一种地面模拟航天装备维修的悬吊装置的制作方法

本实用新型属于模拟维修装置技术领域，尤其是涉及一种地面模拟航天装备维修的悬吊装置。

背景技术：

近年来我国航天科学技术飞速发展，目前已进入深空探索阶段。随着越来越多的空间飞行器投入运行，长时间的空间工作运转，飞行器中部分超寿故障设备需进行维修更换来保证整体飞行器的正常工作，从而提升飞行器服役寿命，产生更大经济效益。但由于航天维修是在太空失重环境下进行，维修成功率难以保证，故需提前在地面进行模拟维修操作训练，来保证正式空间维修工作时能够顺利进行。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种地面模拟航天装备维修的悬吊装置，一种地面模拟航天装备维修的悬吊装置是用作在模拟悬停至空中状态进行维修的一套重力补偿装置，整个装置具有安全性高、操作方便、适用面广等特点；可广泛的应用在各种航空航天及工业领域，如模拟试验、航天培训、系统维修、工业生产等环境。更具体地说，是一种可以使人体安全的悬停空中某一指定位置做出各种动作的一套系统。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种地面模拟航天装备维修的悬吊装置，包括悬吊组件、连接组件、工具组件和人体保护组件，所述的悬吊组件包括导轨横梁、框架支柱、电葫芦和电动小车，所述的框架支柱并排设置两个，所述的导轨横梁的两端分别与一框架支柱的顶端固定连接，所述的电动小车在导轨横梁上移动，所述的电葫芦安装在电动小车上；

所述的连接组件包括连接架和安全绳，所述的连接架与电葫芦的吊钩滑轮连接，所述的连接架为圆盘结构，所述的安全绳设置两组，均安装在连接架上，且沿连接架的中心对称分布；

所述的工具组件包括若干弹簧平衡器和一个旋转转盘，所述旋转转盘为转盘轴承，所述转盘轴承的内圈与连接架固定连接，若干弹簧平衡器均匀悬挂在转盘轴承的外圈上，在弹簧平衡器底端挂载维修工具；

所述的人体保护组件包括带肩部吊点的防护服，连接组件的两组安全绳与防护服的肩部吊点连接。进一步的，所述导轨横梁为工字梁，电动小车的轮子挂在导轨横梁上，驱动电动小车，电动小车通过轮子在导轨横梁上移动。

进一步的，所述框架支柱包括竖直支柱、水平支柱和加强斜柱，所述的水平支柱固定在竖直支柱的末端，所述水平支柱朝向框架支柱的后方设置，所述的加强斜柱的一端与水平支柱连接，另一端与竖直支柱连接，在两个水平支柱上均安装有带刹车功能的万向轮。

进一步的，在两个框架支柱的水平支柱上安装一配重槽，在配重槽内放置用来维持框架平衡的配重块。

进一步的，所述安全绳通过弹簧扣与防护服的肩部吊点连接。

进一步的，所述连接架包括安装座和多孔圆盘，所述的安装座固定在多孔圆盘的中心处，所述安装座与吊钩滑轮通过螺栓连接固定，所述多孔圆盘的盘面与转盘轴承的内圈通过螺栓连接固定。

进一步的，所述多孔圆盘上均匀开设多个扇形减重孔。

进一步的，所述转盘轴承的外圈通过吊环螺钉和弹簧扣与弹簧平衡器相连。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种地面模拟航天装备维修的悬吊装置具有以下优势：

本实用新型所述的一种地面模拟航天装备维修的悬吊装置，可以很好的保障维修人员的作业安全，避免人体在空中悬停跟移动时出现随吊绳旋转、晃动现象，工具使用归还方便无干涉；整体方案安全风险低，使用方便快捷，结构可靠性高。可以较好的完成模拟维修操作任务，填补模拟航天维修的空缺。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种地面模拟航天装备维修的悬吊装置的总装图；

图2为悬吊组件的结构示意图；

图3为连接组件的结构示意图；

图4为连接架与安全绳的安装位置示意图；

图5为工具组件的结构示意图。

附图标记说明：

1-导轨横梁，2-吊钩滑轮，3-连接架，4-安全绳，5-防护服，6-万向轮，7-配重槽，8-框架支柱，9-弹簧平衡器，10-旋转转盘，11-电葫芦，12-电动小车。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-图5所示，一种地面模拟航天装备维修的悬吊装置，包括悬吊组件、连接组件、工具组件和人体保护组件，所述的悬吊组件包括导轨横梁1、框架支柱8、电葫芦11和电动小车12，所述的框架支柱8并排设置两个，所述的导轨横梁1的两端分别与一框架支柱8的顶端固定连接，所述的电动小车12在导轨横梁1上移动，所述的电葫芦11安装在电动小车12上；

