一种应用于航天器的绳索张力精密调整装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种应用于航天器的绳索张力精密调整装置，包括：电机驱动转轴、绳索、张力监测组件及配套的控制电路和位置监测电路，绳索一端缠绕在电机驱动转轴上，另一端作用在被操作对象上，电机驱动转轴的转动来调节绳索的长度，进行绳索上张力大小的调节，绳索张力作用在张力监测组件上，随着张力监测组件的移动位置不同，位置监测电路产生遥测电压信号，控制电路根据接收到的遥测电压信号，计算绳索上的张力，并发出驱动信号，控制电机驱动转轴对绳索进行张紧和松开，实现对绳索上张力的精密调节。本发明专利技术装置通过简单的机构和常见的导电塑料就可以实现航天器机构中绳索上张力精密调节，且具有重量轻，可靠性高的特点。

A Precision Rope Tension Adjustment Device for Spacecraft

The present invention provides a cable tension precise adjusting device for spacecraft, which includes motor-driven rotating shaft, rope, tension monitoring component, matching control circuit and position monitoring circuit. One end of the rope is wound on the motor-driven rotating shaft and the other end acts on the object being operated. The rotation of the motor-driven rotating shaft adjusts the length of the rope and carries out tension magnitude on the rope. The tension of the rope acts on the tension monitoring component. With the different moving position of the tension monitoring component, the position monitoring circuit generates the telemetry voltage signal. The control circuit calculates the tension of the rope according to the received telemetry voltage signal, and sends out the driving signal to control the motor driving shaft to stretch and loosen the rope, so as to realize the precise adjustment of the tension of the rope. \u3002 The device of the invention can precisely adjust the tension on the rope in the spacecraft mechanism by simple mechanism and common conductive plastics, and has the characteristics of light weight and high reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于航天器的绳索张力精密调整装置
本专利技术涉及航天器结构和机构，具体为一种应用于航天器的绳索张力精密调整装置，适用于卫星等航天器中机构中绳索张力进行精密调节的场合。
技术介绍
随着航天器技术的发展，绳索类作动机构在航天器上的应用日趋广泛，对绳索的张力进行精密调节需要也随之产生，但常规的力传感器重量大，需专门的处理电路，且处理电路复杂，不适合在航天器机构上应用。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种应用于航天器的绳索张力精密调整装置，该装置通过简单的机构和常见的导电塑料就可以实现航天器机构中绳索上张力精密调节，且具有重量轻，可靠性高的特点。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种应用于航天器的绳索张力精密调整装置，包括：电机驱动转轴、绳索、张力监测组件及配套的控制电路和位置监测电路，绳索一端缠绕在电机驱动转轴上，另一端作用在被操作对象上，电机驱动转轴的转动来调节绳索的长度，进行绳索上张力大小的调节，绳索张力作用在张力监测组件上，随着张力监测组件的移动位置不同，位置监测电路产生遥测电压信号，控制电路根据接收到的遥测电压信号，计算绳索上的张力，并发出驱动信号，控制电机驱动转轴对绳索进行张紧和松开，实现对绳索上张力的精密调节。所述张力监测组件包括套筒、导电塑料、推杆弹簧、簧片及推杆，绳索一端缠绕在电机驱动转轴上，另一端穿过推杆末端作用在被操作对象上，绳索张力作用在张力监测组件中的推杆上，在推杆弹簧压力的共同作用下，随着绳索张力大小的变化，推杆在套筒中上下移动，保证了绳索上的拉力与推杆弹簧被压缩量有一个严格的数学关系，通过弹簧压缩位置计算绳索拉力大小，又为绳索张力调节提供了一个弹性环节，推杆带动簧片上下移动，与导电塑料形成一个小型滑动变阻器，导电塑料接入位置监测电路的电阻不同产生遥测电压信号，控制电路接收遥测电压信号，并由此计算推杆弹簧压缩量及绳索上张力的大小，并根据控制的目标，发出驱动信号控制电机驱动转轴的转动，形成对绳索上张力的闭环控制。本专利技术所公开的应用于航天器的绳索张力精密调整装置，针对现有技术中对航天器机构上简单有效的绳索张力紧密调节提出的需求，从产品简单性和实用性出发，通过简单的机构和常见的导电塑料就可以实现航天器机构中绳索上张力精密调节，且具有重量轻，可靠性高的特点。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术装置的外观构型示意图；图2是本专利技术装置中张力监测组件详细组成；图3是本专利技术装置的工作原理框图；图4是本专利技术装置的位置监测电路原理图。其中：电机驱动转轴1、绳索2、张力监测组件3、安装板4；张力监测组件包括套筒3a、导电塑料3b、推杆弹簧3c、簧片3d及推杆3e。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。参阅图1～图3，本专利技术所提供的应用于航天器的绳索张力精密调整装置，由电机驱动转轴1、绳索2、张力监测组件3、安装板4及配套的控制电路和位置监测电路组成，张力监测组件主要由套筒3a、导电塑料3b、推杆弹簧3c、簧片3d及推杆3e组成。绳索一端缠绕在电机驱动转轴上，另一端穿过推杆末端及安装板上的安装孔并作用在被操作对象上，电机驱动转轴的转动可已调节绳索的长度，也就达到了调节绳索上拉力大小的目的；绳索张力作用在张力监测组件中的推杆上，在推杆弹簧压力的共同作用下，随着绳索张力大小的变化，推杆可以在套筒中上下移动，这样的构型保证了绳上的拉力与推杆弹簧被压缩量有一个严格的数学关系，可以通过弹簧压缩位置计算绳索拉力大小，又为绳索张力调节提供了一个弹性环节，保证电机驱动转轴通过调节绳索的长短来调节绳索上的拉力成为一个可行的操作；随着张力监测组件中的推杆在外力作用下的上下移动，安装在弹簧推杆上的簧片也随之上下平移，与导电塑料形成一个小型滑动变阻器，随着接入位置监测电路中导电塑料的阻值R2不同，遥测电压信号也随之发生变化；控制电路接收遥测电压的信号，并由此计算推杆弹簧压缩量及绳索上张力的大小，并根据控制的目标，发出驱动信号控制电机驱动转轴的转动，形成对绳索上张力的闭环控制，实现精密调节的目的。绳索使用符合国标的钢丝绳，直径为0.8～1.2mm，既可以保证绳索柔韧性，又可以保证系统刚度。簧片使用1Cr17Ni7材料进行加工，使用520℃～550℃进行稳定化回火处理,保证弹簧的疲劳强度和弹性。弹簧的参考尺寸为：簧丝直径为0.8mm，节距为4.4mm，有效圈数为6圈，弹簧的未压缩自由长度为29mm。在初始推杆没有受到绳索外力的作用下弹簧即处于压缩状态，保证推杆初始位置的唯一性。图4中，位置监测电路中分压电阻R1阻值为1.0k，导电塑料的电阻R2为4.0k，弹簧的初始状态及压缩状态下，遥测电压0V和4V，遥测电压在推杆上下移动过程中在0～4V之间变化。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于航天器的绳索张力精密调整装置，其特征在于，包括：电机驱动转轴、绳索、张力监测组件及配套的控制电路和位置监测电路，绳索一端缠绕在电机驱动转轴上，另一端作用在被操作对象上，电机驱动转轴的转动来调节绳索的长度，进行绳索上张力大小的调节，绳索张力作用在张力监测组件上，随着张力监测组件的移动位置不同，位置监测电路产生遥测电压信号，控制电路根据接收到的遥测电压信号，计算绳索上的张力，并发出驱动信号，控制电机驱动转轴对绳索进行张紧和松开，实现对绳索上张力的精密调节。

