CN103373481B - 一种宇航单机锁紧释放机构 - Google Patents
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Abstract
本发明的宇航单机锁紧释放机构包括安装架和多条压条，所述安装架设置在航天器舱体内的底部，宇航单机置于所述安装架内，所述压条的两端分别通过爆炸螺栓与所述安装架连接，将所述宇航单机锁紧在所述安装架内。本发明的宇航单机锁紧释放机构能在航天器发射时牢固锁紧宇航单机，在宇航单机在轨维护时轻松解锁。
Description
技术领域
本发明涉及一种宇航单机锁紧释放机构，特别是一种航天器发射时能够牢固锁紧宇航单机，航天器在轨维护时能够解除锁紧的宇航单机锁紧释放机构。
背景技术
随着在轨维护技术的发展，对宇航单机产品的空间维修更换问题逐渐进入各大航天企业的视野。航天器在轨维护技术自20世纪60年代开始兴起，按服务体类型可分为有人在轨服务和自主在轨服务两部分，其研究基本可分为有人在轨维护阶段和自主在轨服务阶段。有人在轨服务通过宇航员对空间飞行器进行维护，宇航设备的锁紧主要靠螺钉，通过宇航员拧出螺钉解锁，例如利用航天员释放太阳能帆板，修复哈勃太空望远镜等操作都是采用人工拧出螺钉的方式。由于有人在轨服务存在着如成本高、风险大等种种弊端，自主在轨服务凭借其风险低、成本小、反应快等诸多优势己成为空间在轨服务的重要发展方向。自主在轨服务主要通过太空机械手对航天设备进行在轨维修和更换。
航天器在发射过程中，宇航单机需要承受恶劣的力学负载，必须牢固锁紧，航天器发射入轨后处于失重的环境，机械手提供的力非常小，而且现有的太空机械手不够灵活和精巧，不能够完成十分复杂的动作，为方便宇航单机的自主在轨维护，宇航单机的锁紧机构必须在发射过程中能牢固锁紧宇航单机，在在轨维护过程中能轻松解锁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种宇航单机锁紧释放机构，能在航天器发射时牢固锁紧宇航单机，在宇航单机在轨维护时轻松解锁。
为了达到上述的目的，本发明提供一种宇航单机锁紧释放机构，包括安装架和多条压条，所述安装架设置在航天器舱体内的底部，宇航单机置于所述安装架内，所述压条的两端分别通过爆炸螺栓与所述安装架连接，将所述宇航单机锁紧在所述安装架内。
上述宇航单机锁紧释放机构，其中，所述安装架包括底座和两块挡板，所述两块挡板相互平行地设置在所述底座上，且垂直于所述底座，所述压条的两端分别与所述两块挡板连接。
上述宇航单机锁紧释放机构，其中，所述挡板朝向外的侧表面上以及所述底座设有挡板的两端均设有凸台。
上述宇航单机锁紧释放机构，其中，所述爆炸螺栓的栓环固定设置在所述凸台上，所述爆炸螺栓的栓帽穿过所述压条与所述栓环连接。
上述宇航单机锁紧释放机构，其中，所述底座上设有多条平行于所述挡板的安装槽，相邻两条所述安装槽之间设有窄凸条，所述宇航单机置于所述安装槽内。
上述宇航单机锁紧释放机构，其中，所述压条的一表面上设有多个突起，所述多个突起沿压条长度方向等间隔分布，在相邻两个所述突起之间形成凹槽，所述凹槽与所述安装架的底座上的窄凸条相匹配。
上述宇航单机锁紧释放机构，其中，所述压条上设有多个螺纹孔，所述多个螺纹孔沿压条长度方向等间隔分布，螺钉与所述螺纹孔螺纹连接，所述螺钉穿过所述螺纹孔顶在所述宇航单机上。
上述宇航单机锁紧释放机构，其中，所述宇航单机的侧壁上设有与所述螺钉相对应的锥形孔，所述螺钉的一端穿过所述压条上的螺纹孔插入所述锥形孔中，所述螺钉插入锥形孔中一端为平面端。
上述宇航单机锁紧释放机构，其中，所述压条的两端各设有一个弹簧安装环，弹簧的一端与所述弹簧安装环连接，所述弹簧的另一端与所述航天器舱体连接。
