自适应绳索张紧力调节系统及调节方法技术方案

本发明专利技术提供了自适应绳索张紧力调节系统，包括至少3个定位点，其中，两个定位点分别设有绳头连接组件，其余至少一个定位点设有张紧轮组件，绳索两端分别与绳头连接组件固联，所述绳索通过张紧轮组件；所述张紧轮组件包括弹性伸缩组件，所述弹性伸缩组件端部设有绳轮。本发明专利技术能够利用张紧轮组件随温度变化自动、即时的调整传动路径长度，有效起到补偿绳索张紧力变化的作用，保持绳索张紧力稳定在合理范围内，可解决太空环境温度变化造成绳索断裂或松弛的问题；利用调整螺栓与连接支架的螺纹配合长度，在绳索压接后长度无法改变的情况下，仍可精准调整、控制绳索的安装张紧力，解决了绳索张紧力与设计值存在偏差的问题，避免了重复性的尝试装配。

【技术实现步骤摘要】
自适应绳索张紧力调节系统及调节方法
本专利技术涉及绳索张紧力调节
，具体涉及自适应绳索张紧力调节系统及调节方法。
技术介绍
航天器
中，广泛采用钢丝绳、凯芙拉绳等绳索作为太阳翼、天线展开臂等航天器机构的传动装置，绳索一般采用两端压接的方式进行截断并安装，是上述航天器机构展开的关键部件。绳索张紧力需保持在合理范围内，以便机构顺利安全展开，该张紧力值主要受绳索的长度影响。然而在机构装配过程中，受机构自身尺寸精度、安装偏差以及绳索长度精度等因素影响，绳索张紧力值往往与设计值之间存在不完全可控的偏差。在张紧力不满足设计要求的情况下，只能切断已压接的绳索，重复性的尝试再次压接新绳索进行调试安装，直至得到可以接受的力值。上述过程繁琐并且难以保证绳索张紧力精确度，严重影响航天器机构的正常性能，不利于航天器机构的正常展开。尽管可以通过不断尝试后完成绳索安装，然而压接后的绳索长度已无法再次调整，随着航天器在太空中的飞行，航天器机构面临着高低温交变的温度环境，而绳索的热膨胀系数往往与机构自身材料的热膨胀系数不同，导致在极端高低温环境下，绳索张紧力随温度变化而逐步减小或增加。绳索张紧力减小的情况下，使得绳索松弛，甚至会从传动路径上脱落，造成机构无法展开；而绳索张紧力增加，一旦超过绳索拉断载荷或机构可承受载荷，将导致绳索断裂或机构破坏，仍会导致机构无法展开，造成不可挽回的损失。因此，针对星球车对接，寻求更简单便捷的对接方法，减少驱动装置，减少迭代计算量，具备较大的姿态适应性补偿能力，为技术研发的主要难点。因此，亟需研发一种可根据绳索长度变化自适应调节绳索张紧力的调节系统，以防止因高低温变化等因素导致绳索松弛，影响绳索功能。
技术实现思路
为克服现有技术中所存在的上述不足，本专利技术提供了自适应绳索张紧力调节系统，该系统能够利用张紧轮组件随温度变化自动、即时的调整传动路径长度，有效起到补偿绳索张紧力变化的作用，保持绳索张紧力稳定在合理范围内，可解决太空环境温度变化造成绳索断裂或松弛的问题；利用调整螺栓与连接支架的螺纹配合长度，在绳索压接后长度无法改变的情况下，仍可精准调整、控制绳索的安装张紧力，解决了绳索张紧力与设计值存在偏差的问题，避免了重复性的尝试装配。对应的，本专利技术还提供了自适应绳索张紧力调节系统的调节方法。本专利技术提供的自适应绳索张紧力调节系统，包括至少3个定位点，其中，两个定位点分别设有绳头连接组件，其余至少一个定位点设有张紧轮组件，绳索两端分别与绳头连接组件固联，所述绳索通过张紧轮组件；所述张紧轮组件包括弹性伸缩组件，所述弹性伸缩组件端部设有绳轮。根据上述方案，本专利技术所述定位点中两处设有绳头连接组件，另设有单个或多个定位点，所述单个或多个定位点设有张紧轮组件，所述绳索两端固定于所述绳头连接组件，中部穿过所述张紧轮组件，所述绳头连接组件和张紧轮组件的位置决定了所述绳索的传动路径，所述张紧轮组件的可伸缩行程决定了对绳索长度变化的适应能力，所述绳索长度变化多因高低温环境产生热胀冷缩或出现其他可能使绳索出现长度变化，其具体表现为：传动路径内部的绳索长度产生增加或减少，张紧轮组件的伸缩行程随之加或减少，绳索张紧力同样随之减小或增大，且绳索长度增加到理论最大值，绳索张紧力仍大于零，绳索长度缩短到理论最小值，绳索张紧力不足以造成结构损坏或张紧轮组件超行程。