CN103863582A - 空间用捕获锁紧一体化装置 - Google Patents
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Abstract
一种空间用捕获锁紧一体化装置，包括电机驱动组件、齿轮传动组件、转轮、挡块、碟簧组件、被动锁柄、位置传感器；电机驱动组件和转轮之间通过齿轮传动组件连接，转轮旋转中心由碟簧组件压紧，转轮外围均布三处挡块；转轮在锁紧位置和解锁位置均设置了相应的位置传感器，实现对转轮运动位置信息的判断；所述被动锁柄安装于被动飞行器上；转轮与固定在安装底板上的挡块能够实现对被动锁柄的捕获和锁紧动作。空间用捕获锁紧一体化装置结构简单、可靠性高、通用性好，对空间环境适应性好，在转轮、挡块不同位置设置了不同形状的成形槽，依靠成形槽实现对被动锁柄的捕获和锁紧。
Description
技术领域
本发明涉及一种航天设备，尤其涉及一种可实现空间载荷在轨安装释放的空间用捕获锁紧一体化装置。
背景技术
空间用捕获锁紧一体化装置主要应用于航天领域，在机械臂辅助情况下实现空间载荷的捕获、锁紧、释放。
目前，国内外类似的装置一般比较复杂，捕获锁紧通过不同的机构实现，使得该类机构大多结构复杂、质量大，适合在质量比较大的空间飞行器之间的捕获、连接、分离，无法满足小目标的捕获锁紧需求。国外用于载荷在轨安装释放机构，大多无主动捕获功能，对辅助机械臂的要求较高，通用性差。
因此，业界需要一种可实现空间载荷在轨安装释放的空间用捕获锁紧一体化装置。
发明内容
为了克服现有技术的不足，解决现有技术结构复杂，质量较大，通用性差等问题，本发明旨在提供一种空间用捕获锁紧一体化装置，通过机构运动构型设计实现对被动锁柄的捕获、锁紧。
为了达到上述发明目的，本发明提供了一种空间用捕获锁紧一体化装置，包括电机驱动组件、齿轮传动组件、转轮、挡块、碟簧组件、被动锁柄、位置传感器；电机驱动组件和转轮之间通过齿轮传动组件连接，转轮旋转中心由碟簧组件压紧，转轮外围均布三处挡块；转轮在锁紧位置和解锁位置均设置了相应的位置传感器，实现对转轮运动位置信息的判断；所述被动锁柄安装于被动飞行器上；转轮与固定在安装底板上的挡块能够实现对被动锁柄的捕获和锁紧动作。
一些实施例中，所述电机驱动组件由电机、行星齿轮、单向传动机构和锥齿轮组成，齿轮传动组件由锥齿轮和直齿轮连接而成，挡块中间设计有开口，开口上部为V字形下部为U形。
一些实施例中，转轮上设计了与3处均布的开口成形槽，成形槽上部为弧形且与转轮运动面之间形成夹角。成形槽下部与转轮运动面之间的夹角较小，当被动锁柄进入挡块中间开口U形槽内时，转轮下部成形槽起作用。转轮成形槽最底端为平面，实现对被动锁柄的锁紧。
与现有技术相比，本发明具有这样的有益效果：
空间用捕获锁紧一体化装置结构简单、可靠性高、通用性好，对空间环境适应性好，在转轮、挡块不同位置设置了不同形状的成形槽，依靠成形槽实现对被动锁柄的捕获和锁紧。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述：
图1是本发明一种空间捕获锁紧一体化装置结构示意图；
图2是本发明一种空间捕获锁紧一体化装置锁紧状态示意图；
图3 是本发明一种空间捕获锁紧一体化装置一个被动锁柄被捕获时示意图；
图4是本发明一种空间捕获锁紧一体化装置一个被动锁柄被锁紧时示意图。
具体实施方式
参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。
如图1、图2实施例所示，本发明一种空间捕获锁紧一体化装置包括安装于主动飞行器上主动捕获锁紧装置和安装与被动飞行器上的被动锁柄6组成。