本发明的宇航单机锁紧释放机构中压条通过爆炸螺栓与安装架连接，既可实现航天器发射时对宇航单机的牢固锁紧，又可实现宇航单机在轨维护时轻松解锁（爆炸螺栓爆破即可）；压条上设置多个螺纹孔，螺钉穿过螺纹孔顶在宇航单机上，可从多个方向将宇航单机锁紧，对应于螺钉，宇航单机的侧壁上设有锥形孔，该锥形孔既可用于螺钉对宇航单机施加压紧力，又不影响解锁时压条与安装架的分离，使本发明的宇航单机锁紧释放机构既能牢固锁紧宇航单机，又能轻松解锁；
本发明的宇航单机锁紧释放机构中压条与航天器舱体通过弹簧连接，解锁时，在弹簧的作用下，压条被拉至舱体特定位置，不对在轨维护操作产生阻碍。
附图说明
本发明的宇航单机锁紧释放机构由以下的实施例及附图给出。
图1是本发明实施例的宇航单机锁紧释放机构的结构示意图。
图2是本发明中安转架的结构示意图。
图3是本发明中安装好螺钉的压条的结构示意图。
图4是本发明中宇航单机的结构示意图。
图5是本发明中螺钉与宇航单机连接的示意图。
图6是本发明实施例的宇航单机锁紧释放机构的装配示意图。
具体实施方式
以下将结合图1～图6对本发明的宇航单机锁紧释放机构作进一步的详细描述。
本发明的宇航单机锁紧释放机构包括安装架和多条压条，所述安装架设置在航天器舱体内的底部，所述压条的两端分别通过爆炸螺栓与所述安装架连接。
宇航单机置于所述安装架内，并通过所述多条压条牢固锁紧在所述安装架内。在航天器发射过程中，所述压条通过所述爆炸螺栓紧固在所述安装架上，并紧压所述宇航单机，使所述宇航单机牢固锁紧在所述安装架内，在宇航单机在轨维护过程中，所述爆炸螺栓爆破，使所述压条脱离所述安装架，实现解锁，舱体内的机械手可从所述安装架内取出所述宇航单机。本发明的宇航单机锁紧释放机构结构简单，锁紧牢固，解锁容易，可靠性好。
现以具体实施例详细说明本发明的宇航单机锁紧释放机构：
参见图1，本实施例的宇航单机锁紧释放机构包括安装架4和四条压条5，所述压条5的两端分别通过爆炸螺栓6与所述安装架4连接。
本实施例的宇航单机锁紧释放机构可放置多个宇航单机3，所述多个宇航单机3依次排列置于所述安装架4内，所述宇航单机3的两侧分别通过两条所述压条5牢固锁紧在所述安装架4内，即所述压条5从两侧紧压所述宇航单机3，使所述宇航单机3牢固锁紧在所述安装架4内。
参见图2，所述安装架4包括底座41和两块挡板42，所述两块挡板42相互平行地设置在所述底座41上，且垂直于所述底座41，所述多个宇航单机3依次排列置于所述两块挡板42之间，在未设挡板的两侧分别通过两条所述压条5紧压实现牢固锁紧。
继续参见图2，所述挡板42朝向外的侧表面上以及所述底座41设有挡板的两端均设有凸台43，用于安装所述爆炸螺栓6。
所述底座41上设有多条平行于所述挡板42的安装槽44，相邻两条所述安装槽44之间设有窄凸条45，所述宇航单机3置于所述安装槽44内，起到很好的定位作用。
每条所述安装槽44内设有多个孔46，所述孔46可以是条形孔或者圆孔，与所述宇航单机3连接的各种插线（图2中未示）可穿过该多个孔46与所述宇航单机3实现连接。
参见图3，所述压条5呈条形状，所述压条5上设有多个螺纹孔，所述多个螺纹孔沿压条长度方向等间隔分布，螺钉7与所述螺纹孔螺纹连接，所述螺钉7穿过所述螺纹孔顶在所述宇航单机3上，牢固压紧所述宇航单机3。本实施例中，对于每个所述宇航单机3均有两个所述螺钉7顶在其上。
参见图4和图5，所述宇航单机3的侧壁上设有与所述螺钉7相对应的锥形孔31，所述螺钉7的一端穿过所述压条5上的螺纹孔插入所述锥形孔31中，所述螺钉7插入锥形孔31中一端为平面端，与所述锥形孔31不形成配合（即不形成紧密连接），这样有利于解锁时所述螺钉7能与所述锥形孔31快速、轻松分离，即有利于快速、轻松解锁。
继续参见图3，所述压条5的两端设有安装孔51，该安装孔51用于安装所述爆炸螺栓6，所述压条5的两端分别通过所述爆炸螺栓6与所述两块挡板42连接。
