多自由度衛(wèi)星大型載荷微重力裝配重力卸載裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種重力卸載裝置，具體是一種多自由度衛(wèi)星大型載荷微重力裝配重 力卸載裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著衛(wèi)星技術(shù)的不斷成熟，載荷的重量和數(shù)量不斷升高，如某型號衛(wèi)星，設計兩臺 大型載荷，重量均在300Kg左右。根據(jù)仿真分析結(jié)果，兩臺載荷的重量會引起衛(wèi)星結(jié)構(gòu)平臺 的變形，導致在地面重力環(huán)境下測量得到的安裝精度和相互指向精度與失重環(huán)境下的安裝 精度和相互指向精度誤差達到P以上。
[0003] 單載荷衛(wèi)星安裝載荷時，往往忽略載荷重力引起的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)平臺變形，在太空中 通過調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)彌補載荷重力對載荷安裝精度的影響。雙載荷或多載荷衛(wèi)星對每臺載荷 的安裝精度和相對指向精度均有較高的要求，在太空中調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)的方法不適用于雙載 荷或多載荷衛(wèi)星。
[0004] 針對上述問題，本發(fā)明提供一種多自由度衛(wèi)星大型載荷微重力裝配重力卸載裝 置，能夠?qū)崿F(xiàn)不同型號衛(wèi)星的多臺載荷在微重力環(huán)境下的裝配，消除了載荷重力引起的安 裝精度誤差，將載荷安裝精度由P提高至30"。
[0005] 目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說明或報道，也尚未收集到國內(nèi)外類似的資 料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種多自由度衛(wèi)星大型載荷微重力裝配重力卸 載裝置，具有多自由度、吊點可調(diào)的特點，利用鋼絲繩一端連接載荷吊點，另一端繞過可 360°旋轉(zhuǎn)的滑輪組件懸掛配重裝置，調(diào)節(jié)配重裝置的重量，以達到抵消載荷重力的目的， 實現(xiàn)載荷的微重力裝配，提高多臺大型載荷的安裝精度和相互指向精度。
[0007] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：多自由度衛(wèi)星大型載荷微重力裝配重力 卸載裝置，包括用于承載配重支架、配重組件、懸掛裝置、載荷等的重量的支撐框架、用于支 撐配重組件、改變鋼絲繩方向配重支架、配重組件、懸掛裝置、用于連接配重組件、傳感器、 載荷吊點，且用于配重組件的重量傳遞的鋼絲繩和用于測量載荷吊點承擔的載荷重力的傳 感器，所述支撐框架下方通過配重支架連接有配重組件，所述支撐架下端安裝有若干懸掛 裝置，所述懸掛裝置通過鋼絲繩上安裝有傳感器，所述支撐框架由支撐橫梁、支撐縱梁、支 撐腿頂部，加強撐桿、1000 mm支撐腿、1500mm支撐腿、3000mm支撐腿、支撐腿底部、腳撐、腳 輪構(gòu)成，所述支撐橫梁為兩個，通過若干支撐縱梁相連，所述支撐橫梁上方設有支撐腿頂 部，所述支撐腿頂部兩端依次連接有1000 mm支撐腿、1500mm支撐腿、3000mm支撐腿、支撐 腿底部、腳撐，所述支撐橫梁通過若干加強撐桿與所述1000 mm支撐腿連接，所述腳撐底部 安裝有腳輪，所述配重支架由承載框、斜撐桿、滑輪組件、滑輪組件安裝板構(gòu)成，所述承載框 上通過滑輪組件安裝板安裝有若干滑輪組件，所述承載框下端與所述斜撐桿的一端固定連 接，所述的滑輪組件由依次連接的滑輪、滑輪連接板、滑輪轉(zhuǎn)軸、滑輪上端蓋、軸承、滑輪下 端蓋構(gòu)成，所述滑輪可以繞滑輪轉(zhuǎn)軸360°無死角旋轉(zhuǎn)，所述配重組件由鋼絲繩連接環(huán)、蝶 形螺母、平墊、配重塊、配重托盤、長螺釘構(gòu)成，所述鋼絲繩連接環(huán)通過蝶形螺母、平墊固定 在所述配重塊上端，所述配重塊下端通過長螺釘安裝有配重托盤，所述懸掛裝置由懸掛橫 梁、縱梁滑塊、縱梁旋轉(zhuǎn)組件、懸掛縱梁、滑輪滑塊、滑輪組件、吊環(huán)螺釘構(gòu)成，所述懸掛橫梁 下方設有若干懸掛縱梁，所述懸掛橫梁上端安裝有兩吊環(huán)螺釘，所述懸掛橫梁下端安裝有 若干縱梁滑塊，所述縱梁滑塊通過縱梁旋轉(zhuǎn)組件安裝有滑輪滑塊，所述滑輪滑塊下端安裝 有滑輪組件。
