本發(fā)明涉及一種太陽翼地面模擬吊掛裝置技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及一種用于太陽翼板吊掛裝置具有多步緩沖效果的緩沖氣缸。

背景技術(shù)：

太陽翼是衛(wèi)星的能量來源。即太陽能帆板，是一種收集太陽能的裝置，通常應(yīng)用于衛(wèi)星、宇宙飛船的供能，也可用于安裝在環(huán)保型汽車頂部。太陽翼是衛(wèi)星的能量來源。衛(wèi)星發(fā)射時太陽翼處于折疊狀態(tài)，星箭分離后打開并在衛(wèi)星飛行過程中不斷調(diào)整方向，使太陽電池對準(zhǔn)太陽，為整星工作提供能量。太陽翼監(jiān)視相機(jī)可以拍攝太陽翼展開過程及工作狀態(tài)，判斷太陽翼狀態(tài)是否正常；在姿軌控配合下，還可拍攝地球與月球圖像。為使獲得的地月圖像較好，該相機(jī)采用了一款長焦鏡頭。太陽能帆板有供電和充電兩大功能，相當(dāng)于一個小型發(fā)電站。太陽能帆板與太陽帆并不是同一種事物，太陽能帆板是一種收集太陽能的裝置，而太陽帆是利用太陽光的光壓進(jìn)行宇宙航行的一種航天器。

太陽翼板在太空中是以失重的環(huán)境進(jìn)行安裝的，因此，在地面進(jìn)行各種模擬展開實驗時，我們必須將其進(jìn)行吊掛，在地面的環(huán)境下，不進(jìn)行吊掛太陽翼板便無法正常的運行和工作；太陽翼板和鉸鏈等連接機(jī)構(gòu)都是按照失重環(huán)境下設(shè)計的，如果不解決重力的問題太陽翼就無法在地面進(jìn)行工作，所以在地球上做實驗時我們必須將其吊掛起來，并且保證太陽翼處于標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)進(jìn)行質(zhì)心吊掛，從而抵消重力的影響，模擬太空的失重環(huán)境來進(jìn)行一些列的動作。

太空中雖然是失重的環(huán)境，但是慣性依舊是存在的，太陽翼在太空中雖然不受到重力影響，但是其展開時收到受到慣性的作用依舊會保持運動，其慣性沖量是通過其鉸鏈或者其他連接機(jī)構(gòu)來抵消的。在地面模擬太陽翼板的吊掛展開實驗中，通常采用吊掛裝置對太陽翼板進(jìn)行吊掛，吊掛裝置運動的時候帶動太陽翼板的移動，當(dāng)?shù)鯍煅b置在剎車時，太陽翼板本身的慣性運動并沒有任何問題，但如果太陽翼板是被吊掛裝置拖動進(jìn)行慣性運動，則明顯處于不正常的姿態(tài)中，這種慣性運動需要克服，因此需要使用限位裝置對吊掛裝置進(jìn)行限位。太陽翼板本身的慣性運動并不需要去進(jìn)行干涉，但吊掛裝置的慣性運動必須干涉，防止吊掛裝置在停止位置過渡前移拖動太陽翼板移動或者因為吊掛裝置的回彈將太陽翼板往回拉的情況。為了解決吊掛裝置剎車時位置靠前或者回彈的問題，又因為無法完全解決吊掛裝置本身的前沖或回彈運動問題，我們做出了一種減少這種前沖或回彈運動的裝置，通過剎車緩沖裝置將吊掛裝置因慣性運動產(chǎn)生的能量吸收掉，避免使用擋塊直接擋住太陽翼板時發(fā)生的反復(fù)碰撞問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決太陽翼板會隨著吊掛裝置的前沖或回彈導(dǎo)致本身的慣性運動受到影響的問題，提供一種用于太陽翼板吊掛裝置具有多步緩沖效果的緩沖氣缸，通過具有多步緩沖效果的緩沖氣缸吸收吊掛裝置的慣性力，從而避免吊掛裝置剎車時由于慣性運動對太陽翼板的展開運動產(chǎn)生影響。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：一種用于太陽翼板吊掛裝置具有多步緩沖效果的緩沖氣缸，用于對架設(shè)在氣浮軌道上能沿著氣浮軌道進(jìn)行直線運動并安裝有吸附鐵塊的的吊掛裝置進(jìn)行剎車緩沖，包括緩沖氣缸、氣缸固定座、電磁鐵、緩沖墊和緩沖彈簧，所述緩沖氣缸固定在氣缸固定座上，氣缸固定座固定在氣浮導(dǎo)軌上，緩沖氣缸的活塞桿的端部固定有電磁鐵，緩沖氣缸的活塞桿上還套裝有緩沖墊和緩沖彈簧，所述電磁鐵的位置與所述吸附鐵塊的位置相對應(yīng)，吊掛裝置移動到剎車位置時電磁鐵與吸附鐵塊相接觸；所述緩沖氣缸遠(yuǎn)離電磁鐵的一端設(shè)置有進(jìn)氣口，所述緩沖氣缸的進(jìn)氣口連接進(jìn)氣管道，所述進(jìn)氣管道上安裝有節(jié)流閥，所述緩沖氣缸的活塞上套裝有氣浮套，所述氣浮套的外周均布多個氣浮孔，所述氣浮孔通氣時在緩沖氣缸的缸筒內(nèi)壁和氣浮套之間形成用于將緩沖氣缸的缸筒內(nèi)壁和氣浮套分隔開的氣膜；所述緩沖氣缸的缸筒內(nèi)壁從靠近進(jìn)氣口到遠(yuǎn)離出氣口的方向依次設(shè)有S₁、S₂和S₃三段，S₁段缸筒內(nèi)壁的直徑始終保持不便，S₂段缸筒內(nèi)壁的直徑越靠近中部其缸筒內(nèi)壁的直徑最大，S₃段缸筒內(nèi)壁的直徑越靠近中部其缸筒內(nèi)壁的直徑越小，S₂段缸筒內(nèi)壁和S₃段缸筒內(nèi)壁的連接處的直徑與S₁段缸筒內(nèi)壁的直徑相同，S₁段缸筒內(nèi)壁、S₂段缸筒內(nèi)壁和S₃段缸筒內(nèi)壁之間平滑過渡，氣浮套與S₁段缸筒內(nèi)壁、S₂段缸筒內(nèi)壁和S₃段缸筒內(nèi)壁之間能夠形成厚度不同的穩(wěn)定的氣膜。

