用于微纳卫星的吊具的制作方法

本发明涉及一种用于航天应用领域的辅助工装，尤其涉及一种可实现微纳卫星的吊装及对接的吊具。

背景技术：

已知，目前国内航天制造单位所采用的卫星吊具结构通常采用以下两种类型，第一种为十字吊具，另一种为框式吊具。

具体来说，十字吊具通常以优质合金钢方管或圆管作为主梁，并在其中心点设计转轴，两根主梁通过轴销连接在一起，此类吊具通常用于四个吊点布置对称的卫星。对于框式吊具而言，根据产品的重量及吊点位置来设计框式吊具，通常以钢制方管或圆管焊接而成，框式吊具强度较高，但无法折叠，存储和运输较为不便。此类吊具与吊钩的连接方式同样分为两种：单点起吊和四点平衡起吊。单点起吊可根据产品质心位置进行设计，在框式吊具任意位置设计主吊点与吊钩连接，而四点平衡起吊会增加起吊高度。

现有技术中的以上两种吊具都存在各自的缺点：从起吊方式来说，四点平衡起吊需要较高的起吊空间，并且在进行角度调节时需要在卫星所有吊点处增加正反牙螺栓进行调节。而单点起吊所需要的起吊空间较小，但无法对卫星起吊角度进行调节。

然而，由于微纳卫星需要安装于天宫二号非密封舱内，空间非常狭小，卫星重约50kg，无法人工搬运进行安装，因此需要借助起重设备进行吊装；由于卫星安装与舱内，上方受阻无法使用吊车进行安装，必须使用电动叉车从侧面将卫星吊入舱内进行安装，但受空间高度的限制，吊具及绳索必须控制在200mm之内，并且安装面与水平面成10°夹角，安装卫星时必须保证对接面平行。

如何解决上述缺陷，本领域技术人员亟需研发一种新型吊具，其能够满足微纳卫星在狭小空间内，与多个角度安装面的精密对接的安装要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于微纳卫星的吊具，其不仅可以实现微纳卫星在整星吊装时与多角度安装面进行精准对接，同时还能使得其起吊时的工作空间不受限制。

本发明提供了一种用于微纳卫星的吊具，所述吊具包括一个框架本体，其中部沿纵向开设有一滑槽；一个第一吊装组件，其包括一个第一吊环，其位于所述框架本体的上方，以用于连接起吊装置；一个滑块，其位于所述框架本体的下方，所述滑块的一端能够穿过所述滑槽连接到所述第一吊环，所述滑块能够带动所述第一吊环沿着所述滑槽往复滑动；以及一个锁紧件，其夹设在所述第一吊环和所述框架本体之间，以用于锁紧所述第一吊环；一个第二吊装组件，其连接在所述框架本体的下方，以用于连接所述微纳卫星；和一个角度调节组件，其设置在所述框架本体的中间位置处，并能够配合连接到所述滑块，以用于调整所述第一吊环的位置。

在用于微纳卫星的吊具的再一种示意性的实施方式中，所述滑块具有：一个底座，其底端具有一个连接表面；和一个连接套筒，其沿着所述底座的顶面向外垂直延伸，所述连接套筒的外壁设置有外螺纹，所述外壁可通过螺纹连接的方式连接到锁紧件；所述连接套筒的内壁设置有内螺纹，所述内壁可通过螺纹连接的方式连接到所述第一吊环。

在用于微纳卫星的吊具的又一种示意性的实施方式中，所述角度调节组件包括：一个调节螺杆，其沿着所述滑槽的方向设置在所述框架本体的正下方；以及一个调节块，其顶面具有一个连接表面，可用于配合连接到所述底座的连接表面，所述调节块的底面设置有一个连接套筒，其可通过螺纹连接的方式套设在所述调节螺杆上。

