CN103318426B - 防缠绕防翻滚的自适应球形收放绳装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防缠绕防翻滚的自适应球形收放绳装置。包括第一半球形外壳、第二半球形外壳、第一动力模块、第二动力模块、丁字筒、发射塞、两套结构相同的卷绳部件；第一半球形外壳和第二半球形外壳构成球壳，球壳内安装有丁字筒，第一动力模块和第二动力模块按方向相反安装于丁字筒横筒中心线两侧的第一安装孔和第二安装孔中，第一动力模块和第二动力模块的一端分别联接有结构相同的第一、第二卷绳部件；丁字筒竖筒内装两套电机驱动器和电源，丁字筒竖筒下端与发射塞螺纹连接。本发明具有结构对称，紧凑，保证质心基本位于球心、球面光滑，系绳难于缠绕，可防止系绳收放过程发生缠绕和装置翻滚等优点。
Description
技术领域
本发明涉及绳系捕获系统，尤其涉及一种防缠绕防翻滚的自适应球形收放绳装置。
背景技术
随着人类探索空间能力的发展，在轨服务技术（On-Orbit Servicing,OOS）已成为当前航天领域十分活跃的前沿问题。对目标卫星进行捕获与控制是一项关键技术，目前，绳系捕获系统应用较多，当网系包裹住目标后，绳口的收紧是急需解决的问题。网口绳收紧往往采用双绳对入，由于收放绳装置在空间悬浮，系绳释放过程是一个稳定系统，但网口绳卷取过程则是一个非稳定系统，造成系绳收放过程发生缠绕和装置翻滚。
发明内容
针对上述现有的技术缺陷，本发明的目的是提供一种防缠绕防翻滚的自适应球形收放绳装置。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
本发明包括第一半球形外壳、第二半球形外壳、第一动力模块、第二动力模块、丁字筒、发射塞、两套结构相同的卷绳部件；第一半球形外壳和第二半球形外壳构成球壳，球壳内安装有丁字筒，第一动力模块和第二动力模块按方向相反安装于丁字筒横筒中心线两侧的第一安装孔和第二安装孔中，第一动力模块和第二动力模块的一端分别联接有结构相同的第一、第二卷绳部件；丁字筒竖筒内装两套电机驱动器和电源，丁字筒竖筒下端与发射塞螺纹连接；
所述的第一卷绳部件：第一动力模块的减速器轴头安装第一锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合，中心轴上端从下至上依次穿过丁字筒底板上的轴孔、卷筒孔后与第二锥齿轮孔固接，中心轴下端套有轴承后，用轴孔卡簧固定；第二卷绳部件与第一卷绳部件的装配方法相同；两套电机驱动器分别与第一动力模块和第二动力模块联接，两套电机驱动器上均安装有无线通讯模块，通过外部无线遥控器实现远程控制；第一收紧绳的一端系于卷筒上，另一端从第一半球壳的绳孔穿出，第二收紧绳的一端系于另一卷筒上，另一端从第二半球壳的绳孔穿出，三个头的网脚绳中的二个头分别拴在位于球壳内的发射塞的第一网脚绳栓和第二网脚绳栓上，笫三个头与捕获网系相连接。
所述的第一半球壳和第二半球壳上均开有对称布置的方形台阶孔，丁字筒橫筒的两侧分别与矩形台阶孔相配合，第一半球壳最大截面边缘处均布有方形凸台和第二半球壳最大截面边缘处均布有方形凸台孔，两半球壳相配成球壳。
所述的电机驱动器，包括型号为copley ACJ-055-18的驱动器和深圳市芯威科技有限公司的型号为VT-DTM-UART-433的串口无线模块，二者由导线连接串口模块进行通讯。
所述的第一半球壳上的线孔和第二半球壳上的线孔的连线通过球壳的球心。
本发明具有的有益效果是：
本发明具有结构对称，紧凑，保证质心基本位于球心、球面光滑，系绳难于缠绕，可防止系绳收放过程发生缠绕和装置翻滚等优点。
