实现微重力环境的液压重力平衡系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种实现微重力环境的液压重力平衡系统，包括：液压缸、蓄能器组件、伺服泵站、伺服控制模块；本发明通过液压缸活塞杆与飞行器分离体连接，利用伺服控制系统控制伺服泵站输出压力，使液压缸输出载荷与飞行器分离体重力保持一致，在分离试验进行时，分离螺母解锁，分离体借助分离螺母弹簧力与被分离体分离，向上运动，此时，液压缸活塞杆随之一起向上运动，在液压缸活塞杆运动过程中，液压缸容腔容积增大，蓄能器对液压缸补液，补充压力，使液压缸输出载荷与飞行器分离体重力保持一致，蓄能器补压响应时间＜5ms，确保分离试验在微重力环境下进行，确保了试验的有效性、真实性。
【专利说明】实现微重力环境的液压重力平衡系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及采用吊挂法进行分离试验【技术领域】，具体是一种实现微重力环境的液 压重力平衡系统。
【背景技术】
[0002] 目前，飞行器等航天产品在轨飞行时会进行各分离体分离。为验证分离机构设计 的正确性及合理性，以及分离机构常温条件下的分离功能，需对其各部件开展地面分离试 验。吊挂法分离试验方法是地面分离试验中常用的一种分离试验方法，为真实模拟飞行器 在轨飞行分离时的工作环境\及微重力环境，试验中通常采用悬挂配重的方法来平衡分离 体重力，以进行分离试验。
[0003] 采用配重法进行分离试验，由于分离体质量特性与实际状态相差一倍以上，分离 体速度与实际状态差异大，以及不能适应分离加速度大于重力加速度的分离状态，因此为 确保分离试验在分离体真实工作环境下进行，采用液压重力平衡系统平衡分离体重力，真 实模拟微重力环境下的分离过程。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种实现微重力环境的液压重力平 衡系统。
[0005] 根据本发明提供的一种实现微重力环境的液压重力平衡系统，包括：液压缸、蓄能 器组件、伺服泵站、伺服控制模块；
[0006] 液压缸活塞杆的接头处用于连接分离体；
[0007] 伺服控制模块在分离实验进行前，控制伺服泵站向液压缸输出压力，使液压缸的 输出载荷与分离体的重力保持一致；
[0008] 蓄能器组件在分离实验进行中待分离体与被分离体分离后，对液压缸补液，使液 压缸的输出载荷与分离体的重力保持一致，即当液压缸处压力发生变化，蓄能器组件内高 压气体将液压油压入液压缸容腔内，保证液压缸压力恒定；
[0009] 伺服泵站为蓄能器组件供压。
[0010] 优选地，靠近液压缸的缸体前端部设置有沿周向均布的且数量与蓄能器组件相等 的多个螺孔，所述多个螺孔分别与对应的蓄能器组件底部的螺柱螺接连通；蓄能器组件底 部设置的进油孔和回油孔分别与伺服泵站连接，蓄能器组件顶部设置有冲压孔用于进行冲 压；
[0011] 液压缸的缸体前端部设置有液压缸螺柱，液压缸螺柱通过连接管路与抽漏泵连 接，抽漏泵连接伺服泵站，抽漏泵将液压缸漏出的液压油抽回伺服泵站中；液压缸的容腔 后端设置有缓冲结构以向缩回的液压缸活塞杆提供缓冲，液压缸活塞杆位于缓冲结构的前 侧。
[0012] 优选地，蓄能器组件，具体为：
[0013]
【权利要求】
1. 一种实现微重力环境的液压重力平衡系统，其特征在于，包括：液压缸、蓄能器组 件、伺服泵站、伺服控制模块； 液压缸活塞杆的接头处用于连接分离体； 伺服控制模块在分离实验进行前，控制伺服泵站向液压缸输出压力，使液压缸的输出 载荷与分离体的重力保持一致； 蓄能器组件在分离实验进行中待分离体与被分离体分离后，对液压缸补液，使液压缸 的输出载荷与分离体的重力保持一致； 伺服泵站为蓄能器组件供压。
2. 根据权利要求1所述的实现微重力环境的液压重力平衡系统，其特征在于，靠近液 压缸的缸体前端部设置有沿周向均布的且数量与蓄能器组件相等的多个螺孔，所述多个螺 孔分别与对应的蓄能器组件底部的螺柱螺接连通；蓄能器组件底部设置的进油孔和回油孔 分别与伺服泵站连接，蓄能器组件顶部设置有冲压孔用于进行冲压； 液压缸的缸体前端部设置有液压缸螺柱，液压缸螺柱通过连接管路与抽漏泵连接，抽 漏泵连接伺服泵站，抽漏泵将液压缸漏出的液压油抽回伺服泵站中；液压缸的容腔后端设 置有缓冲结构，液压缸活塞杆位于缓冲结构的前侧。
3. 根据权利要求2所述的实现微重力环境的液压重力平衡系统，其特征在于，蓄能器 组件，具体为： V:蓄能器总容积 AV:蓄能器输出容积 P。:蓄能器充气压力。 P1:蓄能器最低工作压力 P2:蓄能器最高工作压力 k:蓄能器绝热系数。
4. 根据权利要求1所述的实现微重力环境的液压重力平衡系统，其特征在于，伺服泵 站提供额定压力21MPa、额定流量lOL/min的液压载荷，并提供初始压力；蓄能器组件为皮 囊式蓄能器；液压缸完成进油与回油工作，液压缸输出压力P设定完成后，当液压缸活塞 杆发生运动，液压缸容腔容积V变大，此时与液压缸连接的蓄能器组件响应给液压缸补充 压力，使液压缸系统输出压力P恒定。
【文档编号】F15B1/02GK104500459SQ201410753102
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月9日 优先权日:2014年12月9日
【发明者】侯建文, 王金明, 肖传清, 王金童, 唐杰, 徐姣 申请人:上海航天精密机械研究所