二维无摩擦长距离运动的多层气浮吊挂装置制造方法及图纸

一种二维无摩擦长距离运动的多层气浮吊挂装置，包括单层吊挂装置和展开试验架，单层吊挂装置包括支撑部件、气浮随动部件、检测部件和导轨系统，支撑部件包括两根纵向气浮轴、一块传感器安装板和左右两套纵向气浮轴固定架，气浮随动部件包括两个纵向气浮套、两个横向气浮套、两个气浮座、伸缩气管、一根横向气浮轴和吊挂工装，检测部件包括横向位移传感器和纵向位移传感器，导轨系统包括横向线性模组、横向导轨横梁、纵向导轨滑块和纵向导轨，纵向导轨线性模组通过支撑件水平固定在展开试验架上，展开试验架在竖直方向分多层，每层一组独立的单层吊挂装置。本实用新型专利技术实现大位移长距离随动运动，满足多层吊挂装置间的配合运动。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气浮装置，尤其是一种二维无摩擦运动的气浮吊挂装置。
技术介绍
太阳翼由数块太阳电池板和一个连接架相互铰接组成，它们依靠压紧机构收拢折叠于卫星本体侧壁上。当卫星入轨后，最后展成一个平面的太阳电池阵，为卫星在轨道上工作提供主要的电源。太阳翼地面展开试验装置，是在地面上模拟太空中太阳帆板展开试验的通用设备之一，通过吊挂装置与太阳板或者连接架相连，为太阳翼提供与真实展开条件类似的零重力、两自由度运动模拟条件，模拟实现卫星太阳翼的展开，可分析太阳翼展开时间，展开后状态等。由于重力和摩擦阻力等因素影响，在地面上模拟太空中太阳帆板展开试验是极其困难的，且代价高昂。经资料显示，在地面试验过程中，太阳翼采用了导轨小车在横向导轨和纵向导轨上移动来实现地面展开试验，该试验装置由支撑结构、纵向导轨、横向导轨、摇臂架、悬挂单元组成。太阳翼的外板、中板、内板初始状态压紧在模拟墙上，悬挂单元的作用力通过各太阳基板的质心，通过有滚轮的小车和横向导轨相连接，横向小车可在横向导轨上滑动，横向导轨通过带有滚轮的小车即纵向小车可在纵向导轨上滑动。太阳翼帆板展开的过程中，各悬挂点沿纵向横向做不规则曲线运动，但是上述零重力展开试验装置的横向纵向导轨均为带滚轮的小车，因而无法消除摩擦力的影响，在模拟太阳翼帆板展开过程中对其运动产生力的影响，因此这种设计存在很多的缺陷。由于气浮导轨具有摩擦阻力小、运动精度高、清洁无污染等特点，因而气浮导轨代替常用导轨在实现无摩擦运动装置中得到广泛应用。气浮导轨由气浮轴和气浮套组成，气浮套与气浮轴之间的气隙要求为微米级，因此气浮轴的同轴度加工精度要求非常高。另一方面，由于受到重力作用，对气浮轴材料的弯曲刚度要求很高。随着运动件移动距离的增力口，气浮轴的长度增加，因为气浮轴是细长杆件，要保证气浮轴长度全长与气浮套之间的间隙，加工难度很大。因此，气浮导轨常能应用在短距离无摩擦运动装置中。因而专利申请号为201010165973. 2的“用于长距离的无摩擦气浮导轨”公开了一种利用常规直线导轨技术，通过主动控制普通直线导轨滑块运动，保证大范围运动时直线导轨的精度，并结合小范围气浮导轨技术，保证承导件运动时始终在气浮导轨范围内，，从而跟随承导件运动，实现长距离的无摩擦直线运动的装置。同样，专利申请号为201010165536. O的“用于超长距离跟随吊点运动轨迹的无摩擦气浮装置”、专利申请号为201010165255. 5的“不受气管扰动影响的超长距离跟随吊点一维运动轨迹的气浮装置”、专利申请号为201010165602. 