作为优化，包括至少4个定位点，其中至少一个定位点设有导向轮组件。根据该优化方案，所述定位点中两处设有绳头连接组件，其余定位点可为单个导向轮组件和至少单个张紧轮组件、至少一个导向轮组件和单个张紧轮组件的组合，其中导向轮组件具有可以改变绳索方向的功能，相对张紧轮组件来说，结构较简单，张紧轮组件数目可根据绳索伸缩量长短来选择，由于张紧轮组件行程确定，若绳索伸缩量超过单个张紧轮组件可调节范围，可增加张紧轮组件数量，以满足调节需求。作为优化，所述张紧轮组件包括支座和滑动轴，所述滑动轴穿过所述支座，与其为弹性滑动配合，所述滑动轴伸出端端部设有绳轮支架，所述绳轮支架呈U结构，所述U型结构底部与所述滑动轴固联，两侧壁之间设有与之转动配合的绳轮。根据该优化方案，所述滑动轴与支座为弹性滑动配合，所述绳索增长时滑动轴伸出量增加，所述绳索缩短时滑动轴伸出量减少，所述弹性滑动配合可为多种形式，如弹簧，弹性阻尼件，弹片等。进一步，作为优化，所述支座两端分别设有第一滑动轴支架和第二滑动支架，所述第一滑动支架中部为圆孔，所述第二滑动支架中部为异形孔；对应的，所述滑动轴分为两段，第一段滑动轴为柱形，尺寸与第一滑动轴支架中心孔匹配，第二段滑动轴为截面与所述第二滑动支架中部异形孔尺寸相匹配的杆状物，所述第二段滑动轴与第一段滑动轴连接处设有轴肩，所述轴肩与第一滑动轴支架之间设有弹簧。根据该优化方案，选用弹簧作为弹性滑动配合的实现方式，所述第一滑动轴支架和第二滑动支架起到支撑、限位作用，两支架的距离限制了所述张紧轮组件的行程，所述第二滑动支架中部为异形孔，可防止所述滑动轴转动。作为优化，所述所述绳轮支架两侧壁外设有绳索保持架，所述绳索保持架呈U型结构，罩于绳轮外周。根据该优化方案，所述绳索保持架可防止绳索自绳轮上脱落。作为优化，所述绳头连接组件包括固定支架，所述固定支架侧壁设有与其螺接的调整螺栓，所述调整螺栓沿其长度方向设有通孔，所述绳索穿过调整螺栓，所述绳索的端部在所述调整螺栓的螺栓头侧，所述绳索的端部还设有柱销，所述绳索穿过所述柱销并与之固联。根据该优化方案，所述绳索端部与柱销固联后传动路径内部的绳索长度已基本确定，通过微调调整螺栓与固定支架的拧入深度可对传动路径内部的绳索长度进行微调。作为优化，所述调整螺栓上螺接有锁紧螺母，所述锁紧螺母设于所述调整螺栓的螺栓头与固定支架之间，所述锁紧螺母端面与固定支架侧壁相抵靠。根据该优化方案，采用锁紧螺母可防止调整螺栓松脱、移位，引起传动路径内部的绳索长度产生变化。作为优化，所述柱销材质为不锈钢或铜，可通过外力变形。根据该优化方案，不锈钢或铜材质较软，易变性，夹紧绳索后不易脱出。本专利技术还提供了自适应绳索张紧力调节系统的调节方法，包括如下步骤：固定件定位：安装所述绳头连接组件、张紧轮组件、导向轮组件，确定所述绳索的传动路径；绳索定位：将绳索自一端绳头连接组件穿入，按传动路径通过张紧轮组件、导向轮组件，自另一端绳头连接组件穿出，调整绳索长度及张紧轮组件伸缩量后，固定绳索另一端绳头；微调张紧力：通过调整绳头连接组件处的绳头伸出量，微调绳索的实际使用长度，使张紧轮组件张紧力在一定阈值范围内。根据上述方案，所述自适应绳索张紧力调节系统安装简单，调整方便，张紧力大小可控，传动路径内部的绳索长度可调节。作为优化，所述绳索通过外力挤压柱销变形固定。根据该优化方案，所述绳索端部固定方式简单可靠易操作，不易松脱。本专利技术与现有技术相比的优点在于：1)该绳索张紧力调节系统利用张紧轮组件随温度变化自动、即时的调整传动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自适应绳索张紧力调节系统，其特征在于：包括至少3个定位点，其中，两个定位点分别设有绳头连接组件(1)，其余至少一个定位点设有张紧轮组件(4)，绳索(2)两端分别与绳头连接组件(1)固联，所述绳索(2)通过张紧轮组件(4)；/n所述张紧轮组件(4)包括弹性伸缩组件，所述弹性伸缩组件端部设有绳轮(44)。/n

