三軸氣浮臺高壓管路中心對稱裝置及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種冷氣布局設(shè)計方法，具體為三軸氣浮臺高壓管路中心對稱裝置及其應(yīng)用，特別涉及應(yīng)用與三軸氣浮臺冷氣推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002]三軸氣浮臺是衛(wèi)星進(jìn)行姿態(tài)控制全物理仿真的設(shè)備，通過氣浮球軸承的低摩擦阻力模擬太空失重狀態(tài)，臺體質(zhì)心相對氣浮球心重合度對氣浮臺干擾力矩具有重要影響。作為姿控系統(tǒng)重要組成部分的推進(jìn)系統(tǒng)在仿真過程中不斷消耗質(zhì)量，其質(zhì)心位置的變化將產(chǎn)生干擾力矩，通過高壓管路嚴(yán)格中心對稱的冷氣推進(jìn)布局，使推進(jìn)工質(zhì)消耗過程中質(zhì)心位置不發(fā)生變化，保證三軸氣浮臺試驗全過程的質(zhì)心穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種冷氣推進(jìn)系統(tǒng)高壓管路嚴(yán)格對稱布局的設(shè)計方法，用于大型三軸氣浮臺推進(jìn)系統(tǒng)動態(tài)質(zhì)心的穩(wěn)定性，其中冷氣系統(tǒng)中動態(tài)質(zhì)量發(fā)生變化的主要是高壓管路及高壓氣瓶，在布局設(shè)計中，主要考慮高壓管路對于氣浮球心位置對稱，高壓氣瓶體積大，其位置對動態(tài)質(zhì)心影響更明顯，采用三軸精密調(diào)整裝置調(diào)整氣瓶對氣浮球心位置的精密對稱。高壓氣瓶三軸(即X、Y、Z軸向)精密調(diào)整裝置采用PARKER高精度二軸平臺(即XY向正交二維精密微調(diào)裝置)，具體見圖1。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]第一方面，本發(fā)明提供一種氣浮臺高壓管路中心對稱裝置，包括高壓環(huán)形管路、其兩側(cè)對稱分布的氣瓶支路及氣瓶支路上連接的高壓氣瓶，高壓環(huán)形管路(103)是以氣浮臺中心為圓心，且高壓環(huán)形管路(103)、高壓氣瓶、氣浮臺呈中心對稱布置；其中，
[0006]第一高壓氣瓶(102)通過倒掛的方式與第一氣瓶支路(101)連接；
[0007]第二高壓氣瓶(105)通過正置的方式與第二氣瓶支路(106)連接；
[0008]所述裝置還包括與高壓氣瓶連接的三軸調(diào)整裝置。
[0009]優(yōu)選地，所述三軸調(diào)整裝置包括第一高壓氣瓶(102)底部的第一微調(diào)裝置(104)和第二高壓氣瓶(105)底部的第二微調(diào)裝置(107);第一微調(diào)裝置(104)為Z向精密微調(diào)裝置，第二微調(diào)裝置(107)為XY向正交二維精密微調(diào)裝置。
[0010]由于該裝置為中心對稱布置，所以第一高壓氣瓶(102)低于高壓環(huán)形管路(103)平面的高度與第二高壓氣瓶(105)高于高壓環(huán)形管路(103)平面的高度一致。
[0011]優(yōu)選地，所述第一微調(diào)裝置(104)的組件構(gòu)成及連接方式為:氣瓶安裝座(402)通過精密微調(diào)螺母(403)連接于微調(diào)螺桿支座(401)，精密微調(diào)螺母(403)通過與氣瓶安裝座(402)上的差分刻度實現(xiàn)精密微調(diào)。
[0012]優(yōu)選地，所述第二微調(diào)裝置(107)含有兩個正交排布的帶手輪(108)。
[0013]優(yōu)選地，所述高壓氣瓶的材質(zhì)包括鈦合金；
[0014]所述高壓氣瓶的大小為50L。