所述压条5的一表面上设有多个突起52，所述多个突起52沿压条长度方向等间隔分布，在相邻两个所述突起52之间形成凹槽53，所述凹槽53与所述安装架41的底座41上的窄凸条45相匹配，所述螺钉7的一端从所述突起52上穿过。
如图1所示，所述多个宇航单机3分别置于所述底座41的多个安装槽44内，在未设挡板的两侧分别有两条所述压条5施加紧固力；一条所述压条5位于所述宇航单机3的上部，通过所述爆炸螺栓6与所述挡板42上的凸台43连接，所述螺钉7的一端穿过所述压条5上的螺纹孔插入所述宇航单机3侧壁上的锥形孔31中；另一条所述压条5位于所述宇航单机3的底部，通过所述爆炸螺栓6与所述底座41上的凸台43连接，所述压条5上的突起52插入所述底座41的安装槽44内，所述底座41的窄凸条45插入所述压条5的凹槽53内，形成紧密配合，所述螺钉7的一端穿过所述压条5上的螺纹孔插入所述宇航单机3侧壁上的锥形孔31中；所述爆炸螺栓6的栓环固定设置在所述凸台43上，所述爆炸螺栓6的栓帽穿过所述压条5的安装孔51与所述栓环连接，实现所述压条5与所述安装架4的紧固连接。在本实施例中，通过四条所述压条5从上、下两个位置锁紧所述宇航单机3，通过调整所述压条5上的螺钉7可从多个方向将所述宇航单机3锁紧，位于所述宇航单机3底部的压条5与所述底座41形成紧密配合，进一步有利于对所述宇航单机3的锁紧。所述爆炸螺栓6采用现有技术中的爆炸螺栓。
继续参见图3，所述压条5的两端、未设突起52的表面上各设有一个弹簧安装环54，所述弹簧安装环54用于连接弹簧。
图6所示为本实施例的宇航单机锁紧释放机构的装配示意图，所述安装架4设置在航天器舱体1内的底部，在所述压条5与所述舱体1之间设有弹簧2，所述弹簧2的一端与所述压条5的弹簧安装环54连接，所述弹簧2的另一端与所述舱体1连接。在航天器发射过程中，所述宇航单机3通过所述压条5、螺钉7牢固锁紧在所述安装架4上，保证所述宇航单机3能够承受住发射阶段的剧烈冲击负载，当需要对所述宇航单机3进行在轨维护时，所述爆炸螺栓6爆破，所述压条5脱离所述安装架4，实现解锁，同时，所述弹簧2将所述压条5及压条上的螺钉7拉至所述舱体1一侧，不使所述压条5对维护操作产生阻碍。
Claims (2)
1.一种宇航单机锁紧释放机构，其特征在于，包括安装架和多条压条，所述安装架设置在航天器舱体内的底部，宇航单机置于所述安装架内，所述压条的两端分别通过爆炸螺栓与所述安装架连接，将所述宇航单机锁紧在所述安装架内；
所述安装架包括底座和两块挡板，所述两块挡板相互平行地设置在所述底座上，且垂直于所述底座，所述压条的两端分别与所述两块挡板连接；
所述挡板朝向外的侧表面上以及所述底座设有挡板的两端均设有凸台；
所述爆炸螺栓的栓环固定设置在所述凸台上，所述爆炸螺栓的栓帽穿过所述压条与所述栓环连接；
所述底座上设有多条平行于所述挡板的安装槽，相邻两条所述安装槽之间设有窄凸条，所述宇航单机置于所述安装槽内；
所述压条的一表面上设有多个突起，所述多个突起沿压条长度方向等间隔分布，在相邻两个所述突起之间形成凹槽，所述凹槽与所述安装架的底座上的窄凸条相匹配；
所述压条上设有多个螺纹孔，所述多个螺纹孔沿压条长度方向等间隔分布，螺钉与所述螺纹孔螺纹连接，所述螺钉穿过所述螺纹孔顶在所述宇航单机上；
所述宇航单机的侧壁上设有与所述螺钉相对应的锥形孔，所述螺钉的一端穿过所述压条上的螺纹孔插入所述锥形孔中，所述螺钉插入锥形孔中一端为平面端。
2.如权利要求1所述的宇航单机锁紧释放机构，其特征在于，所述压条的两端各设有一个弹簧安装环，弹簧的一端与所述弹簧安装环连接，所述弹簧的另一端与所述航天器舱体连接。
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