【技术特征摘要】
1.自适应绳索张紧力调节系统，其特征在于：包括至少3个定位点，其中，两个定位点分别设有绳头连接组件(1)，其余至少一个定位点设有张紧轮组件(4)，绳索(2)两端分别与绳头连接组件(1)固联，所述绳索(2)通过张紧轮组件(4)；
所述张紧轮组件(4)包括弹性伸缩组件，所述弹性伸缩组件端部设有绳轮(44)。


2.根据权利要求1所述的自适应绳索张紧力调节系统，其特征在于：包括至少4个定位点，其中至少一个定位点设有导向轮组件(3)。


3.根据权利要求1所述的自适应绳索张紧力调节系统，其特征在于：所述张紧轮组件(4)包括支座(41)和滑动轴(42)，所述滑动轴(42)穿过所述支座(41)，与其为弹性滑动配合，所述滑动轴(42)伸出端端部设有绳轮支架(43)，所述绳轮支架(43)呈U结构，所述U型结构底部与所述滑动轴(42)固联，两侧壁之间设有与之转动配合的绳轮(44)。


4.根据权利要求3所述的自适应绳索张紧力调节系统，其特征在于：所述支座(41)两端分别设有第一滑动轴支架(411)和第二滑动支架(412)，所述第一滑动支架(411)中部为圆孔，所述第二滑动支架(412)中部为异形孔；对应的，所述滑动轴(42)分为两段，第一段滑动轴(421)为柱形，尺寸与第一滑动轴支架(411)中心孔匹配，第二段滑动轴(422)为截面与所述第二滑动支架(412)中部异形孔尺寸相匹配的杆状物，所述第二段滑动轴(422)与第一段滑动轴(421)连接处设有轴肩(423)，所述轴肩(423)与第一滑动轴支架(411)之间设有弹簧(45)。


5.根据权利要求3所述的自适应绳索张紧力调节系统，其特征在于：所述所述绳轮支架(43)两侧壁外设有绳索保持架(46)，所述绳索保持架(46)呈U型结构，罩于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫，鄢青青，马超，刘学，满剑锋，潘秋月，张伟伟，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23