[发明专利]一种无扭转预紧力加载装置及方法

说明书

本发明提供了一种无扭转预紧力加载装置及方法，属于航天器机构技术领域。该装置包括：锁紧杆以及与其同轴线设置，且从下至上依次安装在其上的螺纹套筒加载组件、推力轴承、传感器和螺母；所述螺纹套筒加载组件包括内支撑架、外支撑架，所述内支撑架能够相对所述外支撑架进行旋转上升或下降；所述推力轴承的动圈与所述内支撑架连接，所述推力轴承的静圈与所述传感器连接；所述螺母将所述传感器锁紧在所述推力轴承的上方。本发明的无扭转预紧力加载装置，适用于杆状压紧，操作简便，能够对预紧力进行实时显示，而且被压紧装置不承受扭转载荷，保证了被压紧装置内的多个部件之间的相对位置关系。

技术领域

本发明属于航天器机构技术领域，具体涉及一种无扭转预紧力加载装置及方法，能够避免被压紧装置承受扭矩，特别是涉及串式压紧装置、需要保证部组件之间精确相对位置关系的情况。

背景技术

为抵抗发射段的力学环境，需将航天器机构活动部件固定在固定支座上，一般采用顶杆进行固定；为保证固定的可靠性，将在顶杆上施加一定的预紧力。

目前，常规预紧力加载方法为锁紧螺母转角法或锁紧螺母施加力矩控制法，这两种方法均为将被压紧装置中的锁紧螺母与顶杆之间的旋转运动转换为顶杆的拉伸运动，采用该种方法，被压紧装置必然要承受锁紧螺母的扭矩，存在相对错动的趋势。

针对被压紧装置存在位置要求时，尤其是当采用一个顶杆压紧多个部件，且多个部件之间位置要精确保持时，如被压紧装置是卷筒式伸杆机构时，卷筒式伸杆机构是通过顶杆将启动展开组件、辅助支撑组件、弹性卷筒一起压紧，启动展开组件为三根套筒组成的滑动副机构，其上下基座位置如果发生错动，将导致启动展开组件卡住，无法展开。因此，常规扭转预紧力加载装置及方法不适用于这种机构的预紧力加载。

沈阳航天新光集团有限公司的关发财等人公开了一种无扭转预紧力加载装置(CN105149930A)，该加载装置驱动源采用液压缸和液压泵实现顶杆的拉伸，但由于液压系统重量较重，尺寸较大，更适合于大型机构的大预紧力加载，不适合针对小型展开机构的预紧力加载；另外，目前未见针对加载装置的预紧力加载方法的报道。而针对专用的加载装置需要提出相应的加载方法，才能保证预紧力加载的正确性。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种无扭转预紧力加载装置及方法，使被压紧装置不承受扭转载荷，保证被压紧装置的多个部件之间的相对位置关系。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一个方面，提供了一种无扭转预紧力加载装置，所述无扭转预紧力加载装置包括：锁紧杆以及与其同轴线设置，且从下至上依次安装在其上的螺纹套筒加载组件、推力轴承、传感器和螺母；

所述螺纹套筒加载组件包括内支撑架、外支撑架，所述内支撑架能够相对所述外支撑架进行旋转上升或下降；

所述推力轴承的动圈与所述内支撑架连接，所述推力轴承的静圈与所述传感器连接；

所述螺母将所述传感器锁紧在所述推力轴承的上方。

本发明的进一步改进在于，在所述传感器与螺母之间还设置有半球形关节支座和半球形关节；

所述半球形关节支座的下端面与所述传感器的上端面接触，所述半球形关节的半球形面安装在所述半球形关节支座内，所述螺母的下端面与所述半球形关节的上端面接触。

本发明的进一步改进在于，在所述推力轴承与传感器之间安装有大垫片；

所述大垫片的下端面与推力轴承的定圈的上端面接触，所述传感器的下端面与大垫片的上端面接触。

本发明的进一步改进在于，所述内支撑架、外支撑架均为圆筒状结构；