CN109911764B - 多功能翻转吊装设备 - Google Patents

Abstract

多功能翻转吊装设备，属于航天器吊装设备技术领域。解决了如何提供一种安装简单、工作效率高的多功能翻转吊装设备的问题。本发明的吊装设备，包括第一固定件、第一连接杆组件、第二固定件和第二连接杆组件；第一固定件和第二固定件固定在卫星上；第一连接杆组件包括第一上端调节杆、第一长度调节块、第一下端调节杆和第一连接块；第二连接杆组件包括第二上端调节杆、第二长度调节块、第二下端调节杆和第二连接块。该吊装设备既能实现微小卫星从A状态或者B状态平稳起吊并转移，又能实现从A状态翻转至B状态，从B状态翻转至A状态；提高了卫星翻转过程中的稳定性与安全性，此翻转吊装便于安装，可提高工作效率，同时还节省人力。

Description

多功能翻转吊装设备

技术领域

本发明属于航天器吊装设备技术领域，具体涉及一种多功能翻转吊装设备，该吊装设备尤其适用于微小卫星的吊装。

背景技术

在卫星研制过程中，需要对卫星进行吊装，以进行工位转移、姿态转换、整星装配等操作。如在实际中，立方星因体积小、重量轻的特点可以人工翻转，但人工翻转的稳定性与安全性较低，同时还浪费人力；大卫星的翻转则需要通过两轴转运车实现，而两轴转运车的研制周期长、成本高、操作复杂。

随着商业航天的快速发展，微小卫星以其研发周期短、研发成本低、一箭多星发射等特点，成为卫星发射的主力军，发射数量较多。但现有技术中，尚没有适用于微小微型的翻转吊装设备。

有鉴于此，设计一种安装简单、工作效率高的微小卫星多功能翻转吊装设备是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种安装简单、工作效率高的多功能翻转吊装设备。

本发明实现上述目的采取的技术方案如下。

多功能翻转吊装设备，包括第一固定件、第一连接杆组件、第二固定件和第二连接杆组件；

所述第一固定件固定在卫星上，第一固定件上设有两个第一限位凸起；

所述第一连接杆组件包括同轴设置的第一上端调节杆、第一长度调节块、第一下端调节杆和第一连接块，第一上端调节杆一端自带吊环，另一端设有外螺纹，第一长度调节块两端均设有内螺纹，第一下端调节杆的一端设有外螺纹，第一上端调节杆的吊环通过吊带与吊车连接，第一上端调节杆的外螺纹端与第一下端调节杆的外螺纹端分别与第一长度调节块两端的内螺纹通过螺纹连接，第一下端调节杆的另一端与第一连接块固定连接，第一连接块与第一固定件转动连接，第一固定件的两个第一限位凸起均位于第一连接杆组件的转动轨迹所在平面，限制第一连接杆组件相对于卫星在+Z向和+Y向在之间转动；

所述第二固定件为两个且相对设置，每个第二固定件的一侧固定在卫星上，另一侧支出卫星；

所述第二连接杆组件包括第二上端调节杆、第二长度调节块、第二下端调节杆和第二连接块；第二上端调节杆一端自带吊环，另一端设有外螺纹，第二长度调节块两端均设有内螺纹，第二下端调节杆的一端设有外螺纹，第二上端调节杆的吊环通过吊带与吊车连接，第二上端调节杆的外螺纹端与第二下端调节杆的外螺纹端分别与第二长度调节块两端的内螺纹通过螺纹连接，第二下端调节杆的另一端与第二连接块固定连接，第二连接块设置在相对的两个第二固定件之间，两端分别与两个第二固定件的支出端转动连接，使第二连接块的自身回转轴设置在X向上，并能够绕其自身回转轴旋转，第二上端调节杆、第二长度调节块和第二下端调节杆同轴设置且与第二连接块的回转轴垂直，并在第二连接块的带动下相对于卫星在+Z向和+Y向之间转动。

进一步的，所述第一固定件为直角三角形板，一条直角边设置在Y向上，另一条直角边设置在Z向上，且位于Z向上的直角边与斜边的连接处的外轮廓为优弧形，第一连接块与该连接处转动连接，优弧形上设有两个第一限位凸起，位于Z向上的直角边与斜边互不连接的一端均超出位于Y向上的直角边。

