一種無(wú)摩擦氣浮空間失重轉(zhuǎn)動(dòng)模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及模擬空間失重轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，具體地說(shuō)是一種無(wú)摩擦氣浮空間失重轉(zhuǎn)動(dòng)模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前已有的模擬空間失重轉(zhuǎn)動(dòng)的高精度轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中，一種為機(jī)械摩擦式轉(zhuǎn)動(dòng)，這種裝置使得軸與軸承之間存在很大的摩擦損耗，空間失重轉(zhuǎn)動(dòng)模擬精度不高；另一種雖為氣浮轉(zhuǎn)動(dòng)，但是沒(méi)有采用非接觸力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這種裝置比前一種要有所改進(jìn)，但是無(wú)法控制軸與軸承之間的轉(zhuǎn)速，無(wú)法設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)裝置初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述在模擬空間失重轉(zhuǎn)動(dòng)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)摩擦氣浮空間失重轉(zhuǎn)動(dòng)模擬裝置。該模擬裝置將非接觸力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)和氣浮轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合在一起，大大地減少了摩擦力對(duì)系統(tǒng)的負(fù)面影響，還可精確設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度及角速度。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明包括氣浮主軸、氣浮軸軸套、力矩電機(jī)定子、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子套管、定子壓環(huán)、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套、左軸端板軸、右軸端板軸及氣管，其中氣浮主軸的兩端分別連接有左軸端板軸及右軸端板軸，所述左軸端板軸及右軸端板軸分別通過(guò)軸支撐安裝在基體上；所述氣浮主軸外套設(shè)有氣浮軸軸套，該氣浮軸軸套與氣浮主軸之間留有間隙，所述左軸端板軸上設(shè)有向所述間隙導(dǎo)入氣體的氣管，在力矩電機(jī)斷電時(shí)，所述氣浮主軸與氣浮軸軸套之間為無(wú)摩擦狀態(tài)；所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套連接于氣浮軸軸套的一側(cè)，所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子套設(shè)在右軸端板軸上、并與所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套相連，所述力矩電機(jī)定子通過(guò)定子壓環(huán)安裝在右軸端板軸上，所述轉(zhuǎn)子套管位于力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子與力矩電機(jī)定子之間；所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套驅(qū)動(dòng)氣浮軸軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝在氣浮軸軸套上的空間失重轉(zhuǎn)動(dòng)模擬裝置隨所述氣浮軸軸套轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]其中:所述氣浮軸軸套的另一側(cè)的圓周表面上安裝有圓光柵，所述左軸端板軸上設(shè)有與圓光柵相對(duì)應(yīng)的讀數(shù)頭，該讀數(shù)頭通過(guò)圓光柵隨氣浮軸軸套的轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)數(shù)；所述氣浮軸軸套、力矩電機(jī)定子、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套、圓光柵及所述空間失重轉(zhuǎn)動(dòng)模擬裝置同軸設(shè)置；
[0007]所述右軸端板軸的一端為圓盤(pán)，另一端為空心圓柱，所述圓盤(pán)一側(cè)的端面與氣浮主軸的一端連接，該圓盤(pán)的另一側(cè)沿徑向設(shè)有條形槽；所述定子壓環(huán)安裝在右軸端板軸上，并套接在所述力矩電機(jī)定子的一端，對(duì)力矩電機(jī)定子徑向定位；所述力矩電機(jī)定子的另一端容置在所述條形槽內(nèi)，通過(guò)所述右軸端板軸軸向定位；
[0008]所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子與力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套的一端相連，所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套的另一端與氣浮軸軸套的一側(cè)固接；所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子的外圈與轉(zhuǎn)子套管的內(nèi)圈連接，所述力矩電機(jī)定子安裝在轉(zhuǎn)子套管的外圈，力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子套管及力矩電機(jī)定子均位于所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套內(nèi)；所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子分別通過(guò)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套及轉(zhuǎn)子套管進(jìn)行軸向和徑向定位；