4的“不受气管扰动影响的长距离气浮直线导轨”、专利申请号为201010165658. X的“不受气管扰动力影响的超长距离跟随吊点运动轨迹的气浮装置”也都巧妙地将轴向长距离无摩擦移动嫁接到一般精度的滑块导轨组件上，即可实现气浮套在极短气浮轴随运动件的大位移移动。但是，这些方案只能实现一维的无摩擦平动，无法追踪太阳翼悬挂点的平面运动。专利申请号为201010165949. 9的“不受气管扰动影响的组合气浮装置”公布了一种双层气浮装置，这是一种通过多层叠加可实现各类无摩擦运动的装置，但是由于气浮轴是细长杆件，在长距离场合下气浮轴几乎无法加工，因此这种设计为短行程气浮装置。申请号为201010166032. O的“二维平面气浮导轨零重力吊架”公开了一种横向使用一根长气浮导轨，纵向上利用电机驱动直线长导轨配合小范围气浮导轨，从而实现二维无摩擦平动。但是由于横向气浮导轨加工难度的限制，无法进行横向大位移的随动运动，难以达到横向长距离传输，存在一定的缺陷。另一方面，太阳翼是由多块太阳板相互铰接而成，每块太阳板都有一个吊挂点，在太阳翼模拟展开的过程中，需要对每块太阳板提供吊挂支撑和轨迹追随。这样就需要多个吊挂点同时进行二维内平面运动，且不相互干涉，因此有很大的难度。
技术实现思路
为了克服已有二维气浮装置的无法实现大位移长距离随动运动的不足，本技术提供一种实现大位移长距离随动运动，满足多层吊挂装置间的配合运动的二维无摩擦长距离运动的多层气浮吊挂装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种二维无摩擦长距离运动的多层气浮吊挂装置，包括单层吊挂装置和展开试验架，所述单层吊挂装置包括支撑部件、气浮随动部件、检测部件和导轨系统，所述支撑部件包括两根纵向气浮轴、一块传感器安装板和左右两套纵向气浮轴固定架，所述气浮随动部件包括两个纵向气浮套、两个横向气浮套、两个气浮座、伸缩气管、一根横向气浮轴和吊挂工装，所述检测部件包括横向位移传感器和纵向位移传感器，所述导轨系统包括横向滑块、横向线性模组、横向导轨横梁、纵向导轨滑块和纵向导轨；其中，所述左右两套纵向气浮轴固定架安装在横向滑块上，所述两根纵向气浮轴的两端安装在左右两套纵向气浮轴固定架上，所述传感器安装板固定在纵向气浮轴固定架上，所述两个纵向气浮套套装在两根纵向气浮轴上，所述两个纵向气浮套及两个横向气浮套与两个气浮座密封连接且在空间上呈90°，所述伸缩气管与两个气浮座接通，所述两个横向气浮套套装在横向气浮轴上，所述吊挂工装固定在横向气浮轴的中间位置；所述横向滑块可滑动地安装在横向线性模组上，所述横向线性模组安装在横向导轨横梁上，横向导轨横梁的两端固定在纵向导轨的纵向导轨滑块上，纵向导轨滑块可滑动地安装在纵向线性模组上；所述纵向导轨线性模组通过支撑件水平固定在展开试验架上，所述展开试验架在竖直方向分多层，每层一组独立的单层吊挂装置。进一步，所述单层吊挂装置还包括检测部件，所述检测部件包括横向位移传感器、纵向位移传感器和霍尔传感器，所述横向位移传感器安装在传感器安装板与横向气浮轴的末端之间，所述纵向激光位移传感器安装在传感器安装板与气浮座外侧之间；所述霍尔传感器安装在两对纵向气浮轴固定架上，所述感应磁铁安装在对应的气浮套上。更进一步，两块横向滑块间有设定的距离，横向导轨横梁及其线性模组有设定的宽度，保证单层吊挂装置多层铺设时各吊挂系统间相互无干扰。本技术的有益效果主要表现在实现大位移长距离随动运动，满足多层吊挂装置间的配合运动。附图说明图1是二维无摩擦长距离运动的吊挂装置的示意图。图2是图1的后视图。图3是图1的侧视图。图4是导轨系统的示意图。