进一步的，所述第一连接块为倒U型，开口端夹在第一固定件上且与第一固定件转动连接，封闭端与第一下端调节杆固定连接。

进一步的，所述第二固定件由一体成型的直角三角形板和矩形板组成，直角三角形板的一条直角边设置在Y向上，另一条直角边设置在Z向上，位于Z向上的直角边与斜边互不连接的一端均超出位于Y向上的直角边，矩形板沿Y向设置，矩形板一端固定在直角三角形板的Z向直角边的上部，另一端远离直角三角形板支出卫星，且支出端的外轮廓设置为优弧形，第二连接块与该优弧形处转动连接。

进一步的，所述第二连接块为凸字型块，凸出部分的两端分别与第二固定件的支出端转动连接，平台部分沿第二固定件的支出端的外轮廓旋转。

进一步的，所述第一固定件和第一连接杆组件均为两个，且一一对应，两个第一固定件固定在卫星的同一平面上。

进一步的，所述第一固定件固定在卫星的上表面上，所述第二固定件对称的固定在卫星的前表面和后表面上。

进一步的，所述第一固定件和第二固定件的直角三角形上均有减重设计。

进一步的，所述第一固定件和第二固定件均通过螺钉与卫星固定连接，螺钉上从内至外依次套有平垫圈和弹垫圈，平垫圈和弹垫圈压紧在螺钉冒和第一固定件/第二固定件之间。

进一步的，所述第一连接块与第一固定件通过螺栓和螺母转动连接，螺栓上从内至外依次套有平垫圈及弹垫圈，平垫圈及弹垫圈压紧在螺栓冒和第一连接块之间；

所述第二连接块和第二固定件通过螺栓和螺母转动连接，螺栓上从内至外依次套有平垫圈及弹垫圈，平垫圈及弹垫圈压紧在螺栓冒和第二固定件之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本发明提供的多功能翻转吊装设备采用的第一固定件和第二固定件为板式结构，结构简单可靠，研制周期短，成本低，操作简单，可提高工作效率。

2、本发明提供的多功能翻转吊装设备的第一连接杆组件和第二连接杆组件的长度在小范围内可以自行调整，在需要大范围变化时，可以通过更换不同长度的下端调节杆来实现。

3、本发明提供的多功能翻转吊装设备，能够保证卫星在翻转过程中，第一固定件和第二固定件通过自身的限位功能对连接杆组件的转动角度进行限位，在满足连接杆组件的转动范围的同时，防止连接杆组件与卫星发生碰撞。

4、本发明提供的多功能翻转吊装设备既能实现微小卫星从A状态垂直平稳起吊，并翻转90°至B状态，从B状态垂直平稳起吊，并翻转90°至A状态；又能实现微小卫星从A状态或者B状态平稳起吊并转移；提高了卫星翻转过程中的稳定性与安全性，此翻转吊装便于安装，可提高工作效率，同时还节省人力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的多功能翻转吊装设备与卫星装配后在状态A的结构示意图；

图2为本发明提供的多功能翻转吊装设备与卫星装配后在状态B的结构示意图；

图3为本发明提供的多功能翻转吊装设备的第一固定件与第一连接杆组件的装配关系示意图；

图4为本发明提供的多功能翻转吊装设备的第二固定件与卫星的装配关系示意图；

图5为本发明提供的多功能翻转吊装设备的第二固定件与第二连接块的装配关系示意图；

图6为本发明提供的多功能翻转吊装设备的第一固定件的结构示意图；

图中，1、卫星，2、第一固定件，201、第一限位凸起，3、第一连接杆组件，301、第一上端调节杆，302、第一长度调节块，303、第一下端调节杆，304、第一连接块，4、第二固定件5、第二连接杆组件，501、第二下端调节杆，502、第二长度调节块，503、第二下端调节杆，504、第二连接块、6、螺栓，7、螺母，8、螺钉，9、弹垫圈，10、平垫圈。

具体实施方法

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图1-6所示，本发明的多功能翻转吊装设备，包括第一固定件2、第一连接杆组件3、第二固定件4和第二连接杆组件5。

第一固定件2为两个，两个第一固定件2设置在卫星1的同一平面上。每个第一固定件2为直角三角形板，一条直角边设置在Y向上，另一条直角边设置在Z向上，且位于Z向上的直角边与斜边的连接处的外轮廓为优弧形，优弧上设有两个第一限位凸起201，位于Z向上的直角边与斜边互不连接的一端均超出位于Y向上的直角边。第一固定件2通过两个螺钉8固定在卫星1上，两个螺钉8分别设置在Z向直角边和斜边互不连接的端部。

