一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置制造方法及图纸

一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置，它涉及一种随动式重力补偿装置，具体涉及一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置。本发明专利技术为了解决现有地面模拟设备无法完全模拟投光照明设备在零重力状态下完成展开动作和双轴驱动动作的问题。本发明专利技术的定位板竖直固定在球形支撑架上，本发明专利技术还包括大臂组件、小臂组件、前端重补组件和后端重补组件，大臂组件与定位板连接，小臂组件与大臂组件连接，小臂组件的前端通过前端重补组件与投光照明设备连接，小臂组件的后端通过后端重补组件与投光照明设备的中部连接，投光照明设备的后端与定位板连接，投光照明设备的后端通过同步压紧释放组件与大臂组件的末端连接。本发明专利技术属于航空航天领域。

A Follow-up Gravity Compensation Device for Cloud Lamp of 3-DOF Space Station

The utility model relates to a follow-up gravity compensation device for a three-degree-of-freedom space station platform lamp, which relates to a follow-up gravity compensation device, in particular to a follow-up gravity compensation device for a three-degree-of-freedom space station platform lamp. The invention solves the problem that the existing ground simulation equipment can not fully simulate the unfolding action and the two-axis driving action of the illumination equipment under the zero gravity state. The positioning plate of the invention is vertically fixed on a spherical support frame. The invention also includes a big arm component, a small arm component, a front end repairing component and a back end repairing component. The big arm component is connected with the positioning plate, the small arm component is connected with the arm component, the front end of the small arm component is connected with the lighting device through the front end repairing component, and the back end of the small arm component is connected with the lighting device through the back end repairing component. The middle part of the illumination device is connected, the back end of the illumination device is connected with the positioning plate, and the back end of the illumination device is connected with the end of the arm component by synchronous pressing and releasing component. The invention belongs to the field of aerospace.

