CN107323699A - 一种重复锁紧与停靠反馈复合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种重复锁紧与停靠反馈复合装置，其包括分离载荷、底座、第一锁紧点和第二锁紧点：第一锁紧点和第二锁紧点均包括锁紧机构、解锁机构和反馈机构，它们分别完成对分离载荷和底座的锁紧、解锁并反馈解锁信号和停靠并反馈停靠信号；第一锁紧点和第二锁紧点的解锁机构内均包括捕获壳。这样，所述捕获壳内包括缓冲垫，在解锁时减少冲击；微动开关少，结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及空间有效载荷锁紧技术领域，具体涉及一种重复锁紧与停靠反馈复合装置。
背景技术
空间有效载荷(如机械臂、多轴转台及其它展开机构等)需要可靠锁紧以抵御发生过程中产生的冲击振动。进入预定轨道后，载荷分离面与平台安装底座之间解除锁紧，以保证有效载荷开展后续任务。任务完成后，载荷将停靠至初始位置，其分离面与平台底座再次锁定。在解锁与停靠的过程中，反馈信号需及时传递至地面指控中心，为地面操控人员进行下一步动作提供依据。现有锁紧机构普遍解锁冲击大、结构复杂和功能单一等问题，不能满足重复锁紧与停靠反馈复合功能要求。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案是：提供一种重复锁紧与停靠反馈复合装置，其包括分离载荷1、底座2、第一锁紧点和第二锁紧点：
所述第一锁紧点包括第一锁紧机构、第一解锁机构和第一反馈机构；所述第二锁紧点包括第二锁紧机构、第二解锁机构和第二反馈机构；所述第一锁紧机构和所述第二锁紧机构共同将分离载荷1与底座2锁在一起；所述第一解锁机构和所述第二解锁机构共同将分离载荷1和底座2解除锁定；所述第一反馈机构和所述第二反馈机构分别在分离载荷1和底座2解锁时做出解锁反馈信号；所述第一解锁机构和所述第二解锁机构均包括捕获壳，所述捕获壳内包括缓冲垫，在解锁时减少冲击。
较佳的，所述第一锁紧机构包括锁紧螺母311、切槽钛杆312、支架313、调节套筒317,切槽钛杆312穿过分离载荷1和底座2上的孔，锁紧螺母311将切槽钛杆312的一端固定并卡在分离载荷1上，切槽钛杆312的另一端通过调节套筒317、支架313、底座2限制分离载荷1沿x方向的位移。
较佳的，所述第一解锁机构包括胀断器316，解锁时，所述胀断器316通电伸长，从而对切槽钛杆312施加力和位移，使其在切槽处断裂。
较佳的，所述第一反馈机构包括卡销3311、滑动轴3313和弹簧3315，分离载荷1和底座2解锁后，卡销3311向上弹起解除滑动轴3313x方向的位移限制，滑动轴3313在弹簧3315的作用下向右移动，直到触碰微动开关3318，发出解锁信号。
较佳的，所述第一反馈机构还包括滑动轴3316，在分离载荷1完成任务后再次停靠在底座2上时，分离载荷1压迫滑动轴3316沿x正向移动，迫使滑动轴3313向x正向移动，直至触碰微动开关3318，发出停靠信号。
较佳的，所述第二锁紧机构包括锁紧螺母411、切槽钛杆412、支架416和电磁铁419，支架416与分离载荷1固接，电磁铁419与底座2固接，切槽钛杆412穿过支架416和锁紧螺母411，切槽钛杆412的一端卡在支架416上，另一端被锁紧螺母411固定，电磁铁419上的锥形轴插进支架415的锥形槽里。
较佳的，所述第二解锁结构包括胀断器414，解锁时，胀断器414通电伸长，从而对切槽钛杆412施加力和位移，使其在切槽处断裂，电磁铁419通电，其上的锥形轴从支架415的锥形槽里退出。
较佳的，所述第二反馈机构包括弹簧4311和垫片4312，切槽钛杆412断裂后，弹簧4311压迫垫片4312向x正向移动，直至触碰微动开关4313，发出解锁信号。
较佳的，所述第二锁紧点还包括停靠机构，当分离载荷1完成任务后再次停靠在底座2上时，电磁铁419断电，其上的锥形轴插进支架415的锥形槽里，实现对分离载荷1的再次锁紧。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：通过锁紧点3和锁紧点4共同将分离载荷和底座锁在一起；并在需要解锁时，锁紧点3和锁紧点4将分离载荷和底座解锁，并均反馈地面指挥中心解锁信号，所用微动开关少；解锁时断裂的两部分切槽钛杆均被捕获壳捕获，且捕获壳内有缓冲垫，减少解锁时造成的冲击；在分离载荷完成任务后，返回原位再次停靠在底座上时，反馈停靠信号并卡紧分离载荷，该结构简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是一种重复锁紧与停靠反馈复合装置的结构框图；