第一连接杆组件3为两个，与两个第一固定件2一一对应。每个第一连接杆组件3包括同轴设置的第一上端调节杆301、第一长度调节块302、第一下端调节杆303和第一连接块304；第一上端调节杆301一端自带吊环，另一端设有外螺纹；第一长度调节块302两端均设有内螺纹；第一下端调节杆303的一端设有外螺纹；第一连接块304为倒U型；第一上端调节杆301的吊环通过吊带与吊车连接，第一上端调节杆301的外螺纹端与第一下端调节杆303的外螺纹端分别与第一长度调节块302两端的内螺纹通过螺纹连接，第一下端调节杆303的另一端固定在第一连接块304的U型封闭端上，第一连接块304的开口端夹在第一固定件2位于Z向上的直角边与斜边的连接处外，且通过螺栓6和螺母7与该直角边与斜边的连接处转动连接，第一固定件2的两个第一限位凸起201均位于第一连接杆组件3的转动轨迹所在平面，限制第一连接杆组件3相对于卫星1在+Z向和+Y向在之间转动。

第二固定件4为两个，两个第二固定件4相对设置，一般相对的设置在卫星1相对的两个平面上。每个第二固定件4由一体成型的直角三角形板和矩形板组成；直角三角形板的一条直角边设置在Y向上，另一条直角边设置在Z向上，位于Z向上的直角边与斜边互不连接的一端均超出位于Y向上的直角边；矩形板沿Y向设置，矩形板一端固定在直角三角形板的Z向直角边上，另一端远离直角三角形板支出卫星，且支出端的外轮廓设置为优弧形。第二固定件4与卫星1通过三个螺钉8固定连接，其中两个螺钉8分别在Y向直角边两端，一个螺钉8在矩形板靠近直角三角形板位置处。

第二连接杆组件5包括第二上端调节杆501、第二长度调节块502、第二下端调节杆503和第二连接块504。第二上端调节杆501一端自带吊环，另一端设有外螺纹；第二长度调节块502两端均设有内螺纹；第二下端调节杆503的一端设有外螺纹；第二连接块504为凸字型块；第二上端调节杆501的吊环通过吊带与吊车连接，第二上端调节杆501的外螺纹端与第二下端调节杆503的外螺纹端分别与第二长度调节块502两端的内螺纹通过螺纹连接，第二下端调节杆503的另一端与第二连接块504固定连接，第二连接块504设置在相对的两个第二固定件4的矩形板之间，凸出部分的两端分别与两个矩形板的支出端通过螺栓6和螺母7转动连接，平台部分沿第二固定件4的支出端的外轮廓旋转，使第二连接块504的自身回转轴设置在X向上，并能够绕其自身回转轴旋转，第二上端调节杆501、第二长度调节块502和第二下端调节杆503同轴设置且与第二连接块504的回转轴垂直，并在第二连接块504的带动下相对于卫星在+Z向和+Y向之间转动。

上述技术方案中，优选两个第一固定件2相对的固定在卫星1的上表面的前后边缘上，两个第二固定件4对称的固定在卫星1的前表面和后表面上，第二固定件4的矩形板的右端从卫星1的右表面支出。

上述技术方案中，螺钉8上从内至外依次套有平垫圈10和弹垫圈9，平垫圈10和弹垫圈9压紧在螺钉冒和第一固定件2/第二固定件5之间。

上述技术方案中，螺栓6上从内至外依次套有平垫圈10及弹垫圈9，平垫圈10及弹垫圈9压紧在螺栓冒和第一连接块304/第二固定件5之间。

上述技术方案中，优选第二固定件4和第一固定件2上均带有减重设计。

本发明的第一固定件2与第二固定件5安装到卫星1上，为卫星1提供起吊点，同时起到了卫星1与第一连接杆组件3/第二连接杆组件5之间的连接作用，还具有限位作用，使第一连接杆组件3、第二连接杆组件5在+Z向和+Y向的90°夹角之间转动，既能满足第一连接杆组件3、第二连接杆组件5的转动角度，又能防止第一连接杆组件3、第二连接杆组件5与卫星发生碰撞。本发明的第二连接杆组件5的第二连接块504既起到连接作用，又起到配重作用来调节整星的质心位置。第一连接杆组件3与第二连接杆组件5装配完成后，无需拆卸，在使用过程中可整体安装、拆卸。

