本发明涉及卸载系统,具体涉及一种气浮平台卸载系统。
背景技术:
1、空间天线是太空中在轨飞行器用于接收和发送信号的主要设备,为了方便发射飞行器,空间天线通常设计为折叠结构,在发射时折叠收纳在飞行器内部,当飞行器进入预定轨道后便会展开,方便接收和发送信号。
2、由于空间天线的工作环境是外太空,处于零重力状态,因此空间天线在设计制作时,便需要模拟零重力状态下的在轨展开功能,进而对空间天线的性能加以验证。但是空间天线的零重力展开验证因为受限于成本、技术等一系列因素,所以只能在地面进行。可在地面进行试验,最大的影响因素便是空间天线所受的重力,因重力产生的摩擦力将会对空间天线的零重力展开验证造成阻碍,这将会对验证效果产生非常大的影响。所以需要在验证过程中对空间天线实现重力载荷卸载,模拟其在外太空失重环境下的工作状态。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决在地面进行空间天线展开功能验证中,如何实现空间天线重力载荷卸载的问题,而提供一种气浮平台卸载系统。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供了如下技术解决方案:
3、一种气浮平台卸载系统,用于空间天线展开功能验证中对空间天线的重力载荷卸载,其特殊之处在于:包括气浮平台、气浮足、供气系统以及监测系统;
4、所述气浮足有多个且设置在气浮平台上,气浮足与空间天线相连接,气浮足的底部设置有多个节流孔,且在气浮足上设置有用于连接供气系统的进气孔,进气孔与多个节流孔通过气浮足内部的气道联通;
5、所述供气系统包括气泵、主气管以及分支气管,所述主气管连接在气泵的出气口上,所述分支气管有多个,且分支气管一端连接在主气管上,另一端与对应气浮足的进气孔相连接;
6、所述监测系统包括上位机、气压传感器以及测距传感器,所述气压传感器设置在各分支气管上,用于检测分支气管内的气压;所述测距传感器设置在气浮足底部,用于检测气浮足与气浮平台之间的距离;所有气压传感器与测距传感器均与上位机电连接。
7、进一步地,在气泵出口与主气管之间依次设置有减压阀和主储气罐。
8、进一步地,在分支气管上自主气管至气浮足之间依次设置有精密减压阀和止回阀,所述气压传感器设置在止回阀与气浮足之间的分支气管上。
9、进一步地,所述气浮平台是由多个平台分体拼接而成的矩形体结构,每个平台分体的底部均设置有多个调平支撑座,调平支撑座包括基座、调平螺杆以及调平螺母,所述调平螺杆的顶端与平台分体底面连接,调平螺杆位于基座中心开设的通孔内,调平螺母旋装在调平螺杆上且调平螺母的底面与基座的顶面抵接。
10、进一步地,所述气浮足包括矩形体结构的本体以及设置在本体上表面中心位置的连接座,所述进气孔有两个且对称设置在连接座两侧的本体上;所述节流孔设置有八个,包括四个顶点节流孔以及四个边线节流孔,四个顶点节流孔呈矩形分布设置,四个边线节流孔分别位于相邻两个顶点节流孔的中心连线上且位于对应中心连线的中点位置。
11、进一步地,相邻边线节流孔与顶点节流孔之间设置有均压槽。
12、进一步地,所述监测系统还包括力传感器,力传感器设置在空间天线与气浮足之间,且力传感器与上位机电连接;
13、所述力传感器为s型结构,其顶端与空间天线连接,在力传感器的上部和下部各开设有一个u型槽,两个u型槽的开口朝向相反,位于下部的u型槽的下侧壁上沿竖直方向开设有螺纹孔,在螺纹孔内设置有支撑杆,支撑杆一端通过螺纹孔与力传感器连接,另一端与连接座连接。
14、进一步地,所述连接座中心开设有通孔,在连接座底部对应于通孔位置开设有容纳腔,容纳腔内设置有半球形的球铰头,且在本体上开设有与球铰头外壁形状相适配的凹槽,所述球铰头位于凹槽内,且支撑杆另一端穿过通孔后与球铰头连接;
15、在容纳腔顶部开设有环槽,环槽内设置有防转橡胶圈,防转橡胶圈的外壁与环槽的内壁抵接,内壁与支撑杆的外壁抵接。
16、进一步地,在力传感器顶端面设置有连接组件,空间天线与力传感器通过连接组件连接;
17、所述连接组件包括转接板、调节板、调节螺杆以及调节螺母,所述调节螺杆连接在力传感器的顶端面上,调节螺母设置有两个且均旋装在调节螺杆上,所述调节板套设在调节螺杆上且位于两个调节螺母之间,所述转接板位于调节螺杆顶端之上,转接板与调节板通过螺栓连接,空间天线与转接板连接。