图2是一种重复锁紧与停靠反馈复合装置的立体图；
图3是一种重复锁紧与停靠反馈复合装置的结构图；
图4是锁紧点3的结构框图；
图5是锁紧点3的结构图；
图6是锁紧点4的结构框图；
图7是锁紧点4的结构图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例一
图1是一种重复锁紧与停靠反馈复合装置的结构框图，其包括分离载荷、底座、第一锁紧点和第二锁紧点：所述第一锁紧点包括第一锁紧机构、第一解锁机构和第一反馈机构；所述第二锁紧点包括第二锁紧机构、第二解锁机构和第二反馈机构；所述第一锁紧机构和所述第二锁紧机构共同将分离载荷与底座锁在一起；所述第一解锁机构和所述第二解锁机构共同将分离载荷和底座解除锁定；所述第一反馈机构和所述第二反馈机构分别在分离载荷和底座解锁时做出解锁反馈信号；所述第一解锁机构和所述第二解锁机构均包括捕获壳，所述捕获壳内包括缓冲垫，在解锁时减少冲击。
实施例二
图2和图3是一种重复锁紧与停靠反馈复合装置的结构图，其包括分离载荷1、底座2、锁紧点3和锁紧点4，锁紧点3和锁紧点4分别对应第一锁紧点和第二锁紧点；锁紧点3和锁紧点4共同将分离载荷1和底座2锁在一起，在需要解锁时，将分离载荷1和底座2进行解锁，并反馈解锁信号；在分离载荷1完成任务后再次停靠在底座2上时，锁紧点3和锁紧点4分别反馈停靠信号和将分离载荷1与底座2锁紧。
<锁紧点3结构>
图4是锁紧点3的结构框图，其包括锁紧机构31、解锁机构32和反馈机构33，它们分别对应第一锁紧机构、第一解锁机构和第一反馈机构，用于将分离载荷1的一侧和底座2锁定在一起，并在分离载荷1和底座2需要解锁时进行解锁，并反馈地面指挥中心解锁信号，分离载荷1任务完成后需要重新返回原位停靠在底座2上时，给地面指挥中心反馈停靠信号；
图5是锁紧点3的结构图，其包括锁紧机构31、解锁机构32和反馈机构33。
<锁紧机构31>
锁紧机构31用于将分离载荷1一侧和底座2锁定在一起，其包括锁紧螺母311、切槽钛杆312、支架313、弹簧314、垫块315、胀断器316、调节套筒317，锁紧时，切槽钛杆312分别穿过分离载荷1和底座2上的孔将两者连接在一起，锁紧螺母311限定切槽钛杆312x方向和y方向的位移，支架313、弹簧314、垫块315、胀断器316、调节套筒317和锁紧螺母311一起限制切槽钛杆312x方向的位移，从而通过切槽钛杆312、底座2(底座2固定不动)限制了分离载荷1x方向的位移。
<解锁机构32>
解锁机构32用于分离载荷1和底座2需要解除锁定时，将两者位移解除，其包括锁紧螺母311、切槽钛杆312、支架313、弹簧314、垫块315、胀断器316、调节套筒317、垫块318、弹簧321、捕获壳322和捕获壳323；需要解除锁定时，地面指挥中心发信号给胀断器316，胀断器316接收信号后，对切槽钛杆312沿x轴正方向施加力和位移，切槽钛杆312另一端被锁紧螺母311限制不能沿x正方向移动，这样切槽钛杆312在一端固定不动，另一端施加轴向(x正方向)作用力的情况下在切槽处断裂，弹簧321推动垫块318(垫块318与锁紧螺母311固结)带着锁紧螺母311和断裂的左面部分沿x负方向移动，弹簧314推着垫块315、胀断器316带着断裂的右半部分沿着x正方向移动，断裂的左右两部分并分别被两侧的捕获壳322和捕获壳323捕获，从而避免造成太空垃圾，捕获壳322和捕获壳323内分别安装有缓冲垫3221和3231，对断裂的切槽钛杆起到缓冲减震的作用。这样，因为切槽钛杆312的断裂分离载荷1和底座2之间的位移限定被解除。
反馈机构33包括解锁反馈机构331和停靠反馈机构332；
<解锁反馈机构331>