附图说明
图1是带有局部剖视的整体装配图。
图2是装置的分解视图。
图3是丁字筒的三维图
图4是内部结构的分解视图。
图5是发射口的三维图。
图6是两半球壳的三维图。
图7是整体装配图。
图中： 1、第一半球壳, 2、第一锥齿轮，3、第二锥齿轮，4、卷筒，5、第二动力模块，6、第一动力模块， 7、丁字筒， 8、第二半球壳，9、电机驱动器，10、电源，11、发射塞，12、第二电机安装孔13、第一电机安装孔，14丁字筒竖筒，15、轴孔，16、丁字筒内螺纹，17、轴孔卡簧槽，18、中心轴卡簧，19、中心轴，20、中心轴卷筒键槽，21、卷筒键，22、轴承，23、轴孔内卡簧，24、中心轴卡簧槽，25、第二锥齿轮键，26、减速器轴头，27、第一锥齿轮键槽，28、第一锥齿轮键，29、固定螺钉，30、第一网脚绳栓，31、发射口，32、第二网脚绳栓，33、发射塞外螺纹，34、第二线孔，35、矩形台阶孔，36、方形凸台孔，37、球壳下安装台阶孔，38、方形凸台，39、第一线孔，40、第一收紧绳，41、第二收紧绳，42、网脚绳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图2、图3、图4、图5所示，包括第一半球形外壳1、第二半球形外壳8、第一动力模块6、第二动力模块5、丁字筒7、发射塞11、两套结构相同的卷绳部件；第一半球形外壳1和第二半球形外壳8构成球壳，球壳内安装有丁字筒7，第一动力模块6和第二动力模块5按方向相反安装于丁字筒7横筒中心线两侧的第一安装孔12和第二安装孔13中，轴向通过相同的固定螺钉29实现固结，第一动力模块6和第二动力模块5的一端分别联接有结构相同的第一、第二卷绳部件；丁字筒竖筒14内装两套电机驱动器9和电源10，丁字筒竖筒14下端与发射塞11通过丁字筒内螺纹16和发射塞外螺纹33连接；
所述的第一卷绳部件：第一动力模块6的减速器轴头26安装第一锥齿轮2，第一动力模块6的减速器轴头26开有第一锥齿轮键槽27，通过第一锥齿轮键28与第一锥齿轮2实现周向固定，第一锥齿轮轴孔里留有台阶，实现周向固定，第二锥齿轮3与第一锥齿轮2相啮合，中心轴19上端从下至上依次穿过丁字筒7底板上的轴孔15、卷筒4孔后与第二锥齿轮3孔固接，中轴19上部轴头通过第二锥齿轮键25与第二锥齿轮3内部的键槽实现周向固定，通过第二锥齿轮3内部的台阶实现轴向固定，卷线筒4通过中心轴卷筒键槽20和卷筒键21实现与中轴19的周向固定，卷筒4下部顶住中心轴19的轴肩，上部由中轴卡簧槽24和中轴卡簧18实现固定，中心轴19下端套于轴承22，轴承22的上端面紧顶中轴19的下部轴肩，将轴孔内卡簧23卡入轴孔卡簧槽17中，实现轴承22下部的固定；第二卷绳部件与第一卷绳部件的装配方法相同；将电机驱动器9（两套）和电源10从丁字筒竖筒14的下部放入，然后将发射塞11旋入丁字筒竖筒内，通过螺纹16和螺纹33实现联接，两套电机驱动器9分别与第一动力模块6和第二动力模块5联接，两套电机驱动器上均安装有无线通讯模块，通过外部无线遥控器实现远程控制；第一收紧绳40的一端系于卷筒4上，另一端从第一半球壳1的绳孔39穿出，第二收紧绳40的一端系于另一卷筒上，另一端从第二半球壳8的绳孔34穿出，三个头的网脚绳42中的二个头分别拴在位于球壳内的发射塞11的第一网脚绳栓30和第二网脚绳栓32上，笫三个头与捕获网系相连接。
两个动力模块均包括：无刷直流电机与该电机相连接的减速器，可在市场上选购。
