一种小负载柔性气浮支撑装置的制作方法

1.本实用新型属于零重力卸载气浮支撑领域，尤其是涉及一种小负载柔性气浮支撑装置。


背景技术：

2.随着我国航天重大工程的蓬勃发展，航天器朝着超高速、深空探测、多功能的方向发展，其面临的运行环境也更加恶劣。尤其在深空探测方面，长期远距离的运行使航天器的部分产品包括柔性太阳翼、柔性天线、摄像头展开架等必须遵循小型化、轻型化设计原则。在产品更加轻便的同时，其结构的理论设计强度也面临着巨大考验，这一问题也对中小型航天器的地面试验和仿真分析等提出了更高的要求，必须进行充分的试验验证以确保其在轨状态能够正常展开及运行。航天器产品的地面展开试验具有诸多重力带来的不确定因素，因此即使产品在竖直方向上没有展开需求，也需要将其竖直方向上的自由度开放，避免出现不可控因素导致产品毁坏，因此零重力卸载装置竖直方向柔性环节的可靠性尤为重要。
3.现有气浮支撑装置通常是用于大型、重载的航天器产品，其竖直方向具有部分滑动摩擦残余，对于重载航天器产品，这一摩擦力完全可以被弹簧或产品的重力抵消，不会对产品的卸载精度产生影响。但是对于轻型化的航天器产品，滑键等带来的摩擦力无法被彻底消除，导致在运行过程中，气浮支撑装置会存在阻力甚至卡滞现象，严重的影响产品的零重力卸载实验结果。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种小负载柔性气浮支撑装置，以解决现有技术气浮装置装配试验时存在卡滞现象，影响产品的零重力卸载实验结果，并且传统重载形式的支撑装置高度调节范围有限甚至不可调的问题。
5.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种小负载柔性气浮支撑装置，包括安装板、导向轴、支撑板、均压板、压力传感器和底板，安装板上端用于固定安装转接件，安装板下端固定安装导向轴，且导向轴的数量为多个，支撑板上设有若干滑孔，每个导向轴的外围位于一个滑孔内，导向轴的上端固定连接至安装板的下端，导向轴的下端穿过滑孔后固定安装防脱挡板，且防脱挡板的上端接触连接至支撑板的下端，每个导向轴的外围设置一个柔性弹簧，柔性弹簧用于保持安装板与支撑板之间的弹性空间，支撑板下端通过支撑杆固定连接至均压板的上端，底板上端固定安装压力传感器，压力传感器上端接触连接至均压板的下端。
7.进一步的，所述均压板的下端设置多个限位杆，底板上设有若干第一通孔，每个限位杆的上端固定连接至均压板的下端，每个限位杆能够在一个第一通孔内沿轴向滑动。
8.进一步的，所述每个滑孔内安装一个直线轴承，每个导向轴外围滑动连接至直线轴承内圈。
9.进一步的，所述每个导向轴外围分别设置一个上端盖和一个下端盖，且上端盖和下端盖相互对称设置，柔性弹簧的两端分别固定连接至上端盖的下端、下端盖的上端，且导向轴的外围螺纹连接调节螺母，上端盖的上端接触连接至调节螺母的下端，下端盖的下端接触连接至直线轴承的上端。
10.进一步的，所述上端盖下端和下端盖的上端分别设有一个凹槽，柔性弹簧的两端分别安装至一个所述凹槽内。
11.进一步的，所述均压板下端安装加压螺杆，加压螺杆下端接触连接至压力传感器的上端。
12.进一步的，所述底板的下端设置若干平面气垫，且每个平面气垫的下端接触连接至固定位置，平面气垫的上端固定连接至底板的下端。
13.相对于现有技术，本实用新型所述的一种小负载柔性气浮支撑装置具有以下有益效果：本装置设置多个导向轴，且每个导向轴在直线轴承内滑动，解决了卡滞问题，消除了实验过程中航天产品的各项地面影响因素，能够更切合的适应航天器产品轻型化的发展趋势，可满足多种轻型航天器产品的地面零重力展开试验需求。
附图说明
14.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
15.图1为本实用新型实施例所述的一种小负载柔性气浮支撑装置的剖面示意图；
16.图2为本实用新型实施例所述的一种小负载柔性气浮支撑装置的侧视图。
17.附图标记说明：
18.1-安装板；2-导向轴；3-调节螺母；4-上端盖；5-柔性弹簧；6-下端盖；7-直线轴承；8-防脱挡板；9-加压螺杆；10-均压板；11-支撑杆；12-压力传感器；13-底板；14-平面气垫；15-支撑板；16-限位杆。
具体实施方式