解锁反馈机构331，用于分离载荷1和底座2解除锁定后，需要对地面指控中心做个反馈信号,其包括支架313、弹簧314、垫块315、卡销3311、弹簧3312、滑动轴3313、弹簧3314、弹簧3315、滑动轴3316、壳体3317和微动开关3318；当钛杆被胀断后，弹簧314将垫块315向x轴正方向推动，在垫块315失去对卡销3311y向的约束后，卡销3311在弹簧3312的作用下向上顶起，从而解除了滑动轴3313沿x轴移动自由度的限制，弹簧3315的两端分别顶在滑动轴3313和滑动轴3316上，滑动轴3316压在分离载荷1上，且弹簧3315的输出力大于弹簧3314，因此滑动轴3313向x轴正向移动并触碰微动开关3318，反馈解锁信号，微动开关3318套在并固结在捕获壳323上。
当分离载荷1离开底座2后，滑动轴3316不再受分离载荷1对其x轴方向的压力，则弹簧3315恢复到自由状态，由于弹簧3314还处于储能状态，因此滑动轴3313向x轴负方向运动并将滑动轴3316向x轴负方向顶出(底座对滑动轴3316有限位结构，保证滑动轴3316不会脱离底座2)。
<停靠反馈机构332>
停靠反馈机构332用于分离载荷1完成任务后，返回原始位置，再次停靠在底座2上时给地面指挥中心反馈一个停靠信号，该停靠反馈机构332包括滑动轴3316、弹簧3315、滑动轴3313、弹簧3314、壳体3317和微动开关3318；
当完成指定任务后，分离载荷1需要恢复至原始位置同时与底座2再次锁定。如图5所示，当分离载荷1停靠到位后对滑动轴3316在x轴正方向施加作用力，弹簧3315被压缩且其作用力大于弹簧3314，则滑动轴3313向x轴正方向运动直至触碰微动开关3318并反馈分离载荷停靠到位信号。
<锁紧点4结构>
图6是锁紧点4的结构框图，其包括锁紧机构41、解锁机构42、停靠机构43和解锁反馈机构44，其中锁紧机构41、解锁机构42、解锁反馈机构44分别对应第二锁紧机构、第二解锁机构和第二反馈机构，用于将分离载荷1的另一侧和底座2锁定在一起，并在分离载荷1和底座2需要解锁时进行解锁，并反馈地面指挥中心解锁信号，分离载荷1任务完成后需要重新返回原位停靠在底座2上；
图7为锁紧点4的结构图，其包括锁紧机构41、解锁机构42、停靠机构43和解锁反馈机构44。
<锁紧机构41>
锁紧机构41用于将分离载荷1另一侧和底座2锁定在一起，其包括锁紧螺母411、切槽钛杆412、调节套筒413、胀断器414、支架415、支架416、捕获壳417、捕获壳418、电磁铁419和支架410，捕获壳417分别与分离载荷1和支架416固接，支架410与底座2固接，锁紧时，切槽钛杆412分别穿过支架416、支架415、胀断器414、调节套筒413和锁紧螺母411，锁紧螺母411限定切槽钛杆412x方向和y方向的位移，且调节套筒413、胀断器414、支架415、支架416相互卡接在一起，电磁铁419断电时，其上的锥形轴插进支架416的锥形孔里，支架416和支架410分别与分离载荷1和底座2固接，这样，分离载荷1和底座2的x方向的位移被限定，从而分离载荷1的一侧和底座2就锁定在一起。
<解锁机构42>
解锁机构42用于分离载荷1和底座2需要解除锁定时，将两者位移解除，其包括锁紧螺母411、切槽钛杆412、胀断器414、支架415、支架416、捕获壳417和捕获壳418、电磁铁419、弹簧421；需要解除锁定时，地面指挥中心发信号给胀断器414，胀断器414接收信号后，对切槽钛杆412沿x轴正方向施加力和位移，切槽钛杆412左端卡在支架416上不能移动，胀断器414对调节套筒413施加x正向作用力，调节套筒413推着锁紧螺母411向x正方向运动，锁紧螺母411与切槽钛杆412螺纹连接，这就相当于对切槽钛杆412的右端施加x正方向作用力，断裂的右面部分在胀断器414作用的冲量作用下带着胀断器414沿x正方向移动，断裂的左半部分在弹簧421的作用下向x负方向移动，断裂的左右两部分并分别被两侧的捕获壳417和捕获壳418捕获，从而避免造成太空垃圾，捕获壳417和捕获壳418内分别安装有缓冲垫4171和4181，对断裂的切槽钛杆起到缓冲减震的作用；电磁铁419通电，其上的锥形轴缩回，这样，因为切槽钛杆412的断裂和电磁铁419的通电，分离载荷1和底座2之间的位移限定被解除。
<解锁反馈机构43>