本发明的多功能翻转吊装设备的装配方法，步骤如下：

步骤一、将第一上端调节杆301、第一下端调节杆303分别安装到第一长度调节块302的两端，再将第一连接杆组件连接块304安装到第一连接杆组件下端调节杆303的另一端，即完成第一连接杆组件3的装配；

步骤二、将第二上端调节杆501、第二下端调节杆503分别安装到第二长度调节块502的两端，再将第二连接块504安装到第二下端调节杆501的另一端，即可完成第二连接杆组件5的装配；

步骤三、将第一固定件2通过螺钉8、弹垫圈9、平垫圈10安装到卫星1的上表面，将第二固定件5通过螺钉8、弹垫圈9、平垫圈10安装到卫星1的前表面和后表面；

步骤四、将第一连接块304与第一固定件2通过螺栓6、弹垫圈9、平垫圈10及螺母7进行固定连接；

步骤五、将第二连接块504与第二固定件5通过螺栓6、弹垫圈9、平垫圈10及螺母7进行固定连接。

本发明的多功能翻转吊装设备的使用方法：

使卫星和吊装设备处于A状态，将第一上端调节杆301与第一吊车通过吊带进行连接，将第二上端调节杆501与第二吊车通过吊带进行连接，使卫星1两侧起吊点的高度差始终保持初始状态，即可实现卫星1从A状态垂直平稳起吊；通过第一吊车升高卫星1起吊点的高度，第二吊车降低起吊点的高度，即可实现卫星1翻转90°，+Z向变为+Y向，卫星1从状态A翻转至状态B；反之，通过第一吊车降低卫星1起吊点的高度，第二吊车升高起吊点的高度，即可实现卫星1翻转90°，+Y向还原为+Z向，将卫星由状态B翻转至状态A；

使卫星和吊装设备处于B状态，将第一上端调节杆301与第一吊车通过吊带进行连接，将第二上端调节杆501与第二吊车通过吊带进行连接，使卫星1两侧起吊点的高度差始终保持初始状态，即可实现卫星1从B状态垂直平稳起吊；通过第一吊车降低卫星1起吊点的高度，第二吊车升高起吊点的高度，即可实现卫星1翻转90°，卫星由状态B翻转至状态A；通过第一吊车升高卫星1起吊点的高度，第二吊车降低起吊点的高度，即可实现卫星1翻转90°，卫星1从状态A翻转至状态B；

另外，卫星1平稳起吊后，使卫星1两侧起吊点的高度差始终保持初始状态，即可实现卫星1的转移工作。

本发明的吊装设备提高了卫星翻转过程中的稳定性与安全性，此翻转吊装便于安装，可提高工作效率。

Claims (10)

1.多功能翻转吊装设备，其特征在于，包括第一固定件（2）、第一连接杆组件（3）、第二固定件（4）和第二连接杆组件（5）；

所述第一固定件（2）固定在卫星（1）上，第一固定件（2）上设有两个第一限位凸起（201）；

所述第一连接杆组件（3）包括同轴设置的第一上端调节杆（301）、第一长度调节块（302）、第一下端调节杆（303）和第一连接块（304），第一上端调节杆（301）一端自带吊环，另一端设有外螺纹，第一长度调节块（302）两端均设有内螺纹，第一下端调节杆（303）的一端设有外螺纹，第一上端调节杆（301）的吊环通过吊带与吊车连接，第一上端调节杆（301）的外螺纹端与第一下端调节杆（303）的外螺纹端分别与第一长度调节块（302）两端的内螺纹通过螺纹连接，第一下端调节杆（303）的另一端与第一连接块（304）固定连接，第一连接块（304）与第一固定件（2）转动连接，第一固定件（2）的两个第一限位凸起（201）均位于第一连接杆组件（3）的转动轨迹所在平面，使第一连接杆组件（3）相对于卫星（1）只能在+Z向和+Y向在之间转动；