上述主动捕获锁紧装置包括：由电机、行星齿轮、单向传动机构和锥齿轮组成的电机驱动组件1，电机驱动通过锥齿轮和直齿轮连接而成的齿轮传动组件2，将运动传递至转轮3。
转轮3通过由轴承和碟簧等零件组成的碟簧组件5固定在安装底板上，使得转轮3能够绕碟簧组件5中心旋转，此外当碟簧被压缩时转轮3能够向上运动。转轮3在锁紧位置和解锁位置均设置了相应的位置传感器7，实现对转轮运动位置信息的判断。
如图3、图4所示， 转轮3与固定在安装底板上的挡块4能够实现对被动锁柄6的捕获和锁紧动作。挡块4中间设计有开口，开口上部为V字形下部为U形，转轮3上设计了与3处均布的开口成形槽，成形槽上部为弧形且与转轮3运动面之间的夹角较大。成形槽下部与转轮3运动面之间的夹角较小，当被动锁柄6进入挡块4中间开口U形槽内时，转轮3下部成形槽起作用。转轮3成形槽最底端为平面，实现对被动锁柄6的锁紧。
被动锁柄6由三个的锁柄组成，均布安装在被动飞行器安装面上。
下面将结合附图对本发明工作过程进行描述。
如图3，当被动锁柄6进入挡块4中间V形槽内时，电机驱动减速器和齿轮组件运动使得转轮3旋转将被动锁柄6限制在V形槽内，从而实现捕获。
转轮3继续旋转使得被动锁柄6进入U形槽内，在转轮3成形槽下部作用下将被动锁柄6下压，当下压力大于碟簧组件的预紧力时，碟簧被压缩，转轮向上运动，转轮继续运动直至将被动锁柄6锁紧，如图4所示。
电机驱动组件1和转轮3之间通过齿轮传动组件2连接，转轮3旋转中心由碟簧组件5压紧，转轮3外围均布三处挡块4。其中电机驱动组件1中安装有单向传动机构，能够保持负载位置。
当被动锁柄6进入转轮3捕获范围内时，电机驱动转轮3运动其上成形槽与挡块4斜边共同作用将被动锁柄捕获。由于转轮3成形槽上部为弧面能够保证被动锁柄6在转轮3作用下沿挡块4向下运动进入挡块U形槽部分。此时转轮3成形槽与转轮3旋转面之间的夹角变小，使得转轮3在较小的力矩作用下能够将被动锁柄6锁紧。如图4， 转轮3成形槽底部为平面，确保转轮3锁紧可靠。
被动锁柄6的解锁分离过程与锁紧过程相反，转轮3反向转动即可实现被动锁柄6的解锁。
上述可见，本发明的一种空间捕获锁紧一体化装置，可以实现对被动锁柄6的捕获锁紧和解锁。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
Claims (5)
1. 一种空间用捕获锁紧一体化装置，其特征在于，包括电机驱动组件、齿轮传动组件、转轮、挡块、碟簧组件、被动锁柄、位置传感器；
所述电机驱动组件和转轮之间通过齿轮传动组件连接，转轮旋转中心由碟簧组件压紧，转轮外围均布三处挡块；转轮在锁紧位置和解锁位置均设置了相应的位置传感器，实现对转轮运动位置信息的判断；所述被动锁柄安装于被动飞行器上；转轮与固定在安装底板上的挡块能够实现对被动锁柄的捕获和锁紧动作。
2. 根据权利要求1所述的空间用捕获锁紧一体化装置，其特征在于，所述电机驱动组件由电机、行星齿轮、单向传动机构和锥齿轮组成，齿轮传动组件由锥齿轮和直齿轮连接而成，挡块中间设计有开口，开口上部为V字形下部为U形。
3. 根据权利要求1所述的空间用捕获锁紧一体化装置，其特征在于，转轮上设计了与3处均布的开口成形槽，成形槽上部为弧形且与转轮运动面之间形成夹角。
4. 根据权利要求3所述的空间用捕获锁紧一体化装置，其特征在于，成形槽下部与转轮运动面之间的夹角较小，当被动锁柄进入挡块中间开口U形槽内时，转轮下部成形槽起作用。
5.转轮成形槽最底端为平面，实现对被动锁柄的锁紧。
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