置包括第一、第二电机（44、45），第一电机（44）依次通过第一制动器（46）、第一减速机（47）、第一联轴器（48）连接中心轴的左端，第二电机（45）依次通过第二制动器（49）、第二减速机（50）、第二联轴器（51）连接中心轴的右端，六根垂直牵引绳（39）沿第一卷筒（42）的 长度方向依次排列，并且各垂直牵引绳（39）均缠绕在第一卷筒（42）上，第一卷筒两侧分别设有三个支撑轮组，每个支撑轮组均包括一个水平定滑轮（52）及第一、第二垂直定滑轮（53、54），各垂直牵引绳绕过第一卷筒后再分别绕过一组支撑轮后下垂，各垂直牵引绳依次绕过水平定滑轮（52）、第一垂直定滑轮（53）、第二垂直定滑轮（54），所述六根垂直牵引绳的下垂点分别位于一正六边形六个边框的交点处； 所述空间浮动式快速随动装置包括浮动盘（55）、六个摆动轮组（56）、六根水平牵引绳（41）和动力装置（57），浮动盘（55）为正六边形，在正六边形的相隔的三个边框的每个边框的外侧均装有两个摆动轮组（56），六根水平牵引绳（41）穿过各自的摆动轮组（56）后分别与地面上的六个空间姿态稳定系统相连接，对浮动盘（55）施加水平力，垂直牵引绳（39）的下端固定在浮动盘（55）的二边框的交点处，对浮动盘（55）施加垂直力，浮动盘（55）的底部装有动力装置（57）； 所述空间随动恒张力宏微控制系统包括第一机座（75）、大伺服电机（76）、小伺服电机（77）、姿态固定装置（79）、第三联轴器（80）、第三制动器（81）、换向器（82）、第四联轴器（83）、第五联轴器（84）、第一减速器（85）、第二卷筒（86）、带拉力传感器的吊具（88）和拉绳（89），所述第一机座（75）的上端安装在动力装置的下方，下端装有姿态固定装置（79），姿态固定装置（79）用于保持目标飞行器的初始姿态，在第一机座（75）还装有大伺服电机（76）、小伺服电机（77）、第三联轴器（80）、第三制动器（81）、换向器（82）、第四联轴器（83）、第五联轴器（84）、第一减速器（85）和第二卷筒（86），其中：大伺服电机（76）通过第三联轴器（80）与换向器（82）的第一端口相连，第三制动器（81）与换向器（82）的第二端口相连，小伺服电机（77）通过第四联轴器（83）与换向器（82）的第三端口相连，第五联轴器（84）的一端与换向器（82）的第四端口相连，第五联轴器（84）的另一端通过第一减速器（85）与第二卷筒（86）相连，在第二卷筒（86）上装有拉绳（89），拉绳（89）的一端固定在带拉力传感器的吊具（88）的上端，带拉力传感器的吊具（88）的下端装有目标飞行器（40）； 所述空间姿态稳定系统包括六个地面驱动装置（100），所述六个地面驱动装置（100）均匀地布置在以两个竖直支架间连线的中心为圆心的圆周上，每个地面驱动装置（100）包括第二机座（90）、伺服电机（91）、第四制动器（92）、第二减速器（93）、卷筒组件（94）、摆轮组件（95）、立柱（96）和转向轮组件（97），在第二机座（90）上依次装有伺服电机（91）、第四制动器（92）、第二减速器（93）和卷筒组件（94），它们之间通过联轴器依次相连，在卷筒组件（94）上卷有水平牵引绳（41），立柱（96）装在距卷筒组件（94）有一间隔的垂直 于第二机座（90）的地面上，在立柱（96）的下端装有转向轮组件（97），在立柱（96）的上端装有摆轮组件（95），从卷筒组件（94）出来的水平牵引绳（41）经过转向轮组件（97）进入摆轮组件（95），经过摆轮组件后缠绕在浮动盘（55）的摆动轮组上。