CN108248895B - 一种内齿轮式非合作目标锁紧机构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于航天技术领域，具体的说是一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，包括支撑壳体、轴瓦、圆环组件、内齿圈、连接柱、锁紧连杆、压块、连接螺杆和扭簧，所述轴瓦固定连接在支撑壳体内壁的中上端，所述内齿圈转动连接在轴瓦内，所述内齿圈的上端通过多个连接柱固定连接圆环组件，所述支撑壳体内部的上端固定连接多组凸耳，多组凸耳各通过一个连接螺杆铰接连接在锁紧连杆的中端，所述连接螺杆上套接有扭簧，所述扭簧的两端分别连接支撑壳体和锁紧连杆，所述压块固定连接在锁紧连杆的上端，所述锁紧连杆的下端滑动连接圆环组件的内侧，所述圆环组件的内侧固定连接多个弧形凸块。本发明可以实现目标的抓捕和释放，保证目标的稳定性和姿态的精确性。
Description
技术领域
本发明属于航天技术领域，具体的说是涉及一种锁紧机构，更具体的说是一种内齿轮式非合作目标锁紧机构。
背景技术
非合作目标对接技术与合作目标对接技术不同，它的对接目标是没有安装特定的对接接口的卫星，一般选择卫星的远地点反冲发动机AKM喷管作为对接接口。目前设计的非合作目标对接机构缺少锁紧机构，连接刚度差，捕获可靠性较差。
发明内容
本发明的目的是为解决现有的非合作目标对接机构在抓捕目标后后难以保证目标的稳定性和姿态的精确性，连接刚度差，存在目标逃逸风险的问题，进而提供一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，可以实现目标的抓捕和释放，保证目标的稳定性和姿态的精确性，有效防止逃逸。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，包括支撑壳体、轴瓦、圆环组件、内齿圈、连接柱、锁紧连杆、压块、连接螺杆和扭簧，所述轴瓦固定连接在支撑壳体内壁的中上端，所述内齿圈转动连接在轴瓦内，所述内齿圈的上端通过多个连接柱固定连接圆环组件，所述支撑壳体内部的上端固定连接多组凸耳，多组凸耳各通过一个连接螺杆铰接连接在锁紧连杆的中端，所述连接螺杆上套接有扭簧，所述扭簧的两端分别连接支撑壳体和锁紧连杆，所述压块固定连接在锁紧连杆的上端，所述锁紧连杆的下端滑动连接圆环组件的内侧，所述圆环组件的内侧固定连接多个弧形凸块。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，所述压块为圆弧状结构，所述压块的外侧的中端设置有弹簧销。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，所述支撑壳体为圆筒状结构，所述支撑壳体的下端设置有多个压块槽，所述压块槽的数量与压块的数量相同。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，所述圆环组件包括两个圆环和环形内凸轮，所述环形内凸轮固定连接在两个圆环之间，所述圆环的内侧固定连接多个弧形凸块Ⅰ，所述环形内凸轮的内侧固定连接多个弧形凸块Ⅱ，多个弧形凸块Ⅰ与多个弧形凸块Ⅱ正对设置。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，所述环形内凸轮的内径大于圆环的内径，所述环形内凸轮与两个圆环同轴设置，所述两个圆环和环形内凸轮的内侧形成环形滑槽。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，所述锁紧连杆的下端设置有滑轮组件，所述滑轮组件包括滑块、插块、滚子和连接轴，所述滑块的外端固定连接插块，所述插块的外端转动连接滚子，所述连接轴固定连接在滑块上，所述滑块滑动连接在两个圆环和环形内凸轮内侧的环形滑槽的内侧，所述插块滑动连接在环形滑槽的内侧，所述滚子抵在环形内凸轮的内侧面上。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，所述锁紧连杆的中端固定连接铰接支撑杆，所述铰接支撑杆上设置有圆形通孔，所述连接螺杆间隙配合在圆形通孔内，所述锁紧连杆的下端设置有贯穿的直槽，所述连接轴间隙配合在直槽内，所述连接轴上通过螺纹配合连接螺母，所述锁紧连杆位于螺母和滑块之间。
本发明一种内齿轮式非合作目标锁紧机构的有益效果为：
本发明一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，通过圆环组件带动多个锁紧连杆，可以实现多个压块同时张开或收缩，并且可以在捕捉目标时实现锁紧机构与对接端框自动对中；可保证目标的稳定性和姿态的精确性，有效防止逃逸；通过扭簧，可以实现目标快速释放；具备多个锁紧机构连接功能，可以实现多节连接。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的整体结构示意图一；
图2是本发明的整体结构示意图二；
图3是本发明的整体结构半剖示意图；
图4是本发明的局部结构示意图一；
图5是本发明的支撑壳体结构示意图一；
图6是本发明的支撑壳体结构示意图二；
图7是本发明的局部结构示意图二；
图8是本发明的局部结构示意图三；
图9是本发明的圆环组件结构示意图；
图10是本发明的圆环结构示意图；
图11是本发明的环形内凸轮结构示意图；
图12是本发明的锁紧连杆结构示意图；
图13是本发明的滑轮组件结构示意图。
图中：支撑壳体1；凸耳1-1；压块槽1-2；轴瓦2；圆环组件3；圆环3-1；环形内凸轮3-2；内齿圈4；连接柱5；锁紧连杆6；铰接支撑杆6-1；直槽6-2；压块7；连接螺杆8；滑轮组件9；滑块9-1；插块9-2；滚子9-3；连接轴9-4。
