【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航天承载，具体涉及一种可适配安装的承力模块及机柜。
技术介绍
1、国际空间站和我国天宫空间站均配置了大量的科学试验柜。科学试验柜以单机设备的形式存在，具备机械安装与承载功能、热控功能、配电和信息功能等。国际空间站的机柜包括可以分为系统机柜(system rack)、标准载荷机柜(international standardpayload rack，简称ispr机柜)、空间站快速试验处理机柜(expediting the processingof experiment to space station，简称express)和rsp机柜(resupply stowage rack)。国际空间站的机柜大多为定制机柜，根据不同的需求，可以选用不同的机柜，每个机柜的实验方向较为集中，实验规模较大。
2、近年来，中国航天事业取得突飞猛进的发展，已实现100吨级空间站的在轨构建工作，同时，空间站集成了多种科学试验，对结构的设计也提出了较高的要求。如天宫空间站计划装载23个机柜，包括生命生态实验、液体物理实验机柜、超冷原子物理实验机柜等，服务于各类专项科学实验。所以，以科学试验柜为代表的大型载荷(特指大质量、大尺寸的物品)科研设备是未来空间站的重要构成部分，是结构设计的重点对象。
3、但是，目前大型载荷在使用过程中存在的共性问题在于：
4、1)大型载荷质量约500～1000kg，安装不方便；
5、2)大型载荷一般为定制产品，不能满足多样化的实验需求；
6、3)大型载荷为单
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种可适配安装的承力模块及机柜，便于大型载荷的安装、安装精度高且能够满足多样化的实验需求。
2、本专利技术是通过下述技术方案实现的：
3、一种可适配安装的承力模块包括：顶部桁架组件、承力模块本体和底部固定组件；
4、顶部桁架组件位于承力模块本体的顶部，与外部载体连接；
5、底部固定组件位于承力模块本体底部，将承力模块本体的底部安装至外部载体上；
6、令承力模块本体面积最大的平面为正面，承力模块本体正面底部的中点为原点o，承力模块本体的由前到后的方向为z向，由底部到顶部的方向为+y向，建立右手空间坐标系o-xyz；
7、顶部桁架组件包括杆ⅰ、杆ⅱ和杆ⅲ；杆ⅰ、杆ⅱ和杆ⅲ呈“z”型分布；其中，杆ⅱ为上横杆，杆ⅰ为下横杆，杆ⅲ为斜杆；杆ⅱ、杆ⅰ和杆ⅲ的长度均可调；
8、外部载体上设置有三个安装接口，杆ⅰ的一端、杆ⅱ的一端和杆ⅲ的一端分别一一对应与三个安装接口铰接；
9、杆ⅱ的另一端通过销轴g与承力模块本体销接，销轴g的轴线沿y轴方向；
10、杆ⅱ的与承力模块本体销接端的+x向设置有销耳，杆ⅲ的另一端通过销轴j与销耳销接，销轴j的轴线沿y轴方向；
11、杆ⅰ的另一端通过销轴h与承力模块本体销接，销轴h的轴线沿y轴方向。
12、进一步的，令承力模块本体正面顶端的两个角点分别为a点和b点，杆ⅰ与a点销接，杆ⅱ与b点销接；
13、杆ⅰ、杆ⅱ和杆ⅲ均分别包括端头和拉杆，端头的一端设置有销孔，该销孔通过销轴固定；端头的另一端与拉杆的一端螺纹连接，拉杆的另一端设有球副，与外部载体的安装接口球铰接，通过旋转相应的拉杆可实现杆ⅰ、杆ⅱ和杆ⅲ长度的调节。
14、进一步的，底部固定组件包括固定支座ⅰ、旋转支座ⅰ、固定支座ⅱ和旋转支座ⅱ；
15、令承力模块本体底部的四个角点分别为c点、d点、e点和f点，其中c点位于+x轴上，d点位于－x轴上，e点位于+x+z象限，f点位于-x+z象限；
16、旋转支座ⅰ和旋转支座ⅱ固定设置在外部载体上，且相对设置；旋转支座ⅰ与承力模块本体的c点旋转连接，旋转支座ⅱ与承力模块本体的d点旋转连接，旋转支座ⅰ和旋转支座ⅱ使得承力模块本体可绕x轴向-z方向转动90°；
17、固定支座ⅰ固定设置在外部载体上，且与承力模块本体的e点通过销轴p销接；销轴p的轴线沿z轴方向；固定支座ⅱ固定设置在外部载体上，且与承力模块本体的f点通过销轴q销接；销轴q的轴线沿z轴方向。
18、进一步的，承力模块本体包括顶板、弧形板、侧板ⅰ、侧板ⅱ、底板和本体框架；
19、本体框架为梁式框架结构，顶板设置在本体框架的顶部，底板设置在本体框架的底部；
20、弧形板设置在本体框架的背部，侧板ⅰ和侧板ⅱ分别设置在本体框架的两侧；弧形板与侧板ⅰ的对接线为弧形线，弧形板与侧板ⅱ的对接线为弧形线，弧形板与顶板的对接线为直线，弧形板与底板的对接线为直线，弧形板的外凸面朝向外部。
21、进一步的，承力模块本体还包括风道组件；
22、弧形板与本体框架、侧板ⅰ、侧板ⅱ以及本体框架背部围成弧形区；
23、风道组件设置在弧形区内，风道组件的-z面与本体框架的背部连接，风道组件的+z面与弧形板共形。
