多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种重力卸载装置，具体是一种多自由度卫星大型载荷微重力装配重 力卸载装置。
【背景技术】
[0002] 随着卫星技术的不断成熟，载荷的重量和数量不断升高，如某型号卫星，设计两台 大型载荷，重量均在300Kg左右。根据仿真分析结果，两台载荷的重量会引起卫星结构平台 的变形，导致在地面重力环境下测量得到的安装精度和相互指向精度与失重环境下的安装 精度和相互指向精度误差达到P以上。
[0003] 单载荷卫星安装载荷时，往往忽略载荷重力引起的卫星结构平台变形，在太空中 通过调整卫星姿态弥补载荷重力对载荷安装精度的影响。双载荷或多载荷卫星对每台载荷 的安装精度和相对指向精度均有较高的要求，在太空中调整卫星姿态的方法不适用于双载 荷或多载荷卫星。
[0004] 针对上述问题，本发明提供一种多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸载装 置，能够实现不同型号卫星的多台载荷在微重力环境下的装配，消除了载荷重力引起的安 装精度误差，将载荷安装精度由P提高至30"。
[0005] 目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资 料。
【发明内容】
[0006] 为解决上述问题，本发明提供了一种多自由度卫星大型载荷微重力装配重力卸 载装置，具有多自由度、吊点可调的特点，利用钢丝绳一端连接载荷吊点，另一端绕过可 360°旋转的滑轮组件悬挂配重装置，调节配重装置的重量，以达到抵消载荷重力的目的， 实现载荷的微重力装配，提高多台大型载荷的安装精度和相互指向精度。
[0007] 本发明的目的通过以下技术方案来实现：多自由度卫星大型载荷微重力装配重力 卸载装置，包括用于承载配重支架、配重组件、悬挂装置、载荷等的重量的支撑框架、用于支 撑配重组件、改变钢丝绳方向配重支架、配重组件、悬挂装置、用于连接配重组件、传感器、 载荷吊点，且用于配重组件的重量传递的钢丝绳和用于测量载荷吊点承担的载荷重力的传 感器，所述支撑框架下方通过配重支架连接有配重组件，所述支撑架下端安装有若干悬挂 装置，所述悬挂装置通过钢丝绳上安装有传感器，所述支撑框架由支撑横梁、支撑纵梁、支 撑腿顶部，加强撑杆、1000 mm支撑腿、1500mm支撑腿、3000mm支撑腿、支撑腿底部、脚撑、脚 轮构成，所述支撑横梁为两个，通过若干支撑纵梁相连，所述支撑横梁上方设有支撑腿顶 部，所述支撑腿顶部两端依次连接有1000 mm支撑腿、1500mm支撑腿、3000mm支撑腿、支撑 腿底部、脚撑，所述支撑横梁通过若干加强撑杆与所述1000 mm支撑腿连接，所述脚撑底部 安装有脚轮，所述配重支架由承载框、斜撑杆、滑轮组件、滑轮组件安装板构成，所述承载框 上通过滑轮组件安装板安装有若干滑轮组件，所述承载框下端与所述斜撑杆的一端固定连 接，所述的滑轮组件由依次连接的滑轮、滑轮连接板、滑轮转轴、滑轮上端盖、轴承、滑轮下 端盖构成，所述滑轮可以绕滑轮转轴360°无死角旋转，所述配重组件由钢丝绳连接环、蝶 形螺母、平垫、配重块、配重托盘、长螺钉构成，所述钢丝绳连接环通过蝶形螺母、平垫固定 在所述配重块上端，所述配重块下端通过长螺钉安装有配重托盘，所述悬挂装置由悬挂横 梁、纵梁滑块、纵梁旋转组件、悬挂纵梁、滑轮滑块、滑轮组件、吊环螺钉构成，所述悬挂横梁 下方设有若干悬挂纵梁，所述悬挂横梁上端安装有两吊环螺钉，所述悬挂横梁下端安装有 若干纵梁滑块，所述纵梁滑块通过纵梁旋转组件安装有滑轮滑块，所述滑轮滑块下端安装 有滑轮组件。
[0008] 其中，所述纵梁旋转组件由上轴套、上法兰、下法兰、旋转锁紧螺钉、转轴、下轴套 构成，所述旋转组件使悬挂纵梁在垂直悬挂横梁方向可以旋转±30°。