【技术实现步骤摘要】
一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置
本专利技术涉及一种随动式重力补偿装置，具体涉及一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置，属于航空航天领域。
技术介绍
随着航天工业的日益发展，科技水平的不断提高，对宇宙未知的领域的探索热情达到了空前的高涨。航天活动代表着一个国家的综合实力水平的同时，也是一个强国大国的象征。目前，对太空的探索活动的发展过程通常为：绕地卫星、空间站与太空探测。探测任务要求系统的各方面性能都很高，进入太空的设备必须先在地面进行相应的实验和大量的性能评估，这样才能保证按照目标完成要求。本专利是研制重力补偿装置，模拟试验件在太空的零重力状态，确保其在地面仿真试验顺利进行。本专利的意义旨在制造模拟精度更高的重力补偿机构，这样不仅保证了投光照明设备在零重力状态下完成展开动作和双轴驱动动作，同时为航天器、探月器等进行地面模拟试验提供了更广泛的范围。
技术实现思路
本专利技术为解决现有地面模拟设备无法完全模拟投光照明设备在零重力状态下完成展开动作和双轴驱动动作的问题，进而提出一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置。本专利技术为解决上述问题采取的技术方案是：本专利技术包括同步压紧释放组件、球形支撑架和定位板，定位板竖直固定在球形支撑架上，本专利技术还包括大臂组件、小臂组件、前端重补组件和后端重补组件，大臂组件与定位板连接，小臂组件与大臂组件连接，小臂组件的前端通过前端重补组件与投光照明设备连接，小臂组件的后端通过后端重补组件与投光照明设备的中部连接，投光照明设备的后端与定位板连接，投光照明设备的后端通过同步压紧释放组件与大臂组件的末端连接。进一步的，大臂组件包括基座、回转轴、大臂和大臂回转支座，基座固定安装在定位板上，大臂的末端与大臂回转支座连接，大臂回转支座通过回转轴与基座转动连接。进一步的，大臂组件还包括两个挡轴和两个恒力矩弹簧，基座的上端和下端分别设有一个挡轴，每个挡轴上分别套装一个恒力矩弹簧。进一步的，大臂组件还包括弹簧球锁，弹簧球锁的下端由上至下穿过基座的上表面插装在大臂回转支座上表面的凹槽内。进一步的，弹簧球座包括球头锁销、固定外套、压缩弹簧和调节螺母，固定外套竖直安装在基座的上表面上，调节螺母插装在固定外套的上端内，且调节螺母的外壁与固定外套的内壁通过螺纹连接，压缩弹簧、球头锁销由上至下依次设置在固定外套内，球头锁销的下端由上至下穿过基座的上表面插装在大臂回转支座上表面的凹槽内。进一步的，小臂组件包括回转轴、小臂架、导轨、小臂滑车、电磁制动器和两个限位块，小臂架通过回转轴与大臂的前端转动连接，导轨设置在小臂架的下表面，且导轨沿长度方向的中心线与小臂架沿长度方向的中心线平行，导轨的两端通过两个限位块与小臂架下表面的两端连接诶，所述小臂滑车安装在导轨上，回转轴的上端与电磁制动器连接。进一步的，所述小臂滑车包括绳轮安装板、滑块、两个绳轮座和两个绳轮，滑块安装在导轨上，且滑块能沿导轨直线往复移动，绳轮安装板的上表面与滑块的下表面固定连接，两个绳轮座沿绳轮安装板的长度方向并排安装在绳轮安装板的下表面，每个绳轮座分别安装一个绳轮。进一步的，前端重补组件包括钢丝绳、砝码、回转半环、轴承外座、轴承内座和三个小轴承，钢丝绳的一端与回转半环连接，钢丝绳的另一端穿过两个绳轮与砝码连接，回转半环的两端与轴承外座的两侧转动连接，轴承内座设置在轴承外座内，三个小轴承沿圆周方向均布设置在轴承外座的内壁与轴承内座的外壁之间。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术保证了在零重力环境下投光照明设备动态照明的需求，即满足展开角度为90度，方位转动的范围为正负175度，俯仰转动范围为90度～45度各工况运动；2、本专利技术具有较高的卸载精度；3、本专利技术在投光灯组件处卸载装置上设计有自适应转动环，可避免弯矩；4、本专利技术绳索均通过重心，内部不会存在力矩；5、重力卸载过程中允许多个运动单独进行卸载试验；6、本专利技术为投光照明设备提供了更稳定的状态；7、本专利技术具有极高的装配精度；8、整个装卸装置卸载安装位置均不在投光照明设备的电子元件、电机等位置；9、本专利技术的设计尺寸、安装位置、支撑架形式可满足单机试验。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是投光照明设备的结构示意图；图3是大臂组价的结构示意图；图4是弹簧球锁的结构示意图；图5是小臂组件的结构示意图；图6是前端重补组件的结构示意图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置，它包括同步压紧释放组件5、球形支撑架6和定位板7，定位板7竖直固定在球形支撑架6上，本实施方式还包括大臂组件1、小臂组件2、前端重补组件3和后端重补组件4，大臂组件1与定位板7连接，小臂组件2与大臂组件1连接，小臂组件2的前端通过前端重补组件3与投光照明设备8连接，小臂组件2的后端通过后端重补组件4与投光照明设备8的中部连接，投光照明设备8的后端与定位板7连接，投光照明设备8的后端通过同步压紧释放组件5与大臂组件1的末端连接。投光照明设备8由展开锁定机构8-1、方位驱动机构8-2、俯仰驱动机构8-3、投光灯8-4首尾依次连接组成。大臂组件1用于整个投光照明设备8后端悬吊卸载；小臂组件2用于整个投光照明设备8前端悬吊卸载，前端重补组件3起到对投光照明设备8后段部分进行悬吊卸载作用，后端重补组件4对投光照明设备8进行悬吊卸载作用，同步压紧释放组件5在试验中代替火攻切割器进行压紧解锁。具体实施方式二：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置的大臂组件1包括基座1-1、回转轴1-2、大臂1-3和大臂回转支座1-4，基座1-1固定安装在定位板7上，大臂1-3的末端与大臂回转支座1-4连接，大臂回转支座1-4通过回转轴1-2与基座1-1转动连接。大臂回转支座1-4与大臂1-3的末端连接处设有调节垫块1-5。回转轴1-2的上端和下端均设有角接触球轴承1-6。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置的大臂组件1还包括两个挡轴1-7和两个恒力矩弹簧1-8，基座1-1的上端和下端分别设有一个挡轴1-7，每个挡轴1-7上分别套装一个恒力矩弹簧1-8。所述恒扭矩弹簧1-8采用3Cr19Ni9Mo2N的材料，具有优良的综合性能、良好的表面质量严格控制表面缺陷和脱碳、精确的外形和尺寸。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。具体实施方式四：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式所述一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置的大臂组件1还包括弹簧球锁1-9，弹簧球锁1-9的下端由上至下穿过基座1-1的上表面插装在大臂回转支座1-4上表面的凹槽1-4-1内。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。具体实施方式五：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式所述一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置的弹簧球座1-9包括球头锁销1-9-1、固定外套1-9-2、压缩弹簧1-9-3和调节螺母1-9-4，固定外套1-9-2竖直安装在基座1-1的上表面上，调节螺母1-9-4插装在固定外套1-9-2的上端内，且调节螺母1-9-4的外壁与固定外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置，它包括同步压紧释放组件(5)、球形支撑架(6)和定位板(7)，定位板(7)竖直固定在球形支撑架(6)上，其特征在于：所述一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置还包括大臂组件(1)、小臂组件(2)、前端重补组件(3)和后端重补组件(4)，大臂组件(1)与定位板(7)连接，小臂组件(2)与大臂组件(1)连接，小臂组件(2)的前端通过前端重补组件(3)与投光照明设备(8)连接，小臂组件(2)的后端通过后端重补组件(4)与投光照明设备(8)的中部连接，投光照明设备(8)的后端与定位板(7)连接，投光照明设备(8)的后端通过同步压紧释放组件(5)与大臂组件(1)的末端连接。