[0015]第二方面，本發(fā)明還提供一種基于所述裝置的三軸氣浮臺推進(jìn)系統(tǒng)動態(tài)質(zhì)心的穩(wěn)定方法，所述方法是通過三軸調(diào)整裝置實現(xiàn)的。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0017](1)本發(fā)明通過高壓管路合理布局，實現(xiàn)高壓氣體對于氣浮球心的對稱，使得三軸氣浮臺長時間試驗條件下保證較高的質(zhì)心穩(wěn)定性。
[0018](2)本發(fā)明設(shè)計了氣瓶位置精密微調(diào)裝置，提高了高壓氣路質(zhì)心位置的調(diào)整精度。
【附圖說明】
[0019]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0020]圖1是本發(fā)明高壓管路中心對稱布局軸測圖；
[0021]圖2是本發(fā)明尚壓管路側(cè)視圖；
[0022]圖3是本發(fā)明高壓管路輔視圖；
[0023]圖4是本發(fā)明高壓氣瓶Z向調(diào)整裝置圖；
[0024]圖5是本發(fā)明高壓氣瓶XY向調(diào)整裝置圖；其中，
[0025]101是第一氣瓶支路；
[0026]102是第一高壓氣瓶；
[0027]103是高壓環(huán)形管路；
[0028]104是第一微調(diào)裝置，即Z向精密微調(diào)裝置，401是微調(diào)螺桿支座，402是氣瓶安裝座，403精密微調(diào)螺母；
[0029]105是第二高壓氣瓶；
[0030]106是第二氣瓶支路；
[0031]107是第二微調(diào)裝置，即XY向正交二維精密微調(diào)裝置；
[0032]108 是手輪。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0034]實施例1
[0035]本發(fā)明一種高壓管路嚴(yán)格中心對稱冷氣布局設(shè)計方法，其嚴(yán)格對稱部分包括高壓管路、高壓氣瓶組件、三軸精密調(diào)整裝置及其他附件組成。
[0036]高壓管路部分包括第一氣瓶支路101、第二氣瓶支路106，這兩個氣瓶支路均為高壓氣瓶輸出管路，通過以氣浮臺中心為圓心的高壓環(huán)形管路103連接。
[0037]采用兩個50L形鈦合金氣瓶實現(xiàn)中心對稱，其中，第一高氣瓶102通過倒掛的方式與第一氣瓶支路101連接，第二高壓氣瓶105通過正置的方式與第二氣瓶支路106連接。
[0038]圖2表示了在Z方向上，高壓環(huán)形管路103、高壓氣瓶102和105與氣浮臺中心對稱布置的方式，高壓環(huán)形管路與氣浮臺中心等高，正置的第二高壓氣瓶105高于氣浮臺平面高度與倒掛的第一高壓氣瓶102低于中心高度一致，Z方向上高壓氣瓶對稱位置精密微調(diào)通過Z向精密調(diào)整裝置對倒掛氣瓶的高度進(jìn)行微調(diào)。
[0039]圖3表達(dá)了沿XY方向上高壓環(huán)形管路、高壓氣瓶與氣浮臺中心對稱布置的方式，高壓環(huán)形管路氣浮臺中心同心，兩路高壓支路、高壓氣瓶相對中心對稱，XY方向上高壓氣瓶對稱位置精密微調(diào)通過正置氣瓶下方的正交二維精密調(diào)整裝置(見圖5)實現(xiàn)。
[0040]Z向精密微調(diào)裝置104的組成如圖4所示，氣瓶安裝座402通過精密微調(diào)螺母403連接于微調(diào)螺桿支座401，精密微調(diào)螺母403通過與氣瓶安裝座402上的差分刻度實現(xiàn)0.01mm的精密微調(diào)，在位置微調(diào)方面，兩個高壓氣瓶承擔(dān)了不同方向的調(diào)整任務(wù)，正置的高壓氣瓶調(diào)節(jié)XY方向，倒掛的高壓氣瓶調(diào)節(jié)Z方向，所以可以對相對位置的三個方向進(jìn)行微調(diào)
[0041]圖5為XY向正交二維精密微調(diào)裝置107，采用兩個正交排布的帶手輪精密微調(diào)平臺，通過轉(zhuǎn)動手輪108使氣瓶安裝座402沿XY兩個方向進(jìn)行微調(diào)。
