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CN106286690B - 一种专用于太阳翼板吊挂装置的缓冲气缸 - Google Patents

一种专用于太阳翼板吊挂装置的缓冲气缸 Download PDF

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CN106286690B
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谢毅
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Zhejiang Gongshang University
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种专用于太阳翼板吊挂装置的缓冲气缸，包括缓冲气缸、气缸固定座、电磁铁、缓冲垫和缓冲弹簧，缓冲气缸固定在气缸固定座上，缓冲气缸的活塞杆上还套装有缓冲垫和缓冲弹簧，缓冲气缸远离电磁铁的一端设置有进气口，进气口连接进气管道，进气管道上设置有节流阀，进气管道上设有一根出气管道，出气管道上设有单向调压阀；刹车气缸的缸筒内壁由微孔材料制成。本发明能有效的吸收悬挂装置刹车时因惯性产生的能量，防止悬挂装置因惯性运动而对太阳翼板产生影响；将缓冲气缸在活塞运动时通过缓冲气缸缸筒内壁的微孔材料实现活塞两侧的气腔连通，防止活塞在弹簧的作用下直接回弹，避免气体过快的进行转移，从而使缓冲效果更加良好。

Description

一种专用于太阳翼板吊挂装置的缓冲气缸
技术领域
本发明涉及太阳翼地面模拟吊挂装置技术领域，跟具体的说，尤其涉及一种专用于太阳翼板吊挂装置的缓冲气缸。
背景技术
太阳翼是卫星的能量来源。即太阳能帆板，是一种收集太阳能的装置，通常应用于卫星、宇宙飞船的供能，也可用于安装在环保型汽车顶部。太阳翼是卫星的能量来源。卫星发射时太阳翼处于折叠状态，星箭分离后打开并在卫星飞行过程中不断调整方向，使太阳电池对准太阳，为整星工作提供能量。太阳翼监视相机可以拍摄太阳翼展开过程及工作状态，判断太阳翼状态是否正常；在姿轨控配合下，还可拍摄地球与月球图像。为使获得的地月图像较好，该相机采用了一款长焦镜头。太阳能帆板有供电和充电两大功能，相当于一个小型发电站。太阳能帆板与太阳帆并不是同一种事物，太阳能帆板是一种收集太阳能的装置，而太阳帆是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。
太阳翼板在太空中是以失重的环境进行安装的，因此，在地面进行各种模拟展开实验时，我们必须将其进行吊挂，在地面的环境下，不进行吊挂太阳翼板便无法正常的运行和工作；太阳翼板和铰链等连接机构都是按照失重环境下设计的，如果不解决重力的问题太阳翼就无法在地面进行工作，所以在地球上做实验时我们必须将其吊挂起来，并且保证太阳翼处于标准姿态进行质心吊挂，从而抵消重力的影响，模拟太空的失重环境来进行一些列的动作。
太空中虽然是失重的环境，但是惯性依旧是存在的，太阳翼在太空中虽然不受到重力影响，但是其展开时收到受到惯性的作用依旧会保持运动，其惯性冲量是通过其铰链或者其他连接机构来抵消的。在地面模拟太阳翼板的吊挂展开实验中，通常采用吊挂装置对太阳翼板进行吊挂，吊挂装置运动的时候带动太阳翼板的移动，当吊挂装置在刹车时，太阳翼板本身的惯性运动并没有任何问题，但如果太阳翼板是被吊挂装置拖动进行惯性运动，则明显处于不正常的姿态中，这种惯性运动需要克服，因此需要使用限位装置对吊挂装置进行限位。太阳翼板本身的惯性运动并不需要去进行干涉，但吊挂装置的惯性运动必须干涉，防止吊挂装置在停止位置过渡前移拖动太阳翼板移动或者因为吊挂装置的回弹将太阳翼板往回拉的情况。为了解决吊挂装置刹车时位置靠前或者回弹的问题，又因为无法完全解决吊挂装置本身的前冲或回弹运动问题，我们做出了一种减少这种前冲或回弹运动的装置，通过刹车缓冲装置将吊挂装置因惯性运动产生的能量吸收掉，避免使用挡块直接挡住太阳翼板时发生的反复碰撞问题。
发明内容
本发明的目的在于解决太阳翼板会随着吊挂装置的前冲或回弹导致本身的惯性运动受到影响的问题，提供利用一种专用于太阳翼板吊挂装置的缓冲气缸，通过特制的缓冲气缸吸收吊挂装置的能量，从而避免吊挂装置刹车时的惯性运动对太阳翼板本身的惯性运动的影响。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种专用于太阳翼板吊挂装置的缓冲气缸，用于对架设在直线轨道上并能沿着直线轨道进行直线运动的吊挂装置进行刹车缓冲，吊挂装置上安装有吸附铁块，包括缓冲气缸、气缸固定座、电磁铁、缓冲垫和缓冲弹簧，所述缓冲气缸固定在气缸固定座上，气缸固定座固定在直线轨道上，缓冲气缸的活塞杆的端部固定有电磁铁，缓冲气缸的活塞杆上还套装有缓冲垫和缓冲弹簧，所述电磁铁的位置与所述吸附铁块的位置相对应，吊挂装置移动到刹车位置时电磁铁与吸附铁块相接触；所述缓冲气缸远离电磁铁的一端设置有进气口，所述进气口连接进气管道，所述进气管道上设置有节流阀，所述进气管道上还设有一根出气管道，所述出气管道上设有单向调压阀；所述缓冲气缸的缸筒内壁由微孔材料制成。
进一步的，所述缓冲弹簧套装在所述缓冲垫与电磁铁之间的活塞杆上。
本发明的技术构思在于：利用缓冲气缸、缓冲垫和缓冲弹簧对吊挂装置进行缓冲，缓冲弹簧用于抵消吊挂装置刹车时产生的力，缓冲气缸用于抵消吊挂装置刹车时产生的位移，因为缓冲气缸和缓冲弹簧连接位置属于刚性连接，所以在其连接处设置了缓冲垫，一方面增强本装置的缓冲效果，另一方面防止缓冲气缸和缓冲弹簧直接接触时缓冲弹簧或缓冲气缸受到过大压力而受损；在初始状态下，缓冲垫、缓冲气缸均处于非伸缩状态，缓冲气缸的活塞位于靠近电磁铁的一端，此时打开气罐的开关阀，向缓冲气缸内供气，因为进气管道上设有调压阀，虽然可以进出气但是进出气的速度都是比较缓慢的，而在压力达到一定程度前出气管道上的压力单向阀是不会打开的；电磁铁处于常通状态，当吊挂装置移动到刹车位置时，电磁铁对吊挂装置上的吸附铁块进行吸附，吊挂装置对缓冲弹簧和缓冲气缸的活塞杆进行压缩，缓冲弹簧逐渐收缩，同时缓冲气缸的活塞杆因为突然受力，活塞的位置会向远离电磁铁的方向移动，缓冲气缸的活塞杆两侧的气腔体积变化，引起活塞两侧的气腔内的压力变化，此时缓冲气缸远离电磁铁一侧的气腔受到压缩，出气管道上的压力单向阀处于出气状态；由于缓冲气缸的缸筒内壁由微孔材料制成，在缓冲气缸活塞两侧气腔发生压力变化时，气体必然会经过缸筒内壁上的微孔进入气压教低的一侧气腔内，从而保证缓冲气缸内气压的平衡，但是微孔材料的透气效果较慢，所以缓冲气缸内活塞两侧的气腔内气体通过微孔材料缓慢的实现压力平衡，避免了压力骤变，从而保证活塞能够缓慢的进行移动，且活塞不会直接往回运动，最终会达到平衡状态，所以活塞会在小范围的来回运动后达到平衡状态，实现吊挂装置的缓冲。
本发明的有益效果在于：本发明结构简单紧凑，生产成本低，能有效的吸收悬挂装置刹车时因惯性产生的能量，防止悬挂装置因惯性运动而对太阳翼板产生影响；采用缓冲垫、缓冲气缸、弹簧三重缓冲装置对悬挂装置进行缓冲，缓冲效果良好，并通过电磁铁吸附住固定在悬挂装置上的吸附铁块，从而使悬挂装置通过来回往复运动来吸收悬挂装置的能量，缓冲迅速；本发明将缓冲气缸在活塞运动时通过缓冲气缸缸筒内壁的微孔材料实现活塞两侧的气腔连通，从而防止活塞在弹簧的作用下直接回弹，避免了气体过快的进行转移，从而使缓冲效果更加良好。
附图说明
图1是本发明一种专用于太阳翼板吊挂装置的缓冲气缸的初始状态示意图。
图2是本发明一种专用于太阳翼板吊挂装置的缓冲气缸的工作状态示意图。
图中，1-缓冲气缸、2-电磁铁、3-缓冲垫、4-缓冲弹簧、5-进气管道、6-节流阀、7-出气管道、8-单向压力阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1～2所示，一种专用于太阳翼板吊挂装置的缓冲气缸，用于对架设在直线轨道上并能沿着直线轨道进行直线运动的吊挂装置进行刹车缓冲，吊挂装置上安装有吸附铁块，包括缓冲气缸1、气缸固定座、电磁铁2、缓冲垫3和缓冲弹簧4，所述缓冲气缸1固定在气缸固定座上，气缸固定座固定在直线轨道上，缓冲气缸1的活塞杆的端部固定有电磁铁2，缓冲气缸1的活塞杆上还套装有缓冲垫3和缓冲弹簧4，所述电磁铁2的位置与所述吸附铁块的位置相对应，吊挂装置移动到刹车位置时电磁铁2与吸附铁块相接触；所述缓冲气缸1远离电磁铁2的一端设置有进气口，所述进气口连接进气管道5，所述进气管道5上设置有节流阀6，所述进气管道5上还设有一根出气管道7，所述出气管道7上设有单向调压阀8；所述缓冲气缸的缸筒内壁由微孔材料制成。所述缓冲弹簧4套装在所述缓冲垫3与电磁铁2之间的活塞杆上。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (2)