【技术特征摘要】
1.一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置，它包括同步压紧释放组件(5)、球形支撑架(6)和定位板(7)，定位板(7)竖直固定在球形支撑架(6)上，其特征在于：所述一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置还包括大臂组件(1)、小臂组件(2)、前端重补组件(3)和后端重补组件(4)，大臂组件(1)与定位板(7)连接，小臂组件(2)与大臂组件(1)连接，小臂组件(2)的前端通过前端重补组件(3)与投光照明设备(8)连接，小臂组件(2)的后端通过后端重补组件(4)与投光照明设备(8)的中部连接，投光照明设备(8)的后端与定位板(7)连接，投光照明设备(8)的后端通过同步压紧释放组件(5)与大臂组件(1)的末端连接。2.根据权利要求1所述一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置，其特征在于：大臂组件(1)包括基座(1-1)、回转轴(1-2)、大臂(1-3)和大臂回转支座(1-4)，基座(1-1)固定安装在定位板(7)上，大臂(1-3)的末端与大臂回转支座(1-4)连接，大臂回转支座(1-4)通过回转轴(1-2)与基座(1-1)转动连接。3.根据权利要求2所述一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置，其特征在于：大臂组件(1)还包括两个挡轴(1-7)和两个恒力矩弹簧(1-8)，基座(1-1)的上端和下端分别设有一个挡轴(1-7)，每个挡轴(1-7)上分别套装一个恒力矩弹簧(1-8)。4.根据权利要求2所述一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置，其特征在于：大臂组件(1)还包括弹簧球锁(1-9)，弹簧球锁(1-9)的下端由上至下穿过基座(1-1)的上表面插装在大臂回转支座(1-4)上表面的凹槽(1-4-1)内。5.根据权利要求4所述一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置，其特征在于：弹簧球座(1-9)包括球头锁销(1-9-1)、固定外套(1-9-2)、压缩弹簧(1-9-3)和调节螺母(1-9-4)，固定外套(1-9-2)竖直安装在基座(1-1)的上表面上，调节螺母(1-9-4)插装在固定外套(1-9-2)的上端内，且调节螺母(1-9-4)的外壁与固定外套(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏伟，邓宗全，陶磊，刘荣强，杨德文，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23