如图6所示，所述的第一半球壳1和第二半球壳8上分别布置有矩形台阶孔，第二半球壳8上的矩形台阶孔35，第一半球壳1内的台阶孔与矩形台阶孔35结构相同，丁字筒7橫筒的两侧分别与矩形台阶孔相配合，丁字筒7竖筒14的下部与球壳下部台阶孔37配合，第一半球壳1最大截面边缘处均布有方形凸台38和第二半球壳8最大截面边缘处均布有方形凸台孔36，两半球壳相配成球壳，如图7所示。
所述的电机驱动器，包括型号为copley ACJ-055-18的驱动器和深圳市芯威科技有限公司的型号为VT-DTM-UART-433的串口无线模块，二者由导线连接串口模块进行通讯。
所述的第一半球壳1上的线孔39和第二半球壳8上的线孔34的连线通过球壳的球心。
所述的发射塞11上留有发射口31，发射时发射口与发射器相连接。
本发明的工作原理如下：
将整个装置通过发射口31发射后，通过无线控制手柄控制两动力模块的启动及转动方式，第一动力模块6的动力通过锥齿轮2和锥齿轮3、中心轴24传于卷筒4，使卷筒4相应转动，从而相应实现收放绳40的收紧于外释放，第二动力模块5联接的另一套的收放绳部件的工作过程与上述相似，相应地收放绳41实现收紧与释放。
Claims (4)
1.一种防缠绕防翻滚的自适应球形收放绳装置，其特征在于：包括第一半球壳（1）、第二半球壳（8）、第一动力模块（6）、第二动力模块（5）、丁字筒（7）、发射塞（11）、两套结构相同的卷绳部件；第一半球形外壳（1）和第二半球形外壳（8）构成球壳，球壳内安装有丁字筒（7），第一动力模块（6）和第二动力模块（5）按方向相反安装于丁字筒（7）横筒中心线两侧的第一电机安装孔（12）和第二电机安装孔（13）中，第一动力模块（6）和第二动力模块（5）的一端分别联接有结构相同的第一、第二卷绳部件；丁字筒竖筒（14）内装两套电机驱动器和电源（10），丁字筒竖筒（14）下端与发射塞（11）螺纹连接；
所述的第一卷绳部件：第一动力模块（6）的减速器轴头（26）安装第一锥齿轮（2），第二锥齿轮（3）与第一锥齿轮（2）相啮合，中心轴（19）上端从下至上依次穿过丁字筒（7）底板上的轴孔（15）、卷筒（4）孔后与第二锥齿轮（3）孔固接，中心轴（19）下端套有轴承（22）后，用轴孔内卡簧（23）固定；第二卷绳部件与第一卷绳部件的装配方法相同；两套电机驱动器分别与第一动力模块（6）和第二动力模块（5）联接，两套电机驱动器上均安装有无线通讯模块，通过外部无线遥控器实现远程控制；第一收紧绳（40）的一端系于卷筒（4）上，另一端从第一半球壳（1）的绳孔（39）穿出，第二收紧绳（41）的一端系于另一卷筒上，另一端从第二半球壳（8）的绳孔（34）穿出，三个头的网脚绳（42）中的二个头分别拴在位于球壳内的发射塞（11）的第一网脚绳栓（30）和第二网脚绳栓（32）上，笫三个头与捕获网系相连接。
2.根据权利要求1所述的一种防缠绕防翻滚的自适应球形收放绳装置，其特征在于：所述的第一半球壳（1）和第二半球壳（8）上均开有对称布置的矩形台阶孔，丁字筒（7）橫筒的两侧分别与矩形台阶孔相配合，第一半球壳（1）最大截面边缘处均布有方形凸台（38）和第二半球壳（8）最大截面边缘处均布有方形凸台孔（36），两半球壳相配成球壳。
3.根据权利要求1所述的一种防缠绕防翻滚的自适应球形收放绳装置，其特征在于：所述的电机驱动器，包括型号为copley ACJ-055-18的驱动器和深圳市芯威科技有限公司的型号为VT-DTM-UART-433的串口无线模块，二者由导线连接串口模块进行通讯。
4.根据权利要求1所述的一种防缠绕防翻滚的自适应球形收放绳装置，其特征在于：所述的第一半球壳（1）上的绳孔（39）和第二半球壳（8）上的绳孔（34）的连线通过球壳的球心。
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