1.一种专用于太阳翼板吊挂装置的缓冲气缸，其特征在于：用于对架设在直线轨道上并能沿着直线轨道进行直线运动的吊挂装置进行刹车缓冲，吊挂装置上安装有吸附铁块，包括缓冲气缸(1)、气缸固定座、电磁铁(2)、缓冲垫(3)和缓冲弹簧(4)，所述缓冲气缸(1)固定在气缸固定座上，气缸固定座固定在直线轨道上，缓冲气缸(1)的活塞杆的端部固定有电磁铁(2)，缓冲气缸(1)的活塞杆上还套装有缓冲垫(3)和缓冲弹簧(4)，所述电磁铁(2)的位置与所述吸附铁块的位置相对应，吊挂装置移动到刹车位置时电磁铁(2)与吸附铁块相接触；所述缓冲气缸(1)远离电磁铁(2)的一端设置有进气口，所述进气口连接进气管道(5)，所述进气管道(5)上设置有节流阀(6)，所述进气管道(5)上还设有一根出气管道(7)，所述出气管道(7)上设有单向调压阀(8)；所述缓冲气缸(1)的缸筒内壁由微孔材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种专用于太阳翼板吊挂装置的缓冲气缸，其特征在于：所述缓冲弹簧(4)套装在所述缓冲垫(3)与电磁铁(2)之间的活塞杆上。
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