專利名稱：一種重力平衡單軌吊掛裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航天實驗的重力平衡系統(tǒng)，具體地說是一種月表探測器地面實驗系統(tǒng)的重力平衡單軌吊掛裝置。
背景技術(shù)：
為了使月面探測器能在月球表面順利完成探測任務(wù)，需要在地表模擬月面低重力環(huán)境，這就要求月面探測器在地球表面實驗時，對其進行重力平衡。重力平衡系統(tǒng)要求月表探測器在俯仰、側(cè)傾等姿態(tài)變化時，不能引入附加的力矩而改變探測器的受力狀態(tài)；因此， 重力平衡系統(tǒng)吊掛裝置的吊掛作用力作用點必須在探測器質(zhì)心上。但是探測器的質(zhì)心在探測器內(nèi)部，在不改變探測器原有結(jié)構(gòu)的情況下很難使吊掛力的作用點通過質(zhì)心。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述吊掛力作用點很難通過探測器質(zhì)心的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種重力平衡單軌吊掛裝置。該重力平衡單軌吊掛裝置在不改變系統(tǒng)原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 能夠始終保證吊掛力的作用點通過系統(tǒng)質(zhì)心。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本發(fā)明包括吊繩、滑動裝置、導(dǎo)軌及夾具，其中導(dǎo)軌通過支撐桿可轉(zhuǎn)動地與安裝在重力平衡系統(tǒng)上的夾具相連接，在導(dǎo)軌上連接有可沿導(dǎo)軌滑動的滑動裝置，所述吊繩的一端連接在重力平衡系統(tǒng)上，另一端與滑動裝置相連。其中所述滑動裝置包括滑塊及滾輪，其中滾輪通過滾輪軸可轉(zhuǎn)動地安裝在滑塊上，滑塊通過滾輪沿導(dǎo)軌滑動；所述吊繩的另一端連接在滑塊上；滑塊沿其高度方向的截面為倒置的“凹”形，導(dǎo)軌位于該“凹”形的開口端，在“凹”形開口端的兩側(cè)分別設(shè)有可在導(dǎo)軌內(nèi)滑動的滾輪；所述導(dǎo)軌與支撐桿的一端相連，支撐桿的另一端通過轉(zhuǎn)動副與夾具可相對轉(zhuǎn)動地連接；轉(zhuǎn)動副的轉(zhuǎn)心通過重力平衡系統(tǒng)的質(zhì)心；支撐桿為中空結(jié)構(gòu)；所述導(dǎo)軌為弧形，弧形的導(dǎo)軌的運動軌跡為弧線，該弧線的圓心與重力平衡系統(tǒng)的質(zhì)心重合。本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為1.本發(fā)明采用弧形滑動導(dǎo)軌裝置，能在不改變原有重力平衡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 使吊掛力的作用點在重力平衡系統(tǒng)做任何狀態(tài)變化時，都作用在重力平衡系統(tǒng)的質(zhì)心上。2.在重力平衡系統(tǒng)表面安裝夾具就可將本發(fā)明的單軌吊掛裝置安裝在系統(tǒng)上，而無需在系統(tǒng)質(zhì)心安裝夾具。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的左視圖；其中1為吊繩，2為滑動裝置，3為導(dǎo)軌，4為滑塊，5為滾輪，6為支撐桿，7為夾具， 8為轉(zhuǎn)動副。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳述。如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括吊繩1、滑動裝置2、導(dǎo)軌3及夾具7，其中滑動裝置 2包括滑塊4及滾輪5。導(dǎo)軌3的下方與一根支撐桿6的一端相連，支撐桿6的另一端通過轉(zhuǎn)動副8可轉(zhuǎn)動地與安裝在重力平衡系統(tǒng)上的夾具7連接；該轉(zhuǎn)動副8的轉(zhuǎn)心通過重力平衡系統(tǒng)的質(zhì)心，轉(zhuǎn)動副8可為轉(zhuǎn)動桿或鉸鏈。導(dǎo)軌3的兩端分別連接了兩根支撐桿6，該兩根支撐桿6的另一端分別連接至中間的支撐桿上。本發(fā)明的支撐桿6為中空結(jié)構(gòu)，減輕了裝置的自重?