[0042]以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種氣浮臺高壓管路中心對稱裝置，其特征在于，包括高壓環(huán)形管路、其兩側(cè)對稱分布的氣瓶支路及氣瓶支路上連接的高壓氣瓶，高壓環(huán)形管路(103)是以氣浮臺中心為圓心，且高壓環(huán)形管路(103)、高壓氣瓶、氣浮臺呈中心對稱布置；其中， 第一高壓氣瓶(102)通過倒掛的方式與第一氣瓶支路(101)連接； 第二高壓氣瓶(105)通過正置的方式與第二氣瓶支路(106)連接； 所述裝置還包括與高壓氣瓶連接的三軸調(diào)整裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣浮臺高壓管路中心對稱裝置，其特征在于，所述三軸調(diào)整裝置包括第一高壓氣瓶(102)底部的第一微調(diào)裝置(104)和第二高壓氣瓶(105)底部的第二微調(diào)裝置(107)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣浮臺高壓管路中心對稱裝置，其特征在于，所述第一微調(diào)裝置(104)的組件構(gòu)成及連接方式為:氣瓶安裝座(402)通過精密微調(diào)螺母(403)連接于微調(diào)螺桿支座(401)，精密微調(diào)螺母(403)通過與氣瓶安裝座(402)上的差分刻度實現(xiàn)精密微調(diào)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣浮臺高壓管路中心對稱裝置，其特征在于，所述第二微調(diào)裝置(107)含有兩個正交排布的帶手輪(108)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣浮臺高壓管路中心對稱裝置，其特征在于，所述高壓氣瓶的材質(zhì)包括鈦合金。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣浮臺高壓管路中心對稱裝置，其特征在于，所述高壓氣瓶的大小為50L。7.—種基于權(quán)利要求1至6任一項所述裝置的三軸氣浮臺推進(jìn)系統(tǒng)動態(tài)質(zhì)心的穩(wěn)定方法，其特征在于，所述方法是通過三軸調(diào)整裝置實現(xiàn)的。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三軸氣浮臺高壓管路中心對稱裝置及其應(yīng)用，所述裝置包括高壓環(huán)形管路、其兩側(cè)對稱分布的氣瓶支路及氣瓶支路上連接的高壓氣瓶，高壓環(huán)形管路是以氣浮臺中心為圓心，且高壓環(huán)形管路、高壓氣瓶、氣浮臺呈中心對稱布置；其中，第一高氣瓶通過倒掛的方式與第一氣瓶支路連接；第二高壓氣瓶通過正置的方式與第二氣瓶支路連接；第一高氣瓶低于高壓環(huán)形管路平面的高度與第二高壓氣瓶高于高壓環(huán)形管路平面的高度一致；第二高壓氣瓶底部設(shè)有三軸調(diào)整裝置。使用本發(fā)明進(jìn)行三軸氣浮臺冷氣推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計，可實現(xiàn)冷氣推進(jìn)系統(tǒng)在使用過程中質(zhì)量發(fā)生而變化不影響氣浮臺質(zhì)心位置，保證三軸氣浮臺質(zhì)心穩(wěn)定。
【IPC分類】B64G7/00
【公開號】CN105292528
【申請?zhí)枴緾N201510833834
【發(fā)明人】梁曉輝, 劉錦, 李志慧, 劉良威, 毛齊靈
【申請人】上海衛(wèi)星裝備研究所
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月25日