[0008] 其中，所述縱梁旋轉(zhuǎn)組件由上軸套、上法蘭、下法蘭、旋轉(zhuǎn)鎖緊螺釘、轉(zhuǎn)軸、下軸套 構(gòu)成，所述旋轉(zhuǎn)組件使懸掛縱梁在垂直懸掛橫梁方向可以旋轉(zhuǎn)±30°。
[0009] 其中，所述的支撐橫梁選用250mmX 150mm，壁厚5mm的矩型管，材料選用工業(yè)常 用的碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235B ;所述的支撐縱梁選用160mmX60mm，壁厚3mm的矩型管，材料選用 Q235B，所述支撐縱梁上開設有若干4-017mm的通孔，用于與懸掛裝置連接緊固；所述的支 撐腿頂部選用250mmX250mm，壁厚6mm的方管，材料選用Q235B，呈倒"U"狀，在方管連接處 有IOmm厚的焊接加強板；所述的加強撐桿選用080mm，壁厚5mm的圓管，材料選用Q235B，所 述加強撐桿兩端通過016的帶開口銷軸分別與支撐橫梁、支撐腿頂部連接；所述的1000 mm 支撐腿、1500mm支撐腿、3000mm支撐腿選用250mmX250mm，壁厚6mm的方管，材料選用 Q235B ;所述支撐腿與支撐腿頂部、支撐腿底部的法蘭分別用4組M16 X 100的內(nèi)六角螺釘連 接；所述的支撐腿底部選用250mm X 250mm，壁厚6mm的方管，材料選用Q235B，下方連接腳撐 和腳輪；所述的腳撐選用抗腐蝕性高的〇Crl8Ni9含鈦不銹鋼，所述腳撐底部粘貼耐油性能 好的不易老化的耐油橡膠板，用以防滑；所述的腳輪選用抗沖擊超重型聚氨酯萬向輪。
[0010] 其中，所述的承載框由IOOmmX 100mm，壁厚5mm的方管焊接而成，材料選用Q235B， 所述承載框與支撐橫梁之間采用角鐵和M12X 120內(nèi)六角緊固件連接緊固；所述的斜撐桿 由60mmX 60mm，壁厚5mm的方管與厚度為IOmm的鋼板焊接而成，所述斜撐桿與支撐縱梁、 承載框之間采用M8X20內(nèi)六角螺釘連接緊固；所述的滑輪選用合金結(jié)構(gòu)鋼38CrMoAlA，先 進行調(diào)制處理，再進行氮化處理，硬度在HV800以上，硬化層在0· 3mm~0· 5mm，具有很好 的耐磨性。所述滑輪的直徑為110mm，外圓上設有寬度為8mm的"V"型槽，使鋼絲繩始終處 于滑輪控制，所述的滑輪轉(zhuǎn)接板材料選用Q235B，與滑輪采用M16X65的內(nèi)六角螺釘連接緊 固；為避免潤滑油揮發(fā)，污染衛(wèi)星光學載荷，滑輪轉(zhuǎn)接板與滑輪之間采用二硫化鉬（M 〇S2) 潤滑。所述的滑輪轉(zhuǎn)軸材料選用Q235B，與軸承內(nèi)圈之間采用間隙配合，所述滑輪轉(zhuǎn)軸通過 M16的螺母和墊圈將兩組軸承壓緊在滑輪組件安裝板兩側(cè)，所述滑輪轉(zhuǎn)軸中心設有01Onm 通孔，供鋼絲繩穿過；所述的滑輪上端蓋和滑輪下端蓋采用2mm厚的20#鋼薄板沖壓而成； 所述的軸承選用推力圓柱滾子軸承81204,內(nèi)徑20mm，外徑40mm，厚度14mm ;所述的滑輪安 裝板材料選用Q235B，用于連接滑輪組件與承載框。
[0011] 其中，所述的鋼絲繩連接環(huán)材料選用20#鋼，下端設有M8螺紋，與長螺釘上端的 內(nèi)螺紋連接；所述的蝶形螺母選用牌號為A3,螺紋為M24的A型蝶形螺紋，所述的平墊材料 選用20#鋼；所述的配重塊采用高比重合金鎢鎳銅，其中鎢含量90 %，鎳含量6 %，銅含量 4%，其比密度達到18. 31g/cm3,外表面采用鍍鉻處理；配重塊采用秤砣形式，共有0. lKg、 0.5Kg、lKg、2Kg、5Kg、10Kg、20Kg、30Kg8個等級，用于調(diào)節(jié)達到理想的配重重量，調(diào)節(jié)完成 后的配重塊用蝶形螺母壓緊，防止脫落；所述的配重托盤材料選用Q235B，外徑150mm，內(nèi)徑 26mm，厚度IOmm ;所述的長螺釘材料選用20#鋼，長度240mm，螺釘上方設有M8內(nèi)螺紋，深度 12mm〇
[0012] 其中，所述的懸掛橫梁選用28a工字鋼，材料選用Q235B，所述懸掛橫梁上貼有厘 米級刻度，用于記錄懸掛縱梁的位置，定位精度5_。
[0013] 其中，所述懸掛橫梁與縱梁滑塊的接觸面上設有二硫化鎢涂層，所述涂層的厚度 為 0·3μηι ~Iym0
[0014] 其中，所述的縱梁滑塊材料選用Q235B，懸掛縱梁在懸掛橫梁上的位置確定后，利 用滑塊鎖緊螺釘鎖緊縱梁滑塊，防止懸掛縱梁滑動；所述的上軸套材料選用45#鋼，外徑 60mm，內(nèi)徑50mm，長度50mm，采用滲碳處