一种大型空间光学遥感器四维调整装置

摘要

一种大型空间光学遥感器四维调整装置属于大型精密光学设备的地面装校用位姿调整装置领域，该装置包括承力框架、滑块摇杆式翻转机构、两个多足式气浮支撑机构、球面副支撑机构、扭摆调节机构、扭摆保持机构和重载直动组件。本发明的装置在使用时，光学遥感器的安装过程操作风险小，调姿时俯仰运动范围大；多气足并联使用，有效消除爬行现象，提高了扭摆调整精度。固定直动支点与气浮支点配合使用组成具有高分辨率微调功能的四维小行程驱动系统，该装置可以满足光学检测对光学遥感器的高精度调姿需求，并大大简化了轴系结构，降低了装调难度。本装置外形尺寸小，转动重心低，生产周期短，可用于大型空间光学遥感器安装、固定及位置姿态调整等领域。

主权项

一种大型空间光学遥感器四维调整装置，其特征在于，该装置包括承力框架(1)、滑块摇杆式翻转机构(2)、两个多足式气浮支撑机构(3)、球面副支撑机构(4)、扭摆调节机构(5)、扭摆保持机构(6)和重载直动组件(7)，承力框架(1)包括基座(1‑1)、两个支架(1‑2)、载荷安装板(1‑3)和两个安装板轴座(1‑4)；所述支架(1‑2)包括立梁(1‑2‑1)和水平横梁(1‑2‑2)，两个立梁(1‑2‑1)对称固连于基座(1‑1)两侧上端，立梁(1‑2‑1)的上段设有支架轴孔(1‑2‑1‑1)；水平横梁(1‑2‑2)固连于立梁(1‑2‑1)的顶端；两个安装板轴座(1‑4)分别与载荷安装板(1‑3)的两端固连，安装板轴座(1‑4)上设有翻转轴孔(1‑4‑1)和牵拉轴孔(1‑4‑2)；每一个翻转轴孔(1‑4‑1)均通过一个带轴承的转轴与一个支架轴孔(1‑2‑1‑1)转动连接；所述滑块摇杆式翻转机构(2)包括牵拉空心轴(2‑1)、牵拉杆(2‑2)、滑动螺纹座小轴(2‑3)、重载丝杆(2‑4)、丝杆前轴承座(2‑5)、手摇柄(2‑6)、滑动螺纹座(2‑7)、重载直线双导轨组(2‑8)和丝杆后轴承座(2‑9)，牵拉杆(2‑2)的两端分别设有轴孔，牵拉空心轴(2‑1)一端与牵拉杆(2‑2)前端的轴孔通过轴承转动连接，牵拉空心轴(2‑1)的另一端与载荷安装板上的牵拉轴孔(1‑4‑2)固连；所述重载直线双导轨组(2‑8)由两个平行的直线导轨共同构成，丝杆前轴承座(2‑5)和丝杆后轴承座(2‑9)分别位于重载直线双导轨组(2‑8)的前、后两端，重载直线双导轨组(2‑8)中的导轨、丝杆前轴承座(2‑5)和丝杆后轴承座(2‑9)均与水平横梁(1‑2‑2)的上端面固连；重载丝杆(2‑4)中部的螺纹段两端分别通过轴承与丝杆前轴承座(2‑5)和丝杆后轴承座(2‑9)转动连接，重载丝杆(2‑4)的末端与手摇柄(2‑6)的摇臂前端固连；所述滑动螺纹座(2‑7)的下端两侧分别与重载直线双导轨组(2‑8)中的滑块固连；滑动螺纹座(2‑7)中部设有沿导轨滑槽方向的螺纹孔，并通过其螺纹孔与重载丝杆(2‑4)的中部的螺纹段螺纹连接；滑动螺纹座(2‑7)的上端设有垂直于导轨滑槽方向的水平轴孔，该轴孔通过滑动螺纹座小