[0009] 其中，所述的支撑横梁选用250mmX 150mm，壁厚5mm的矩型管，材料选用工业常 用的碳素结构钢Q235B ;所述的支撑纵梁选用160mmX60mm，壁厚3mm的矩型管，材料选用 Q235B，所述支撑纵梁上开设有若干4-017mm的通孔，用于与悬挂装置连接紧固；所述的支 撑腿顶部选用250mmX250mm，壁厚6mm的方管，材料选用Q235B，呈倒"U"状，在方管连接处 有IOmm厚的焊接加强板；所述的加强撑杆选用080mm，壁厚5mm的圆管，材料选用Q235B，所 述加强撑杆两端通过016的带开口销轴分别与支撑横梁、支撑腿顶部连接；所述的1000 mm 支撑腿、1500mm支撑腿、3000mm支撑腿选用250mmX250mm，壁厚6mm的方管，材料选用 Q235B ;所述支撑腿与支撑腿顶部、支撑腿底部的法兰分别用4组M16 X 100的内六角螺钉连 接；所述的支撑腿底部选用250mm X 250mm，壁厚6mm的方管，材料选用Q235B，下方连接脚撑 和脚轮；所述的脚撑选用抗腐蚀性高的〇Crl8Ni9含钛不锈钢，所述脚撑底部粘贴耐油性能 好的不易老化的耐油橡胶板，用以防滑；所述的脚轮选用抗冲击超重型聚氨酯万向轮。
[0010] 其中，所述的承载框由IOOmmX 100mm，壁厚5mm的方管焊接而成，材料选用Q235B， 所述承载框与支撑横梁之间采用角铁和M12X 120内六角紧固件连接紧固；所述的斜撑杆 由60mmX 60mm，壁厚5mm的方管与厚度为IOmm的钢板焊接而成，所述斜撑杆与支撑纵梁、 承载框之间采用M8X20内六角螺钉连接紧固；所述的滑轮选用合金结构钢38CrMoAlA，先 进行调制处理，再进行氮化处理，硬度在HV800以上，硬化层在0· 3mm~0· 5mm，具有很好 的耐磨性。所述滑轮的直径为110mm，外圆上设有宽度为8mm的"V"型槽，使钢丝绳始终处 于滑轮控制，所述的滑轮转接板材料选用Q235B，与滑轮采用M16X65的内六角螺钉连接紧 固；为避免润滑油挥发，污染卫星光学载荷，滑轮转接板与滑轮之间采用二硫化钼（M 〇S2) 润滑。所述的滑轮转轴材料选用Q235B，与轴承内圈之间采用间隙配合，所述滑轮转轴通过 M16的螺母和垫圈将两组轴承压紧在滑轮组件安装板两侧，所述滑轮转轴中心设有01Onm 通孔，供钢丝绳穿过；所述的滑轮上端盖和滑轮下端盖采用2mm厚的20#钢薄板冲压而成； 所述的轴承选用推力圆柱滚子轴承81204,内径20mm，外径40mm，厚度14mm ;所述的滑轮安 装板材料选用Q235B，用于连接滑轮组件与承载框。
[0011] 其中，所述的钢丝绳连接环材料选用20#钢，下端设有M8螺纹，与长螺钉上端的 内螺纹连接；所述的蝶形螺母选用牌号为A3,螺纹为M24的A型蝶形螺纹，所述的平垫材料 选用20#钢；所述的配重块采用高比重合金钨镍铜，其中钨含量90 %，镍含量6 %，铜含量 4%，其比密度达到18. 31g/cm3,外表面采用镀铬处理；配重块采用秤砣形式，共有0. lKg、 0.5Kg、lKg、2Kg、5Kg、10Kg、20Kg、30Kg8个等级，用于调节达到理想的配重重量，调节完成 后的配重块用蝶形螺母压紧，防止脱落；所述的配重托盘材料选用Q235B，外径150mm，内径 26mm，厚度IOmm ;所述的长螺钉材料选用20#钢，长度240mm，螺钉上方设有M8内螺纹，深度 12mm〇
[0012] 其中，所述的悬挂横梁选用28a工字钢，材料选用Q235B，所述悬挂横梁上贴有厘 米级刻度，用于记录悬挂纵梁的位置，定位精度5_。
[0013] 其中，所述悬挂横梁与纵梁滑块的接触面上设有二硫化钨涂层，所述涂层的厚度 为 0·3μηι ~Iym0
[0014] 其中，所述的纵梁滑块材料选用Q235B，悬挂纵梁在悬挂横梁上的位置确定后，利 用滑块锁紧螺钉锁紧纵梁滑块，防止悬挂纵梁滑动；所述的上轴套材料选用45#钢，外径 60mm，内径50mm，长度50mm，采用渗碳处