24、进一步的，本体框架包括六个主梁、四个横梁、若干辅梁、四组外导轨、水平板ⅰ、水平板ⅱ和功能墙；
25、六个主梁的长度方向均沿y向，且沿x方向设置三列，沿z向设置两行，令x向的三列主梁分别为第一列主梁、第二列主梁和第三列主梁；令z向的由前到后两行主梁分别为第一行主梁和第二行主梁；
26、四个横梁的长度方向均沿x向，一个横梁设置在第一行主梁的顶部；一个横梁设置在第一行主梁的底部，且距离第一行主梁的底部端面留有设定距离s；一个横梁设置在第二行主梁的顶部；一个横梁设置在第二行主梁的底部；
27、若干辅梁的长度方向均沿z向，一部分辅梁设置在第一列主梁的两个主梁之间，另一部分辅梁设置在第三列主梁的两个主梁之间；
28、功能墙设置在第二行主梁的后侧；
29、上水平板位于本体框架的靠近顶端的位置，上水平板的+y端面与本体框架的-z面的顶端留有设定距离t；下水平板位于本体框架的靠近底端的位置，与本体框架的底端留有设定距离s；上水平板和下水平板将本体框架沿y轴方向划分为三个安装区域，分别为顶部空间、试验单元安装区和下矩形区；
30、四组外导轨均设置在试验单元安装区内，四组外导轨的长度方向均沿z向，每组外导轨包括若干外导轨，令四组外导轨分别为第一组外导轨、第二组外导轨、第三组外导轨和第四组外导轨；第一组外导轨设置在第一列主梁的内侧；第二组外导轨和第三组外导轨分别设置在第二列主梁的两侧；第四组外导轨设置在第三列主梁的内侧；且第一组外导轨与第二组外导轨一一相对；第三组外导轨和第四组外导轨一一相对，用于安装试验单元并对试验单元导向。
31、进一步的，第一行主梁的长度大于第二行主梁的长度，第一行主梁的底端和第二行主梁的底端均位于xoz平面上，使得第一行主梁的高度大于第二行主梁的高度；顶板本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可适配安装的承力模块，其特征在于，包括：顶部桁架组件、承力模块本体和底部固定组件；
2.如权利要求1所述一种可适配安装的承力模块，其特征在于，令承力模块本体正面顶端的两个角点分别为A点和B点，杆Ⅰ与A点销接，杆Ⅱ与B点销接；
3.如权利要求1或2所述一种可适配安装的承力模块，其特征在于，底部固定组件包括固定支座Ⅰ、旋转支座Ⅰ、固定支座Ⅱ和旋转支座Ⅱ；
4.如权利要求1或2所述一种可适配安装的承力模块，其特征在于，承力模块本体包括顶板、弧形板、侧板Ⅰ、侧板Ⅱ、底板和本体框架；
5.如权利要求4所述一种可适配安装的承力模块，其特征在于，承力模块本体还包括风道组件；
6.如权利要求4所述一种可适配安装的承力模块，其特征在于，本体框架包括六个主梁、四个横梁、若干辅梁、四组外导轨、水平板Ⅰ、水平板Ⅱ和功能墙；
7.如权利要求6所述一种可适配安装的承力模块，其特征在于，第一行主梁的长度大于第二行主梁的长度，第一行主梁的底端和第二行主梁的底端均位于XOZ平面上，使得第一行主梁的高度大于第二行主梁的高度；顶板的-Z端
8.如权利要求6所述一种可适配安装的承力模块，其特征在于，底部固定组件包括固定支座Ⅰ、旋转支座Ⅰ、固定支座Ⅱ、旋转支座Ⅱ、锁紧杆Ⅰ和锁紧杆Ⅱ；
9.一种可柔性安装的机柜，基于权利要求6-8任意一项所述一种可适配安装的承力模块，其特征在于，包括所述承力模块、若干试验单元和若干设备系统；
10.如权利要求9所述一种可柔性安装的机柜，其特征在于，每个试验单元均为长方体结构，长方体结构的两个侧面设置一副以上内导轨，令承力模块本体上相对的两个外导轨为一副外导轨，一副以上内导轨与承力模块本体上一副以上外导轨相互配合，对试验单元进行导向；
...【技术特征摘要】
1.一种可适配安装的承力模块，其特征在于，包括：顶部桁架组件、承力模块本体和底部固定组件；
2.如权利要求1所述一种可适配安装的承力模块，其特征在于，令承力模块本体正面顶端的两个角点分别为a点和b点，杆ⅰ与a点销接，杆ⅱ与b点销接；
3.如权利要求1或2所述一种可适配安装的承力模块，其特征在于，底部固定组件包括固定支座ⅰ、旋转支座ⅰ、固定支座ⅱ和旋转支座ⅱ；
4.如权利要求1或2所述一种可适配安装的承力模块，其特征在于，承力模块本体包括顶板、弧形板、侧板ⅰ、侧板ⅱ、底板和本体框架；
5.如权利要求4所述一种可适配安装的承力模块，其特征在于，承力模块本体还包括风道组件；
6.如权利要求4所述一种可适配安装的承力模块，其特征在于，本体框架包括六个主梁、四个横梁、若干辅梁、四组外导轨、水平板ⅰ、水平板ⅱ和功能墙；
7.如权利要求6所述一种可适配安装的承力模...
【专利技术属性】
技术研发人员：许焕宾，施丽铭，张晓莉，余晨帆，李翔，张啸雨，陈同祥，孙勇，张琳，常洁，成志忠，杨金禄，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：
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