【技术实现步骤摘要】
本申请涉及航空航天，具体是一种用于模拟设备过载加速下落及制动回收的电驱系统。
技术介绍
1、随着航天科技的快速发展，长期在轨飞行器历经变轨调姿以及重复利用回收等过程，在以上飞行过程中受到静力微重力环境以及过载加速等不同的力学环境，由此导致贮箱内的推进剂流态发生改变，贮箱内部压力、温度发生剧烈变化，对发动机和相关设备的正常工作产生很大影响。
技术实现思路
1、为了解决上述技术缺陷之一，且需要在地面环境模拟和预示设备在不同过载环境中流体的特性变化规律，本申请实施例中提供了一种用于模拟设备过载加速下落及制动回收的电驱系统。
2、根据本申请实施例，提供了一种用于模拟设备过载加速下落及制动回收的电驱系统，包括提升制动系统、加速下落系统、控制系统和导向装置；
3、所述提升制动系统用于实现实验设备的稳步提升和高位制动，并在实验设备加速下落结束后，对高速运行的实验设备进行制动，包括提升电机、提升减速机、电磁离合器、制动卷筒、制动盘及制动器；所述提升减速机与所述提升电机驱动连接，所述电磁离合器安装于所述提升减速机的输出端，所述制动卷筒安装于所述电磁离合器的输出端；所述提升电机为实验设备提升提供动力，与所述提升减速机配合并输出稳定的提升力矩；所述制动卷筒用于缠绕和释放提升钢丝绳，所述制动器与所述制动盘相匹配，在接收到制动控制指令后，所述制动器抱紧所述制动盘对转动的所述制动卷筒进行制动；所述电磁离合器用于所述提升减速机和所述制动卷筒之间的联接与脱开，提升实验设备时，所述提升减速机
4、所述加速下落系统用于实现实验设备按照设定的加速度曲线进行加速下落，包括下落电机、下落减速机、下落卷筒、扭矩传感器、减速器端联轴器和电机端联轴器；两台所述下落电机分别与所述下落减速机驱动连接，并同步驱动所述下落减速机，且每台所述下落电机的输出端依次通过所述电机端联轴器、所述扭矩传感器和所述减速器端联轴器与所述下落减速机相连，所述下落卷筒安装于所述下落减速机的输出端，所述下落卷筒用于缠绕和释放下落钢丝绳，所述下落减速机带动下落卷筒转动，使下落钢丝绳带动实验设备按照设定的加速度控制曲线进行加速下落；所述扭矩传感器用于测试下落电机的输出扭矩，通过分析测得的输出扭矩，控制电机输出扭矩及两台下落电机的同步特性；
5、所述控制系统用于完成试验系统过程中，驱动电机、制动器、离合器、限位开关的控制，并采集下落电机输出扭矩、实验设备加速度值，按照试验流程实现实验设备变加速下落试验以及制动控制功能；
6、所述导向装置用于防止实验设备在提升和加速下落过程中产生旋转或摇摆晃动，包括连接底座、导向钢丝绳、限位开关和导向轮组，一对竖直设置的所述导向钢丝绳的两端分别通过所述连接底座进行固定，所述限位开关安装于所述导向钢丝绳的上部，若干个导向轮组套设于一对所述导向钢丝绳上，用于放置实验设备的载物台的外壁通过所述导向轮组与所述导向钢丝绳相连；
7、试验准备阶段，实验设备由所述提升制动系统起吊至设定高度，在触碰到所述限位开关后对实验设备进行制动，打开所述电磁离合器，将所述制动卷筒和所述提升电机之间的连接脱开；
8、试验开始后，打开所述制动器，同步启动所述加速下落电机，所述下落电机为实验设备提供向下加速的驱动力，通过所述导向轮组和所述下落卷筒带动下落钢丝绳直线运动，将所述下落电机的转动变速至实验设备的变加速下落；加速下落阶段结束后，启动所述制动器，将实验设备减速至静止，完成一次试验。
9、作为优选，所述控制系统包括上位机、控制器、过载传感器，所述限位开关、所述控制器、所述过载传感器分别与所述上位机控制连接，所述过载传感器用于对实验设备的加速度进行监测，确保负载按照设定加速度曲线进行运动。
10、作为优选，所述制动卷筒上设有第一挡绳辊，用于防止制动卷筒高速旋转时提升钢丝绳发生乱绳和跳绳。
11、作为优选，所述下落卷筒上设有第二挡绳辊，用于防止下落卷筒高速旋转时下落钢丝绳发生乱绳和跳绳。
12、采用本申请实施例中提供的用于模拟设备过载加速下落及制动回收的电驱系统，可实现实验设备的平稳提升，然后按照加速度控制曲线，实现实验设备的高速下落和平稳制动。本系统可以在试验室环境中实施该类试验，制造成本较低，试验方便快捷，可根据试验条件，实现大质量实验设备不同过载加速度的下落需求，并在类似试验中广泛应用。
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1.一种用于模拟设备过载加速下落及制动回收的电驱系统，其特征在于，包括提升制动系统、加速下落系统、控制系统和导向装置；
2.根据权利要求1所述的用于模拟设备过载加速下落及制动回收的电驱系统，其特征在于，所述控制系统包括上位机、控制器、过载传感器，所述限位开关、所述控制器、所述过载传感器分别与所述上位机控制连接，所述过载传感器用于对实验设备的加速度进行监测，确保负载按照设定加速度曲线进行运动。
3.根据权利要求1所述的用于模拟设备过载加速下落及制动回收的电驱系统，其特征在于，所述制动卷筒上设有第一挡绳辊，用于防止制动卷筒高速旋转时提升钢丝绳发生乱绳和跳绳。
4.根据权利要求1所述的用于模拟设备过载加速下落及制动回收的电驱系统，其特征在于，所述下落卷筒上设有第二挡绳辊，用于防止下落卷筒高速旋转时下落钢丝绳发生乱绳和跳绳。
【技术特征摘要】
1.一种用于模拟设备过载加速下落及制动回收的电驱系统，其特征在于，包括提升制动系统、加速下落系统、控制系统和导向装置；
2.根据权利要求1所述的用于模拟设备过载加速下落及制动回收的电驱系统，其特征在于，所述控制系统包括上位机、控制器、过载传感器，所述限位开关、所述控制器、所述过载传感器分别与所述上位机控制连接，所述过载传感器用于对实验设备的加速度进行监测，确保负载按照...
【专利技术属性】
技术研发人员：王丽娟，芮鹏，高飞，王萌，张慧，侯京锋，于佳晖，王冲，窦雪川，朱曦全，杨志鹏，李亚男，刘玥，
申请(专利权)人：北京强度环境研究所，
类型：发明
国别省市：
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