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
21.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地
连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
23.如图1-2所示，一种小负载柔性气浮支撑装置，包括安装板1、导向轴2、支撑板15、均压板10、压力传感器12和底板13，安装板1用于实现连接不同种类轻型航天器产品的转接件，只需要加工不同的转接件即可使本气浮支撑装置成为通用装置，安装板1下端固定安装导向轴2，且导向轴2的数量为两个，支撑板15上设有若干滑孔，每个导向轴2的外围位于一个滑孔内，导向轴2的上端固定连接至安装板1的下端，导向轴2的下端穿过滑孔后固定安装防脱挡板8，且防脱挡板8的上端接触连接至支撑板15的下端，每个导向轴2的外围设置一个柔性弹簧5，柔性弹簧5用于保持安装板1与支撑板15之间的弹性空间，支撑板15下端通过支撑杆11固定连接至均压板10的上端，底板13上端固定安装压力传感器12，压力传感器12上端接触连接至均压板10的下端，均压板10将装置上方的负载重力均化后传递至压力传感器12上，使其数据监测平稳准确，其中压力传感器12为现有技术。
24.均压板10的下端设置两个限位杆16，底板13上设有若干第一通孔，每个限位杆16的上端固定连接至均压板10的下端，每个限位杆16能够在一个第一通孔内沿轴向滑动。
25.每个滑孔内安装一个直线轴承7，每个导向轴2外围滑动连接至直线轴承7内圈，直线轴承7为导向轴2提供相当的抗弯矩能力和稳定顺滑的导向。
26.每个导向轴2外围分别设置一个上端盖4和一个下端盖6，且上端盖4和下端盖6相互对称设置，柔性弹簧5的两端分别固定连接至上端盖4的下端、下端盖6的上端，且导向轴2的外围螺纹连接调节螺母3，上端盖4的上端接触连接至调节螺母3的下端，下端盖6的下端接触连接至直线轴承7的上端，调节螺母3用于对整个装置进行高度调节，工作人员将螺母向下旋，弹簧高度不变，导向轴2上升，从而实现对装置的调整，提高了装置的适用性。
27.上端盖4下端和下端盖6的上端分别设有一个凹槽，柔性弹簧5的两端分别安装至一个所述凹槽内，柔性弹簧5为整个装置提供稳定的柔性缓冲功能，上下端盖6分别设计柔性弹簧5的定位凹槽，确保了柔性弹簧5工作位置的稳定性，从而使整体结构稳定。
28.均压板10下端安装加压螺杆9，加压螺杆9下端接触连接至压力传感器12的上端。
29.底板13的下端设置若干平面气垫14，且每个平面气垫14的下端接触连接至固定位置，平面气垫14的上端固定连接至底板13的下端，平面气垫14为橡胶气囊、橡胶垫或气浮轴承的任意一种。
30.该小负载柔性气浮支撑装置采用平行两直线导向轴2对竖直方向进行导向，在保证竖直方向微小摩擦的同时具备一定的抗偏载及抗弯矩能力，不仅解决了请在情况下卸载的卡滞问题，同时装置本身进行了轻量化改进，极大的消除了实验过程中航天产品的各项地面影响因素，可满足多种轻型航天器产品的地面零重力展开试验需求，从而满足多种轻型航天器产品的地面零重力展开试验需求，具体使用步骤如下：
31.1)将装置高度调节至所需高度偏高1cm左右的位置，保持两根导向轴2上的调节螺母3高度基本一致，将装置下方气浮轴承通气，供气压力保持0.5mpa以上。
32.2)根据产品对卸载装置的需求数量，逐一核对各个位置装置的高度情况及接口状态。
33.3)连接压力传感器12信号线，将每个装置逐数值放置，对传感器显示数值进行校对何和归零处理。
34.4)将装置放置于试验产品下方，将转接件安装板1上预先核对好的接口与产品进行稳固可靠的连接，保证试验过行程中卸载装置对试验的航天器产品进行足够的重力卸载。
35.5)根据试验产品高度位置需求，精准调节高度调节螺母3，进一步消除试验产品铰链处的各种应力。
36.6)观察各个传感器显示数据，上下轻压试验产品使其产生重力方向波动，释放柔性弹簧5残余应力，根据重力卸载需求再次调节调节螺母3，对产品进行完全的重力卸载。
37.7)开展试验产品的零重力展开试验。
38.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。