；瑝K4沿其高度方向的截面為倒置的“凹”形，導(dǎo)軌3位于該“凹”形的開口端，在“凹”形開口端的兩側(cè)分別設(shè)有滾輪5，滾輪5通過滾輪軸安裝在滑塊4上，滑塊4通過滾輪5沿導(dǎo)軌3滑動。吊繩1的一端連接在重力平衡系統(tǒng)上，另一端與滑動裝置2的滑塊4固接。導(dǎo)軌3為弧形，弧形的導(dǎo)軌3的運動軌跡為弧線，該弧線的圓心與重力平衡系統(tǒng)的質(zhì)心重合。本發(fā)明的工作原理為在重力平衡系統(tǒng)運動時，吊繩1保持豎直，吊繩1的另一端固定在滑塊4上，滑塊4 通過滾輪5沿著弧形的導(dǎo)軌3滑動；同時，弧形的導(dǎo)軌3和其上的滑動裝置2繞著轉(zhuǎn)動副8 運動，導(dǎo)軌3的圓心與重力平衡系統(tǒng)的質(zhì)心重合，轉(zhuǎn)動副8的轉(zhuǎn)心過重力平衡系統(tǒng)的質(zhì)心， 這樣，探測器在運動中發(fā)生狀態(tài)變化時，吊繩1始終保持豎直，吊繩1的作用點始終作用在弧形的導(dǎo)軌3上、并沿弧形的導(dǎo)軌3通過其圓心，也就始終通過重力平衡系統(tǒng)的質(zhì)心，即保證了在不改變系統(tǒng)原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上使吊掛力始終過重力平衡系統(tǒng)質(zhì)心。
權(quán)利要求
1.一種重力平衡單軌吊掛裝置，其特征在于包括吊繩(1)、滑動裝置(2)、導(dǎo)軌(3)及夾具(7)，其中導(dǎo)軌(3)通過支撐桿可轉(zhuǎn)動地與安裝在重力平衡系統(tǒng)上的夾具(7)相連接， 在導(dǎo)軌(3)上連接有可沿導(dǎo)軌(3)滑動的滑動裝置(2)，所述吊繩(1)的一端連接在重力平衡系統(tǒng)上，另一端與滑動裝置(2)相連。
2.按權(quán)利要求1所述的重力平衡單軌吊掛裝置，其特征在于所述滑動裝置(2)包括滑塊(4)及滾輪(5)，其中滾輪(5)通過滾輪軸可轉(zhuǎn)動地安裝在滑塊(4)上，滑塊(4)通過滾輪(5)沿導(dǎo)軌(3)滑動；所述吊繩(1)的另一端連接在滑塊(4)上。
3.按權(quán)利要求2所述的重力平衡單軌吊掛裝置，其特征在于所述滑塊(4)沿其高度方向的截面為倒置的“凹”形，導(dǎo)軌(3)位于該“凹”形的開口端，在“凹”形開口端的兩側(cè)分別設(shè)有可在導(dǎo)軌(3)內(nèi)滑動的滾輪(5)。
4.按權(quán)利要求1所述的重力平衡單軌吊掛裝置，其特征在于所述導(dǎo)軌(3)與支撐桿 (6)的一端相連，支撐桿(6)的另一端通過轉(zhuǎn)動副⑶與夾具(7)可相對轉(zhuǎn)動地連接。
5.按權(quán)利要求4所述的重力平衡單軌吊掛裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)動副(8)的轉(zhuǎn)心通過重力平衡系統(tǒng)的質(zhì)心。
6.按權(quán)利要求4所述的重力平衡單軌吊掛裝置，其特征在于所述支撐桿(6)為中空結(jié)構(gòu)。
7.按權(quán)利要求1所述的重力平衡單軌吊掛裝置，其特征在于所述導(dǎo)軌(3)為弧形，弧形的導(dǎo)軌(3)的運動軌跡為弧線，該弧線的圓心與重力平衡系統(tǒng)的質(zhì)心重合。
全文摘要
本發(fā)明涉及航天實驗的重力平衡系統(tǒng)，具體地說是一種月表探測器地面實驗系統(tǒng)的重力平衡單軌吊掛裝置，包括吊繩、滑動裝置、導(dǎo)軌及夾具，其中導(dǎo)軌通過支撐桿可轉(zhuǎn)動地與安裝在重力平衡系統(tǒng)上的夾具相連接，在導(dǎo)軌上連接有可沿導(dǎo)軌滑動的滑動裝置，所述吊繩的一端連接在重力平衡系統(tǒng)上，另一端與滑動裝置相連。本發(fā)明采用弧形滑動導(dǎo)軌裝置，能在不改變原有重力平衡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，使吊掛力的作用點在重力平衡系統(tǒng)做任何狀態(tài)變化時，都作用在重力平衡系統(tǒng)的質(zhì)心上。
文檔編號F16F15/28GK102444689SQ20101050073
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者劉勇, 徐志剛, 徐永利, 李灝, 王軍義 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所