進(jìn)一步的，所述緩沖彈簧套裝在所述緩沖墊與電磁鐵之間的活塞桿上。

進(jìn)一步的，所述緩沖氣缸在初始狀態(tài)時緩沖氣缸的活塞位于靠近所述電磁鐵的一端，此狀態(tài)下緩沖彈簧和緩沖墊均處于非伸縮狀態(tài)。

本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思在于：利用緩沖氣缸、緩沖墊和緩沖彈簧對吊掛裝置進(jìn)行緩沖，緩沖彈簧用于抵消吊掛裝置剎車時產(chǎn)生的力，緩沖氣缸用于抵消吊掛裝置剎車時產(chǎn)生的位移，因為緩沖氣缸和緩沖彈簧連接位置屬于剛性連接，所以在其連接處設(shè)置了緩沖墊，一方面增強(qiáng)本裝置的緩沖效果，另一方面防止緩沖氣缸和緩沖彈簧直接接觸時緩沖彈簧或緩沖氣缸受到過大壓力而受損；在初始狀態(tài)下，緩沖墊、緩沖氣缸均處于非伸縮狀態(tài)，緩沖氣缸的活塞位于靠近電磁鐵的一端，此時打開氣罐的開關(guān)閥，向緩沖氣缸內(nèi)供氣，因為總氣管上設(shè)有壓力單向閥，所以只能單向進(jìn)氣，緩沖氣缸單向進(jìn)氣，遠(yuǎn)離活塞桿一側(cè)的氣缸稱之為進(jìn)氣腔，靠近活塞桿一側(cè)的氣腔稱之為出氣腔，開始的時候由于進(jìn)氣腔進(jìn)氣，出氣腔內(nèi)幾乎沒有氣體，活塞停留在緩沖氣缸的一側(cè)；電磁鐵處于常通狀態(tài)，當(dāng)?shù)鯍煅b置移動到剎車位置時，電磁鐵對吊掛裝置上的吸附鐵塊進(jìn)行吸附，吊掛裝置對緩沖彈簧和緩沖氣缸的活塞桿進(jìn)行壓縮，緩沖彈簧逐漸收縮，同時緩沖氣缸的活塞桿因為突然受力，活塞的位置會向遠(yuǎn)離電磁鐵的方向移動，緩沖氣缸的活塞桿兩側(cè)的缸筒體積變化，引起活塞兩側(cè)的缸筒內(nèi)的壓力變化，由于一開始的時候需要快速消除慣性，所以設(shè)計了緩沖氣缸的S₃段缸筒內(nèi)壁，活塞在該段緩沖氣缸內(nèi)的氣膜是由疏到密再到疏的過程，該過程中進(jìn)氣腔內(nèi)的氣體很難通過活塞與S₃段缸筒內(nèi)壁之間的間隙進(jìn)入到出氣腔內(nèi)，從而防止活塞以過快的速度進(jìn)入S₂段缸筒內(nèi)壁的范圍；當(dāng)活塞移動出S₃段缸筒內(nèi)壁的范圍進(jìn)入S₂段缸筒內(nèi)壁時，由于活塞與S₂段缸筒內(nèi)壁之間的間距變大，同時進(jìn)氣腔與出氣腔的氣壓差也逐漸在變大，所以進(jìn)氣腔內(nèi)的氣體會逐漸將活塞與S₂段缸筒內(nèi)壁之間的間隙內(nèi)的氣體壓入出氣腔內(nèi)，從而逐漸保持進(jìn)氣腔與出氣腔之間的氣體平衡，由于慣性力的存在，活塞不會馬上在S₂段缸筒內(nèi)壁內(nèi)部保持平衡，而會進(jìn)入S₁段缸筒內(nèi)壁的范圍，此時活塞的慣性力已經(jīng)比較小，S₁段缸筒內(nèi)壁的直徑始終保持不變，進(jìn)氣腔內(nèi)的氣體很難通過S₃段缸筒內(nèi)壁與活塞之間的間隙進(jìn)入出氣腔內(nèi)，且進(jìn)氣腔和出氣腔之間的氣體壓力差比較大，活塞移動一段距離后即受到緩沖彈簧回復(fù)力的作用往回運動，在經(jīng)過幾次往復(fù)運動后，最終停止在S₂段缸筒內(nèi)壁的范圍內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，生產(chǎn)成本低，能有效的吸收懸掛裝置剎車時因慣性產(chǎn)生的能量，防止懸掛裝置因慣性運動而對太陽翼板產(chǎn)生影響；采用緩沖墊、緩沖氣缸、彈簧三重緩沖裝置對懸掛裝置進(jìn)行緩沖，緩沖效果良好，并通過電磁鐵吸附住固定在懸掛裝置上的吸附鐵塊，從而使懸掛裝置通過來回往復(fù)運動來吸收懸掛裝置的能量，緩沖迅速；本發(fā)明將緩沖氣缸在活塞運動時通過緩沖氣缸可變的內(nèi)壁缸筒內(nèi)壁與活塞上的氣浮套相配合實現(xiàn)活塞兩側(cè)的氣腔連通，從而防止活塞在彈簧的作用下直接回彈，避免了氣體過快的進(jìn)行轉(zhuǎn)移，從而使緩沖效果更加良好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種用于太陽翼板吊掛裝置具有多步緩沖效果的緩沖氣缸的剛開始運動的狀態(tài)示意圖。