在用于微纳卫星的吊具的另一种示意性的实施方式中，所述角度调节组件还包括：一对轴承套件，所述轴承套件分别设置在所述框架本体的两端，所述调节螺杆的端部通过所述轴承套件可转动地连接到所述框架本体。

在用于微纳卫星的吊具的另一种示意性的实施方式中，每个所述轴承套件均包括一个轴承座、一个轴承以及一个轴承盖板。

在用于微纳卫星的吊具的另一种示意性的实施方式中，所述角度调节组件还包括：至少一个调节手轮，其设置在所述框架本体的一侧，并对应连接到所述轴承套件，通过旋转所述调节手轮能够带动所述调节螺杆运动，以使得所述调节块和所述滑块联动。

在用于微纳卫星的吊具的另一种示意性的实施方式中，所述第二吊装组件包括四个第二吊环，所述第二吊环分别设置在所述框架本体的四个角部上，每个所述第二吊环通过螺纹连接的方式连接到所述框架本体的下方。

在用于微纳卫星的吊具的另一种示意性的实施方式中，所述框架本体采用工字型结构。

在用于微纳卫星的吊具的另一种示意性的实施方式中，所述框架本体采用厚度为20mm的45号钢材料制成。

在用于微纳卫星的吊具的另一种示意性的实施方式中，所述调节螺杆采用不锈钢材料制成，所述调节块采用h62黄铜材料制成。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。其中：

图1为根据本发明一种实施方式的用于微纳卫星的吊具的整体结构示意图；

图2为图1所示的用于微纳卫星的吊具的结构分解示意图；

图3为图1中的用于微纳卫星的吊具在某个调整状态下的工作示意图；以及

图4为图1中的用于微纳卫星的吊具的另一个调整状态下的工作示意图。

标号说明

吊具20连接套筒2b连接套筒6b

框架本体1锁紧件3轴承套件30

滑槽s连接孔3a轴承座8

第一吊环4外壁c1轴承9

连接端部4a内壁c2轴承盖板7

滑块2调节螺杆10第二吊环5

底座2a调节块6微纳卫星n

连接表面2a’连接表面6a吊带40

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。在表示各实施方式的附图中，相同的后两位数字表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的位置关系，而非限定它们的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。

在本文中，“平行”、“垂直”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。

本发明公开了一种用于微纳卫星的吊具。参阅图1，其显示了根据本发明一种实施方式的用于微纳卫星的吊具的整体结构示意图。具体来说，本发明的用于微纳卫星的吊具20包括一个框架本体1、一个第一吊装组件、一个第二吊装组件以及一个角度调节组件。

结合图1和图2所示，值得指出的是，所述框架本体1中部沿纵向开设有一滑槽s。所述第一吊装组件包括一个第一吊环4，一个滑块2以及一个锁紧件3。具体来说，所述第一吊环4位于所述框架本体1的上方，以用于连接起吊装置。所述滑块2位于所述框架本体1的下方，所述滑块2的一端能够穿过所述滑槽s连接到所述第一吊环4，并且所述滑块2能够带动所述第一吊环4沿着所述滑槽s往复滑动。所述锁紧件3夹设在所述第一吊环4和所述框架本体1之间，以用于锁紧所述第一吊环4。所述第二吊装组件连接在所述框架本体1的下方，以用于连接所述微纳卫星。所述角度调节组件设置在所述框架本体1的中间位置处，并能够配合连接到所述滑块2，以用于调整所述第一吊环4的位置。

根据一种优选实施方式，所述滑块2具有一个底座2a以及一个连接套筒2b。具体来说，底座2a底端具有一个连接表面2a’。连接套筒2b沿着所述底座2a的顶面向外垂直延伸。值得指出的是，所述连接套筒2b的外壁c1设置有外螺纹。

根据本发明的一种优选实施例，所述锁紧件3可采用片状结构，且其中部开设有一个连接孔3a。较佳的是，所述连接孔3a的内壁上还进一步开设有内螺纹，以用于适配位于所述连接套筒2b的外壁c1处的外螺纹，这样所述锁紧件3就可通过螺纹连接的方式套设于连接套筒2b的外部。当卫星角度调节至目标角度后，可通过拧紧锁紧件3来提高吊具整体的安全性。