所述第二固定件（4）为两个且相对设置，每个第二固定件（4）的一侧固定在卫星（1）上，另一侧支出卫星（1）；

所述第二连接杆组件（5）包括第二上端调节杆（501）、第二长度调节块（502）、第二下端调节杆（503）和第二连接块（504）；第二上端调节杆（501）一端自带吊环，另一端设有外螺纹，第二长度调节块（502）两端均设有内螺纹，第二下端调节杆（503）的一端设有外螺纹，第二上端调节杆（501）的吊环通过吊带与吊车连接，第二上端调节杆（501）的外螺纹端与第二下端调节杆（503）的外螺纹端分别与第二长度调节块（502）两端的内螺纹通过螺纹连接，第二下端调节杆（503）的另一端与第二连接块（504）固定连接，第二连接块（504）设置在相对的两个第二固定件（4）之间，两端分别与两个第二固定件（4）的支出端转动连接，使第二连接块（504）的自身回转轴设置在X向上，并能够绕其自身回转轴旋转，第二上端调节杆（501）、第二长度调节块（502）和第二下端调节杆（503）同轴设置且与第二连接块（504）的回转轴垂直，并在第二连接块（504）的带动下相对于卫星（1）在+Z向和+Y向之间转动。

2.根据权利要求1所述的多功能翻转吊装设备，其特征在于，所述第一固定件（2）为直角三角形板，一条直角边设置在Y向上，另一条直角边设置在Z向上，且位于Z向上的直角边与斜边的连接处的外轮廓为优弧形，第一连接块（304）与该连接处转动连接，优弧形上设有两个第一限位凸起（201），位于Z向上的直角边与斜边互不连接的一端均超出位于Y向上的直角边。

3.根据权利要求1所述的多功能翻转吊装设备，其特征在于，所述第一连接块（304）为倒U型，开口端夹在第一固定件（2）上且与第一固定件（2）转动连接，封闭端与第一下端调节杆（303）固定连接。

4.根据权利要求1所述的多功能翻转吊装设备，其特征在于，所述第二固定件（4）由一体成型的直角三角形板和矩形板组成，直角三角形板的一条直角边设置在Y向上，另一条直角边设置在Z向上，位于Z向上的直角边与斜边互不连接的一端均超出位于Y向上的直角边，矩形板沿Y向设置，矩形板一端固定在直角三角形板的Z向直角边的上部，另一端远离直角三角形板支出卫星（1），且支出端的外轮廓设置为优弧形，第二连接块（504）与该优弧形处转动连接。

5.根据权利要求1所述的多功能翻转吊装设备，其特征在于，所述第二连接块（504）为凸字型块，凸出部分的两端分别与第二固定件（4）的支出端转动连接，平台部分沿第二固定件（4）的支出端的外轮廓旋转。

6.根据权利要求1-5任何一项所述的多功能翻转吊装设备，其特征在于，所述第一固定件（2）和第一连接杆组件（3）均为两个，且一一对应，两个第一固定件（2）固定在卫星（1）的同一平面上。

7.根据权利要求1-5任何一项所述的多功能翻转吊装设备，其特征在于，所述第一固定件（2）固定在卫星（1）的上表面上，所述第二固定件（4）对称的固定在卫星（1）的前表面和后表面上。

8.根据权利要求1-5任何一项所述的多功能翻转吊装设备，其特征在于，所述第一固定件（2）和第二固定件（4）均通过螺钉（8）与卫星（1）固定连接，螺钉（8）上从内至外依次套有平垫圈（10）和弹垫圈（9），平垫圈（10）和弹垫圈（9）压紧在螺钉（8）冒和第一固定件（2）/第二固定件（4）之间。

9.根据权利要求1-5任何一项所述的多功能翻转吊装设备，其特征在于，所述第一连接块（304）与第一固定件（2）通过螺栓（6）和螺母（7）转动连接，螺栓（6）上从内至外依次套有平垫圈（10）及弹垫圈（9），平垫圈（10）及弹垫圈（9）压紧在螺栓冒和第一连接块（304）之间；

所述第二连接块（304）和第二固定件（4）通过螺栓（6）和螺母（7）转动连接，螺栓（6）上从内至外依次套有平垫圈（10）及弹垫圈（9），平垫圈（10）及弹垫圈（9）压紧在螺栓冒和第二固定件（4）之间。

10.根据权利要求1-5任何一项所述的多功能翻转吊装设备，其特征在于，所述第一固定件（2）和第二固定件（4）的直角三角形上均有减重设计。

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