图5是二层吊挂装置不意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述。参照图f图5，二维无摩擦长距离运动的多层气浮吊挂装置，包括单层吊挂装置和展开试验架，所述单层吊挂装置包括支撑部件、随动部件、检测部件和导轨系统，其中支撑部件、随动部件、检测部件构成平面运动气浮装置，所述支撑部件由两根纵向气浮轴3、一块传感器安装板7、两套纵向气浮轴固定架4构成。气浮随动部件由两个纵向气浮套10、两个横向气浮套1、两个气浮座2、伸缩气管27、一根横向气浮轴8、吊挂工装9组成。检测装置由横向激光位移传感器6、纵向激光位移传感器及其对应的挡光板、霍尔传感器28及对应的永磁铁29组成。所述左右两套纵向气浮轴固定架安装在横向导轨的横向滑台上，所述两根纵向气浮轴的两端安装在两套纵向气浮轴固定架上，所述传感器安装板固定在纵向气浮轴固定架上，所述两个纵向气浮套套装在两根纵向气浮轴上，所述两个纵向气浮套及两个横向气浮套与两个气浮座通过密封圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二维无摩擦长距离运动的多层气浮吊挂装置，其特征在于：包括单层吊挂装置和展开试验架，所述单层吊挂装置包括支撑部件、气浮随动部件、检测部件和导轨系统，所述支撑部件包括两根纵向气浮轴、一块传感器安装板和左右两套纵向气浮轴固定架，所述气浮随动部件包括两个纵向气浮套、两个横向气浮套、两个气浮座、伸缩气管、一根横向气浮轴和吊挂工装，所述检测部件包括横向位移传感器和纵向位移传感器，所述导轨系统包括横向滑块、横向线性模组、横向导轨横梁、纵向导轨滑块和纵向导轨；其中，所述左右两套纵向气浮轴固定架安装在横向滑块上，所述两根纵向气浮轴的两端安装在左右两套纵向气浮轴固定架上，所述传感器安装板固定在纵向气浮轴固定架上，所述两个纵向气浮套套装在两根纵向气浮轴上，所述两个纵向气浮套及两个横向气浮套与两个气浮座密封连接且在空间上呈90°，所述伸缩气管与两个气浮座接通，所述两个横向气浮套套装在横向气浮轴上，所述吊挂工装固定在横向气浮轴的中间位置；所述横向滑块可滑动地安装在横向线性模组上，所述横向线性模组安装在横向导轨横梁上，横向导轨横梁的两端固定在纵向导轨的纵向导轨滑块上，纵向导轨滑块可滑动地安装在纵向线性模组上；所述纵向导轨线性模组通过支撑件水平固定在展开试验架上，所述展开试验架在竖直方向分多层，每层一组独立的单层吊挂装置。...

【技术特征摘要】
1.一种二维无摩擦长距离运动的多层气浮吊挂装置，其特征在于包括单层吊挂装置和展开试验架，所述单层吊挂装置包括支撑部件、气浮随动部件、检测部件和导轨系统，所述支撑部件包括两根纵向气浮轴、一块传感器安装板和左右两套纵向气浮轴固定架，所述气浮随动部件包括两个纵向气浮套、两个横向气浮套、两个气浮座、伸缩气管、一根横向气浮轴和吊挂工装，所述检测部件包括横向位移传感器和纵向位移传感器，所述导轨系统包括横向滑块、横向线性模组、横向导轨横梁、纵向导轨滑块和纵向导轨；其中， 所述左右两套纵向气浮轴固定架安装在横向滑块上，所述两根纵向气浮轴的两端安装在左右两套纵向气浮轴固定架上，所述传感器安装板固定在纵向气浮轴固定架上，所述两个纵向气浮套套装在两根纵向气浮轴上，所述两个纵向气浮套及两个横向气浮套与两个气浮座密封连接且在空间上呈90°，所述伸缩气管与两...

【专利技术属性】
技术研发人员：单晓杭，周丹锋，孙建辉，周海清，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：实用新型
国别省市：