【技术特征摘要】
1.一种应用于航天器的绳索张力精密调整装置，其特征在于，包括：电机驱动转轴、绳索、张力监测组件及配套的控制电路和位置监测电路，绳索一端缠绕在电机驱动转轴上，另一端作用在被操作对象上，电机驱动转轴的转动来调节绳索的长度，进行绳索上张力大小的调节，绳索张力作用在张力监测组件上，随着张力监测组件的移动位置不同，位置监测电路产生遥测电压信号，控制电路根据接收到的遥测电压信号，计算绳索上的张力，并发出驱动信号，控制电机驱动转轴对绳索进行张紧和松开，实现对绳索上张力的精密调节。2.根据权利要求1所述的应用于航天器的绳索张力精密调整装置，其特征在于,所述张力监测组件包括套筒、导电塑料、推杆弹簧、簧片及推杆，绳索一端缠绕在电机驱动转轴上，另一端穿过推杆末端作用在被操作对象上，绳索张力作用在张力监测组件中的推杆上，在推杆弹簧压力的共同作用下，随着绳索张力大小的变化，推杆在套筒中上下移动，保证了绳索上的拉力与推杆弹簧被压缩量有一个严格的数学关系，通过弹簧压缩位置计算绳索拉力大小，又为绳索张力调节提供了一个弹性环节，推杆带动簧片上下移动，与导电塑料形成一个小型滑动变阻器，导电塑料接入位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛景赛，赵发刚，王智磊，赵枝凯，聂斌斌，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31