解锁反馈机构43，用于分离载荷1和底座2解除锁定后，需要对地面指控中心做个反馈信号,其包括弹簧4311、垫片4312、微动开关4313，切槽钛杆412被胀断后，弹簧4311推动着垫片4312向x轴正方向移动，直到碰到与捕获壳418固连的微动开关4313，并反馈解锁信号。
<停靠机构44>
停靠机构44用于分离载荷1完成任务后，返回原始位置，需要再次停靠在底座2上时，该停靠机构44包括支架416和电磁铁419，当分离载荷1完成任务后停靠在底座2上，对电磁铁419断电，其上的锥形轴伸出，插进支架416的锥形孔里，这样，分离载荷1和底座2x方向的位移锁定。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种重复锁紧与停靠反馈复合装置，其包括分离载荷(1)和底座(2)，
其特征在于，其包括第一锁紧点和第二锁紧点：
所述第一锁紧点包括第一锁紧机构、第一解锁机构和第一反馈机构；所述第二锁紧点包括第二锁紧机构、第二解锁机构和第二反馈机构；所述第一锁紧机构和所述第二锁紧机构共同将分离载荷(1)与底座(2)锁在一起；所述第一解锁机构和所述第二解锁机构共同将分离载荷(1)和底座(2)解除锁定；所述第一反馈机构和所述第二反馈机构分别在分离载荷(1)和底座(2)解锁时做出解锁反馈信号；所述第一解锁机构和所述第二解锁机构均包括捕获壳，所述捕获壳内包括缓冲垫，在解锁时减少冲击。
2.根据权利要求1所述的一种重复锁紧与停靠反馈复合装置，其特征在于，所述第一锁紧机构包括锁紧螺母(311)、切槽钛杆(312)、支架(313)、调节套筒(317),切槽钛杆(312)穿过分离载荷(1)和底座(2)上的孔，锁紧螺母(311)将切槽钛杆(312)的一端固定并卡在分离载荷(1)上，切槽钛杆(312)的另一端通过调节套筒(317)、支架(313)、底座(2)限制分离载荷(1)沿x方向的位移。
3.根据权利要求2所述的一种重复锁紧与停靠反馈复合装置，其特征在于，所述第一解锁机构包括胀断器(316)，解锁时，所述胀断器(316)对切槽钛杆(312)施加x正向的力和位移，使其在切槽处断裂。
4.根据权利要求3所述的一种重复锁紧与停靠反馈复合装置，其特征在于，所述第一反馈机构包括卡销(3311)、滑动轴(3313)和弹簧(3315)，分离载荷(1)和底座(2)解锁后，卡销(3311)向上弹起解除滑动轴(3313)x方向的位移限制，滑动轴(3313)在弹簧(3315)的作用下向右移动，直到触碰微动开关(3318)，发出解锁信号。
5.根据权利要求4所述的一种重复锁紧与停靠反馈复合装置，其特征在于，所述第一反馈机构还包括滑动轴(3316)，在分离载荷(1)完成任务后再次停靠在底座(2)上时，分离载荷(1)压迫滑动轴(3316)沿x正向移动，迫使滑动轴(3313)向x正向移动，直至触碰微动开关(3318)，发出停靠信号。
6.根据权利要求1至5任一所述的一种重复锁紧与停靠反馈复合装置，其特征在于，所述第二锁紧机构包括锁紧螺母(411)、切槽钛杆(412)、支架(416)和电磁铁(419)，支架(416)与分离载荷(1)固接，电磁铁(419)与底座(2)固接，切槽钛杆(412)穿过支架(416)和锁紧螺母(411)，切槽钛杆(412)的一端卡在支架(416)上，另一端被锁紧螺母(411)固定，电磁铁(419)上的锥形轴插进支架(415)的锥形槽里。
7.根据权利要求6所述的一种重复锁紧与停靠反馈复合装置，其特征在于，所述第二解锁结构包括胀断器(414)，解锁时，胀断器(414)对切槽钛杆(412)施加x正向的力和位移，使其在切槽处断裂，电磁铁(419)通电，其上的锥形轴从支架(415)的锥形槽里退出。
8.根据权利要求7所述的一种重复锁紧与停靠反馈复合装置，其特征在于，所述第二反馈机构包括弹簧(4311)和垫片(4312)，切槽钛杆(412)断裂后，弹簧(4311)压迫垫片(4312),向x正向移动，直至触碰微动开关(4313)，发出解锁信号。
9.根据权利要求8所述的一种重复与停靠反馈复合机构，其特征在于，所述第二锁紧点还包括停靠机构，当分离载荷(1)完成任务后再次停靠在底座(2)上时，电磁铁(419)断电，其上的锥形轴插进支架(415)的锥形槽里，对分离载荷(1)进行锁定。
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