圖2是本發(fā)明一種用于太陽翼板吊掛裝置具有多步緩沖效果的緩沖氣缸的運動一段時間后的狀態(tài)示意圖。

圖中，1-緩沖氣缸、2-電磁鐵、3-緩沖墊、4-緩沖彈簧、5-活塞桿、6-活塞、7-進(jìn)氣管道、8-節(jié)流閥、9-氣浮套。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1和圖2所示，一種用于太陽翼板吊掛裝置具有多步緩沖效果的緩沖氣缸，用于對架設(shè)在氣浮軌道上能沿著氣浮軌道進(jìn)行直線運動并安裝有吸附鐵塊的的吊掛裝置進(jìn)行剎車緩沖，包括緩沖氣缸1、氣缸固定座、電磁鐵2、緩沖墊3和緩沖彈簧4，所述緩沖氣缸1固定在氣缸固定座上，氣缸固定座固定在氣浮導(dǎo)軌上，緩沖氣缸1的活塞桿5的端部固定有電磁鐵2，緩沖氣缸1的活塞桿5上還套裝有緩沖墊3和緩沖彈簧4，所述電磁鐵2的位置與所述吸附鐵塊的位置相對應(yīng)，吊掛裝置移動到剎車位置時電磁鐵2與吸附鐵塊相接觸；所述緩沖氣缸1遠(yuǎn)離電磁鐵2的一端設(shè)置有進(jìn)氣口，所述緩沖氣缸1的進(jìn)氣口連接進(jìn)氣管道7，所述進(jìn)氣管道7上安裝有節(jié)流閥8，所述緩沖氣缸1的活塞6上套裝有氣浮套9，所述氣浮套9的外周均布多個氣浮孔，所述氣浮孔通氣時在緩沖氣缸1的缸筒內(nèi)壁和氣浮套9之間形成用于將緩沖氣缸1的缸筒內(nèi)壁和氣浮套9分隔開的氣膜；所述緩沖氣缸1的缸筒內(nèi)壁從靠近進(jìn)氣口到遠(yuǎn)離出氣口的方向依次設(shè)有S₁、S₂和S₃三段，S₁段缸筒內(nèi)壁的直徑始終保持不便，S₂段缸筒內(nèi)壁的直徑越靠近中部其缸筒內(nèi)壁的直徑最大，S₃段缸筒內(nèi)壁的直徑越靠近中部其缸筒內(nèi)壁的直徑越小，S₂段缸筒內(nèi)壁和S₃段缸筒內(nèi)壁的連接處的直徑與S₁段缸筒內(nèi)壁的直徑相同，S₁段缸筒內(nèi)壁、S₂段缸筒內(nèi)壁和S₃段缸筒內(nèi)壁之間平滑過渡，氣浮套9與S₁段缸筒內(nèi)壁、S₂段缸筒內(nèi)壁和S₃段缸筒內(nèi)壁之間能夠形成厚度不同的穩(wěn)定的氣膜。

所述緩沖彈簧4套裝在所述緩沖墊3與電磁鐵2之間的活塞桿5上。

所述緩沖氣缸1在初始狀態(tài)時緩沖氣缸1的活塞6位于靠近所述電磁鐵2的一端，此狀態(tài)下緩沖彈簧4和緩沖墊3均處于非伸縮狀態(tài)。

上述實施例只是本發(fā)明的較佳實施例，并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。