轴(2‑3)与牵拉杆(2‑2)后端的轴孔转动连接；所述两个多足式气浮支撑机构(3)对称放置于基座(1‑1)的两侧，每一个多足式气浮支撑机构(3)包括气浮承载臂(3‑1)、气浮承载臂球头螺柱(3‑2)、球窝轴组件(3‑3)、主承力板(3‑4)、三个气浮支撑组件(3‑5)和高精度平台(3‑6)，球窝轴组件(3‑3)包括气浮承载臂球窝轴(3‑3‑1)、第一防脱盖(3‑3‑2)和连接轴承(3‑3‑3)，气浮支撑组件(3‑5)包括紧固垫(3‑5‑1)、球头小轴(3‑5‑2)、第二防脱盖(3‑5‑3)和气浮块(3‑5‑4)；所述气浮承载臂球头螺柱(3‑2)的上端是螺杆，下端设有球头，气浮承载臂球头螺柱(3‑2)的上端螺杆与气浮承载臂(3‑1)一端的螺孔螺纹连接，气浮承载臂球头螺柱(3‑2)的球头与气浮承载臂球窝轴(3‑3‑1)形成第一球面副；气浮承载臂(3‑1)的另一端与基座(1‑1)一侧的外侧壁固连；所述主承力板(3‑4)是正三棱柱结构，其上端面的旋转中心设有中心凹槽，其三棱柱上端面正三角形的每个顶角分别设有一个顶角通孔，所述气浮承载臂球窝轴(3‑3‑1)通过连接轴承(3‑3‑3)与主承力板(3‑4)的中心凹槽连接；所述第一防脱盖(3‑3‑2)设有带内螺纹的中心孔，该中心孔的直径小于气浮承载臂球头螺柱(3‑2)的球头直径，第一防脱盖(3‑3‑2)与主承力板(3‑4)的上端面固连；所述三个气浮支撑组件(3‑5)的球头小轴(3‑5‑2)分别穿过主承力板(3‑4)的一个顶角通孔，球头小轴(3‑5‑2)的上端通过紧固垫(3‑5‑1)与主承力板(3‑4)固连，紧固垫(3‑5‑1)通过螺栓与主承力板(3‑4)的上端面固连；气浮块(3‑5‑4)的上端面设有球窝，第二防脱盖(3‑5‑3)的中心孔直径小于球头小轴(3‑5‑2)的球头直径，第二防脱盖(3‑5‑3)通过螺栓与气浮块(3‑5‑4)的上端面固连，球头小轴(3‑5‑2)的下端球头与气浮块(3‑5‑4)的球窝形成第二球面副；高精度平台(3‑6)的下端面固定在地面上，三个气浮支撑组件(3‑5)共同放置在一个高精度平台(3‑6)的上端；所述球面副支撑机构(4)包括直动承载臂(4‑1)和球面副轴承(4‑2)，直动承载臂(4‑1)的一端与基座(1‑1)前端的侧壁固连，另一端与球面副轴承(4‑2)转动连接；所述扭摆调节机构(5)包括扭摆连接座(5‑1)、扭摆调节螺杆(5‑2)和调节手轮(5‑3)，扭摆连接座(5‑1)的下端与一个高精度平台(3‑6)的侧壁固连，扭摆连接座(5‑1)的上端通过螺孔与扭摆调节螺杆(5‑2)螺纹连接，扭摆调节螺杆(5‑2)前端顶在基座(1‑1)一侧的外侧壁上，扭摆调节螺杆(5‑2)的另一端与调节手轮(5‑3)同轴固连；所述扭摆保持机构(6)包括压紧连接座(6‑1)和空气弹簧(6‑2)，压紧连接座(6‑1)的下端与一个高精度平台(3‑6)的侧壁固连，压紧连接座(6‑1)的上端与空气弹簧(6‑2)的缸筒固连，空气弹簧(6‑2)的活塞杆前端顶在基座(1‑1)一侧的外侧壁上。