18、进一步地,所述平台分体为花岗岩材质,所述调平支撑座为不锈钢材质,所述气浮足为铝合金材质。
19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
20、(1)本发明提供的一种气浮平台卸载系统,将气浮足与空间天线相连接,通过供气系统向气浮足供应高压气体,高压气体自气浮足的进气孔进入,从气浮足底部多个节流孔中流出,使得气浮足悬浮在气浮平台之上,因为气浮足与气浮平台不接触,理论上也就无摩擦力,这样就可以在外界推力的作用下进行无摩擦的运动,再将气浮足与空间天线连接,便完成了对空间天线的重力载荷卸载。
21、(2)本发明提供的一种气浮平台卸载系统在气泵出口与主气管之间依次设置有减压阀和主储气罐,主储气罐可以作为整个供气系统的缓冲,若是气泵输出不足,可通过主储气罐向主气管补充气压,并且通过减压阀保证主储气罐内的压力稳定,防止出现因为供气压力急剧变化导致气浮足无法正常工作的情况。
22、(3)本发明提供的一种气浮平台卸载系统在分支气管上自主气管至气浮足之间依次设置有精密减压阀和止回阀,精密减压阀对于气压控制非常精准,可以通过精密减压阀精准控制气浮足的喷气压力,来调整气浮足的承载力大小,止回阀则用于防止高压气体逆向流动。
23、(4)本发明提供的一种气浮平台卸载系统还设置有监测系统,包括用于检测各分支气管供气压力的气压传感器、测量气浮足与气浮平台之间间距大小的测距传感器,气压传感器与测距传感器均与上位机电连接,便可以将数据实时传输到上位机中,操作人员通过上位机收集的数据便可知道整个系统的状态。
1.一种气浮平台卸载系统,用于在地面进行空间天线展开功能验证中,对空间天线的重力载荷卸载,其特征在于:包括气浮平台(1)、气浮足(2)、供气系统以及监测系统;
2.根据权利要求1所述的气浮平台卸载系统,其特征在于:在气泵(3)出口与主气管(4)之间依次设置有减压阀(6)和主储气罐(7)。
3.根据权利要求2所述的气浮平台卸载系统,其特征在于:在分支气管(5)上自主气管(4)至气浮足(2)之间依次设置有精密减压阀(8)和止回阀(9),所述气压传感器(10)设置在止回阀(9)与气浮足(2)之间的分支气管(5)上。
4.根据权利要求3所述的气浮平台卸载系统,其特征在于:所述气浮平台(1)是由多个平台分体(101)拼接而成的矩形体结构,每个平台分体(101)的底部均设置有多个调平支撑座(13),调平支撑座(13)包括基座(131)、调平螺杆(132)以及调平螺母(133),所述调平螺杆(132)的顶端与平台分体(101)底面连接,调平螺杆(132)位于基座(131)中心开设的通孔内,调平螺母(133)旋装在调平螺杆(132)上且调平螺母(133)的底面与基座(131)的顶面抵接。
5.根据权利要求4所述的气浮平台卸载系统,其特征在于:所述气浮足(2)包括矩形体结构的本体(201)以及设置在本体(201)上表面中心位置的连接座(22),所述进气孔(23)有两个且对称设置在连接座(22)两侧的本体(201)上;所述节流孔(211)设置有八个,包括四个顶点节流孔(212)以及四个边线节流孔(213),四个顶点节流孔(212)呈矩形分布设置,四个边线节流孔(213)分别位于相邻两个顶点节流孔(212)的中心连线上且位于对应中心连线的中点位置。
6.根据权利要求5所述的机构展开验证系统,其特征在于:相邻边线节流孔(213)与顶点节流孔(212)之间设置有均压槽(214)。
7.根据权利要求6所述的气浮平台卸载系统,其特征在于:所述监测系统还包括力传感器(14),力传感器(14)设置在空间天线与气浮足(2)之间,且力传感器(14)与上位机(12)电连接;
8.根据权利要求7所述的气浮平台卸载系统,其特征在于:所述连接座(22)中心开设有通孔,在连接座(22)底部对应于通孔位置开设有容纳腔,容纳腔内设置有半球形的球铰头(20),且在本体(201)上开设有与球铰头(20)外壁形状相适配的凹槽,所述球铰头(20)位于凹槽内,且支撑杆(19)另一端穿过通孔后与球铰头(20)连接;
9.根据权利要求8所述的气浮平台卸载系统,其特征在于:在力传感器(14)顶端面设置有连接组件,空间天线与力传感器(14)通过连接组件连接;
10.根据权利要求4所述的气浮平台卸载系统,其特征在于:所述平台分体(101)为花岗岩材质,所述调平支撑座(13)为不锈钢材质,所述气浮足(2)为铝合金材质。
