[发明专利]一种用于航天员训练的科学实验柜地面翻转装置

说明书

本发明属于地面模拟仿真技术领域，特别涉及一种用于航天员训练的科学实验柜地面翻转装置。包括地面支座、训练用整体式框架及组合式弹性伸缩装置，其中训练用整体式框架设置于地面支座上并且底部通过底部支撑组件与地面支座连接；组合式弹性伸缩装置的下端通过底部翻转连接组件与地面支座连接，上端通过顶部翻转连接组件与训练用整体式框架连接；训练用整体式框架作为模拟实验柜有效载荷，组合式弹性伸缩装置对训练用整体式框架的反复翻转提供辅助动力。本发明的各部分结构件在设计过程中执行标准，各部件简单易得，装配体便于拆装，零部件交换性较好，便于满足地面试验重复次数多的要求。

技术领域

本发明属于地面模拟仿真技术领域，特别涉及一种用于航天员训练的科学实验柜地面翻转装置。

背景技术

宇航员在空间站服役之前，必须要对空间站实验柜等装备设施的使用具有极高的熟练程度，这就需要宇航员在上天之前，在地面进行反复的试验和训练，其中就包括对空间站实验柜的翻转、维护和检修。由于太空处于微重力环境，宇航员在太空中对实验柜的翻转操作与在地面截然不同，因此，在地面进行实验柜的翻转模拟操作，必要借助一定的辅助装置，以抵消在地面的重力场，因此急需一种供宇航员地面训练使用的模拟实验柜翻转机构。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种于航天员训练的科学实验柜地面翻转装置，通过翻转装置一定程度上抵消地面的重力作用，以模拟较为真实的太空微重力环境下的操作。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于航天员训练的科学实验柜地面翻转装置，包括地面支座、训练用整体式框架及组合式弹性伸缩装置，其中训练用整体式框架设置于地面支座上并且底部通过底部支撑组件与所述地面支座连接；所述组合式弹性伸缩装置的下端通过底部翻转连接组件与所述地面支座连接，上端通过顶部翻转连接组件与所述训练用整体式框架连接；所述训练用整体式框架作为模拟实验柜有效载荷，所述组合式弹性伸缩装置对所述训练用整体式框架的反复翻转提供辅助动力。

所述组合式弹性伸缩装置包括压簧套筒、伸缩杆、拉簧杆及底部压簧，其中压簧套筒的下端与所述底部翻转连接组件连接，所述伸缩杆的下端可滑动地插设于所述压簧套筒内，所述底部压簧容置于所述压簧套筒内，且位于所述伸缩杆的下方；所述拉簧杆的下端与所述伸缩杆的上端弹性连接，所述拉簧杆的上端与所述顶部翻转连接组件连接。

所述伸缩杆的上端沿轴线设有滑槽，所述拉簧杆的下端与所述滑槽滑动连接，所述滑槽内设有拉簧，所述拉簧的下端与所述伸缩杆连接，上端与所述拉簧杆连接。

所述压簧套筒的上端端部设有套筒挡圈，所述套筒挡圈为所述伸缩杆的压缩动作提供限位。

所述伸缩杆的上端端部设有套筒端盖，所述套筒端盖为所述拉簧杆的拉伸动作提供限位。

所述组合式弹性伸缩装置为两组，分别设置于所述训练用整体式框架的两侧。

所述底部翻转连接组件包括地面铰支座、下端铰支座及底部销钉，其中地面铰支座固连于所述地面支座上，所述下端铰支座与所述压簧套筒连接，所述地面铰支座和下端铰支座通过底部销钉转动连接。

所述顶部翻转连接组件包括定位连接板、顶端轴承和销钉，其中定位连接板固连于训练用整体式框架两侧面的花纹板中，顶端轴承设置于定位连接板上设有的轴承座内，顶端轴承通过销钉18与拉簧杆连接。

所述定位连接板为长条形结构，且沿竖直方向设置。

所述底部支撑组件包括万向滚轮，所述万向滚轮设置于所述地面支座上，用于支撑所述训练用整体式框架。

本发明的优点与有益效果是：

1.本发明通过拉簧和压簧的组合式弹簧结构实现有效载荷在翻转过程中的重力抵消，方法简单巧妙，且细长杆状结构所占空间狭小，对宇航员的实际操作影响较小；