与此同时，所述连接套筒2b的内壁c2设置有内螺纹，所述第一吊环4还具有一个连接端部4a，连接端部4a上还可以进一步设置有外螺纹，以用于适配位于所述连接套筒2b的内壁c2处的内螺纹，以使得所述第一吊环4可通过螺纹连接的方式插接到所述连接套筒2b的内部。

优选的是，所述角度调节组件包括：一个调节螺杆10以及一个调节块6。所述调节螺杆10沿着所述滑槽s的方向设置在所述框架本体1的正下方。更进一步地，所述调节块6的顶面具有一个连接表面6a，可用于配合连接到所述底座2a的连接表面2a’，所述调节块6的底面设置有一个连接套筒6b，其可通过螺纹连接的方式套设在所述调节螺杆10上。由于在整个角度调节过程中，调节螺杆10与调节块6之间会产生摩擦，因此滑块2与调节块6采用分体设计，作为两个分立的零件以便于维护和保养。

值得指出的是，所述角度调节组件还包括：一对轴承套件30，所述轴承套件30分别设置在所述框架本体1的两端，所述调节螺杆10的端部通过所述轴承套件30可转动地连接到所述框架本体1，其能够减少摩擦力，以有利于操作时的角度调节。可选的是，每个所述轴承套件均包括：一个轴承座8、一个轴承9以及一个轴承盖板7。

优选的是，所述角度调节组件还包括：至少一个调节手轮11，其设置在所述框架本体1的一侧，并对应连接到所述轴承套件30，通过调整所述调节手轮11能够带动所述调节螺杆10运动，以使得所述调节块6和所述滑块2联动，以实现对第一吊环4的位置调节。

根据本发明的一种具体实施方式，所述第二吊装组件包括四个第二吊环5，所述第二吊环5分别设置在所述框架本体1的四个角部上，每个所述第二吊环5通过螺纹连接的方式连接到所述框架本体1的下方。第二吊环5可通过卸扣或吊带与卫星吊点相连。

作为一种较佳实施方式，所述框架本体1采用工字型结构。优选的是，所述框架本体1采用厚度为20mm的45号钢材料制成。所述调节螺杆10采用不锈钢材料制成，所述调节块6采用h62黄铜材料制成，防止在角度调节过程中发生咬死现象。优选的是，滑块2采用不锈钢材料加工而成，与框架本体1接触位置进行固体润滑来减少摩擦力。可以理解的是，本发明的主体结构采用板材镂空加工的方式实现了吊具的轻量化设计，并且采用单点起吊的方式来降低吊具所占用的空间。

进一步地，图3和图4分别示出了本发明的吊具在两种不同调整状态下的工作示意图。为了便于本领域技术人员理解，图中示意性地标示了卫星n、吊带40以及吊具20的位置，以清晰体现出三者之间的配合连接关系。结合附图可以理解，常规起吊可使用尼龙吊带或钢丝绳连接吊具，如起吊空间狭小时，卫星吊点可通过卸扣直接与吊具相连，以满足不同的安全需求。

本领域技术人员可通过转动所述调节手轮11带动所述调节螺杆10运动，以实现主吊点的移动来精确改变卫星的角度，从而实现卫星与其他产品的精密对接而不损伤对接面，同样可根据今后卫星质心变化来调节主吊点，实现水平吊装。

本发明的吊具通过结构优化设计，使吊具所占用的起吊高度缩减至最小，可实现狭小空间内微纳卫星的吊装工作。综上所述，本发明能够实现多角度对接的目的，克服传统技术吊点位置单一，角度调节复杂等缺点，轻量化的设计更便于吊具的运输和存贮，同时还能有效提高对接精度和安全性。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。