[0009]所述左軸端板軸的一端為圓盤(pán)，另一端為空心圓柱，所述氣管安裝在圓盤(pán)上，并在圓盤(pán)上通過(guò)讀數(shù)頭安裝塊固接有讀數(shù)頭；
[0010]所述氣浮軸軸套上沿軸向開(kāi)設(shè)有多個(gè)環(huán)槽。
[0011 ] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:
[0012]1.本發(fā)明能最大限度地減小摩擦力，保證轉(zhuǎn)動(dòng)精度。
[0013]2.本發(fā)明的非接觸式力矩電機(jī)具有高精度(0.001度)、低速(0.01度/秒)性能，采用分裝式的非接觸式力矩電機(jī)，力矩電機(jī)定子與力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子之間無(wú)摩擦扭矩，驅(qū)動(dòng)達(dá)到初始條件設(shè)定位置后，電機(jī)斷電，力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子隨空間失重轉(zhuǎn)動(dòng)模擬裝置一起運(yùn)動(dòng)，處于自由狀態(tài)，對(duì)摩擦精度無(wú)干擾。
[0014]3.本發(fā)明由圓光柵測(cè)量非接觸式力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度及角速度，測(cè)量準(zhǔn)確。
[0015]4.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，便于維護(hù)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0017]圖2為圖1的俯視剖視圖；
[0018]圖3為圖1的左視圖；
[0019]圖4為本發(fā)明右軸端板軸的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0020]圖5為圖4的左視圖；
[0021]圖6為圖4的A—A首I]視圖；
[0022]其中:1為左軸支撐，2為氣浮主軸，3為氣浮主軸軸套，4為力矩電機(jī)定子，5為力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子，6為轉(zhuǎn)子套管，7為定子壓環(huán)，8為力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套，9為右軸支撐，10為右軸端板軸，11為圓光柵，12為讀數(shù)頭，13為讀數(shù)頭安裝塊，14為氣管，15為左軸端板軸，16為條形槽，17為環(huán)槽。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0024]如圖1?3所示，本發(fā)明包括左軸支撐1、氣浮主軸2、氣浮軸軸套3、力矩電機(jī)定子4、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子5、轉(zhuǎn)子套管6、定子壓環(huán)7、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套8、右軸支撐9、左軸端板軸15、右軸端板軸10、圓光柵11、讀數(shù)頭12及氣管14,其中左軸端板軸15及右軸端板軸10均一端為圓盤(pán),另一端為空心圓柱(軸向截面為“T”型),氣浮主軸2的一端(左端)與左軸端板軸15的圓盤(pán)端面通過(guò)螺栓固接，氣浮主軸2的另一端(右端)與右軸端板軸10的圓盤(pán)端面通過(guò)螺栓固接，左軸端板軸15及右軸端板軸10對(duì)氣浮主軸2進(jìn)行軸向定位。左軸端板軸15及右軸端板軸10上的空心圓柱分別通過(guò)螺栓固定安裝在左軸支撐I及右軸支撐9上。
[0025]氣管14安裝在左軸端板軸15的圓盤(pán)端面上，氣浮主軸2的外面套有氣浮軸軸套3，該氣浮軸軸套3與氣浮主軸2之間留有間隙，氣體由氣管14導(dǎo)入，使得氣浮軸軸套3與氣浮主軸2之間的間隙充滿氣體；當(dāng)力矩電機(jī)斷電時(shí)，氣浮主軸2與氣浮軸軸套3之間為無(wú)摩擦狀態(tài)，不產(chǎn)生摩擦及電磁阻力矩。讀數(shù)頭12由讀數(shù)頭安裝塊13固定安裝，而讀數(shù)頭安裝塊13也安裝在左軸端板軸15的圓盤(pán)端面上。
[0026]力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子5、轉(zhuǎn)子套管6及力矩電機(jī)定子4均位于力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套8內(nèi)，其中力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子5套設(shè)在右軸端板軸10上，并與力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套8的一端端面通過(guò)螺栓固接，力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套8的另一端端面通過(guò)螺栓固接于氣浮軸軸套3的一側(cè)。力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子5的外圈與轉(zhuǎn)子套管6的內(nèi)圈連接,力矩電機(jī)定子4安裝在轉(zhuǎn)子套管6的外圈；力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子5分別通過(guò)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)接套8及轉(zhuǎn)子套管6進(jìn)行軸向和徑向定位。如圖4?6所示，右軸端板軸10圓盤(pán)的一側(cè)端面與氣浮主軸2右