所述的连接组件包括连接架3和安全绳4，所述的连接架3与电葫芦11的吊钩滑轮2连接，所述的连接架3为圆盘结构，所述的安全绳4设置两组，均安装在连接架3上，且沿连接架3的中心对称分布；安全绳4与带肩部吊点的防护服5连接；

所述的工具组件包括若干弹簧平衡器9和一个旋转转盘10，所述旋转转盘10为转盘轴承，所述转盘轴承的内圈与连接架3固定连接，若干弹簧平衡器9均匀悬挂在转盘轴承的外圈上，在弹簧平衡器9底端挂载维修工具；

所述的人体保护组件包括带肩部吊点的防护服5和防爆头盔，连接组件中两组安全绳4通过弹簧扣分别与防护服5上的双肩吊点连接，工作状态使用人员提前穿戴好防护服5和防爆头盔。

导轨横梁1为工字梁，电动小车12的轮子挂在导轨横梁1上，驱动电动小车12，电动小车12通过轮子在导轨横梁1上移动。电动小车12为电动葫芦行走小车，由带制动器的锥形转子电动机通过运行减速器带动小车的一对主动轮，使整个电动葫芦沿着工字钢轨道移动的装置。电动葫芦行走小车为公知技术，在此不再赘述。

框架支柱8包括竖直支柱、水平支柱和加强斜柱，所述的水平支柱固定在竖直支柱的末端，所述水平支柱朝向框架支柱的后方设置，所述的加强斜柱的一端与水平支柱连接，另一端与竖直支柱连接，在两个水平支柱上均安装有带刹车功能的万向轮6。在两个框架支柱8的水平支柱上安装一配重槽7，在配重槽7内放置用来维持框架平衡的配重块。采用配重槽添加配重的方式维持整体框架平衡，配重有利于解决吊车框架与前方待修设备的干涉问题，使整个系统的适用面更加广阔。

连接架3包括安装座和多孔圆盘，所述的安装座固定在多孔圆盘的中心处，所述安装座与吊钩滑轮2通过螺栓连接固定，保证起吊上升过程中连接架3不会绕电葫芦2的吊绳轴向发生旋转，有效的提高了整体作业的安全性；所述多孔圆盘的盘面与转盘轴承的内圈通过螺栓连接固定。多孔圆盘上均匀开设多个扇形减重孔。转盘轴承的外圈通过吊环螺钉和弹簧扣与弹簧平衡器相连。悬挂重物时重心线始终与电葫芦11的吊绳重合，保证连接架运动过程中不会发生颠覆、大角度偏转。

本悬吊装置的工作方法是：

在开始模拟维修前，通过移动电动小车12实现水平方向的位移控制，通过起升电葫芦11实现竖直方向的位移控制，调整完水平方向和竖直方向的位置后，再准备开始模拟维修，操作者在地面完成人体保护组件穿戴，检查各连接点稳固无故障，启动悬吊组件，将吊具上的连接组件与人体保护组件相连，接下来起吊操作者至指定位置，然后开始模拟维修工作，操作者用手旋转工具组件的旋转转盘，对应工具旋至面前，由于弹簧平衡器的结构及工作原理，首次手动拉下弹簧平衡器，松手后工具会自动悬停在空中，使用工具进行维修操作。

模拟维修结束后，再次下拉弹簧平衡器解除弹簧平衡器自锁状态，弹簧平衡器拉动工具缓慢回弹上升至初始位置；接下来控制悬吊组件的吊钩滑轮2下移，直至操作者脚底接触地面后停止下移；然后将连接组件与人体保护组件分离，分离后脱下人体保护组件装备，至此整个工作循环结束。本申请中的弹簧平衡器也叫弹簧吊车，本申请使用的是带自锁功能的弹簧平衡器，它的工作原理是利用弹簧平衡器内部卷簧的拉力与被悬挂物品的重量达到一个力的平衡，可以使操作者用很小的力就可以轻松的让被悬挂物品在弹簧平衡器内上下行走或者停留在各个位置，弹簧平衡器是一种公知技术，在此不再赘述。

本申请提供一种悬停空中指定位置进行安全维修的装置，通过设计一种悬吊组件为人体提供重力补偿，通过连接组件与人体相连保护维修时的平衡，通过人体保护组件保护人体安全，通过工具组件使维修工具悬停空中指定位置，各模块协调配合组成一种地面模拟航天装备维修的悬吊装置，保障模拟维修工作顺利进行，有效解决了针对地面维修的重力补偿问题跟安全方面问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。