具体实施方式
下面结合附图1-13对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式一：
下面结合图1-13说明本实施方式，一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，包括支撑壳体1、轴瓦2、圆环组件3、内齿圈4、连接柱5、锁紧连杆6、压块7、连接螺杆8和扭簧，所述轴瓦2固定连接在支撑壳体1内壁的中上端，所述内齿圈4转动连接在轴瓦2内，所述内齿圈4的上端通过多个连接柱5固定连接圆环组件3，所述支撑壳体1内部的上端固定连接多组凸耳1-1，多组凸耳1-1各通过一个连接螺杆8铰接连接在锁紧连杆6的中端，所述连接螺杆8上套接有扭簧，所述扭簧的两端分别连接支撑壳体1和锁紧连杆6，所述压块7固定连接在锁紧连杆6的上端，所述锁紧连杆6的下端滑动连接圆环组件3的内侧，所述圆环组件3的内侧固定连接多个弧形凸块；使用时，固定连接在支撑壳体1上的电动机启动，电动机通过固定在传动轴上的驱动齿轮啮合驱动内齿圈4旋转，内齿圈4通过连接柱5带动圆环组件3旋转，当圆环组件3内侧的凸块与锁紧连杆6的下端接触时，圆环组件3内侧的凸块挤压锁紧连杆6的下端，使锁紧连杆6绕连接螺杆8旋转，锁紧连杆6的上端带动压块7，从而使多个压块7向外侧张开，通过多个压块7向外侧张开压紧目标对接端框；需要分离释放时，内齿圈4继续旋转，内齿圈4通过连接柱5带动圆环组件3旋转，当圆环组件3内侧的凸块与锁紧连杆6的下端分离时，锁紧连杆6在扭簧作用下绕连接螺杆8旋转，锁紧连杆6的上端带动向压块7向支撑壳体1的内侧移动，从而完成释放动作。
具体实施方式二：
下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述压块7为圆弧状结构，所述压块7的外侧的中端设置有弹簧销，如此设置，能实现锁紧过程中的自定心功能。
具体实施方式三：
下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述支撑壳体1为圆筒状结构，所述支撑壳体1的下端设置有多个压块槽1-2，所述压块槽1-2的数量与压块7的数量相同；一个锁紧机构的多个压块槽1-2可以与另一个锁紧机构的多个压块7配合连接，以此实现多节连接。
具体实施方式四：
下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述圆环组件3包括两个圆环3-1和环形内凸轮3-2，所述环形内凸轮3-2固定连接在两个圆环3-1之间，所述圆环3-1的内侧固定连接多个弧形凸块Ⅰ，所述环形内凸轮3-2的内侧固定连接多个弧形凸块Ⅱ，多个弧形凸块Ⅰ与多个弧形凸块Ⅱ正对设置，所述弧形凸块Ⅰ、弧形凸块Ⅱ和锁紧连杆6数量相同且均匀分布；以此通过两个圆环3-1和环形内凸轮3-2带动多个锁紧连杆6同时绕连接螺杆8转动，实现了多个压块7同时张开和收缩。
具体实施方式五：
下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式四作进一步说明，所述环形内凸轮3-2的内径大于圆环3-1的内径，所述环形内凸轮3-2与两个圆环3-1同轴设置，所述两个圆环3-1和环形内凸轮3-2的内侧形成环形滑槽，此设置能使滚子9-3可靠地在贴着环形内凸轮3-2运动而不会脱离。
具体实施方式六：
下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明，所述锁紧连杆6的下端设置有滑轮组件9，所述滑轮组件9包括滑块9-1、插块9-2、滚子9-3和连接轴9-4，所述滑块9-1的外端固定连接插块9-2，所述插块9-2的外端转动连接滚子9-3，所述连接轴9-4固定连接在滑块9-1上，所述滑块9-1滑动连接在两个圆环3-1和环形内凸轮3-2内侧的环形滑槽的内侧，所述插块9-2滑动连接在环形滑槽的内侧，所述滚子9-3抵在环形内凸轮3-2的内侧面上。
具体实施方式七：
下面结合图1-13说明本实施方式，本实施方式对实施方式六作进一步说明，所述锁紧连杆6的中端固定连接铰接支撑杆6-1，所述铰接支撑杆6-1上设置有圆形通孔，所述连接螺杆8间隙配合在圆形通孔内，所述锁紧连杆6的下端设置有贯穿的直槽6-2，所述连接轴9-4间隙配合在直槽6-2内，所述连接轴9-4上通过螺纹配合连接螺母，所述锁紧连杆6位于螺母和滑块9-1之间，连接轴9-4可在直槽6-2内转动，以此可以调节滑轮组件9的偏转角度，从而使滑轮组件9滑动配合在两个圆环3-1之间。
本发明的一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，其工作原理为：使用时，固定连接在支撑壳体1上的电动机启动，电动机通过固定在传动轴上的驱动齿轮啮合驱动内齿圈4旋转，内齿圈4通过连接柱5带动圆环组件3旋转，当圆环组件3内侧的凸块与锁紧连杆6的下端接触时，圆环组件3内侧的凸块挤压锁紧连杆6的下端，使锁紧连杆6绕连接螺杆8旋转，锁紧连杆6的上端带动压块7，从而使多个压块7向外侧张开，通过多个压块7向外侧张开压紧目标对接端框；需要分离释放时，内齿圈4继续旋转，内齿圈4通过连接柱5带动圆环组件3旋转，当圆环组件3内侧的凸块与锁紧连杆6的下端分离时，锁紧连杆6在扭簧作用下绕连接螺杆8旋转，锁紧连杆6的上端带动向压块7向支撑壳体1的内侧移动，从而完成释放动作。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，包括支撑壳体（1）、轴瓦（2）、圆环组件（3）、内齿圈（4）、连接柱（5）、锁紧连杆（6）、压块（7）、连接螺杆（8）和扭簧，其特征在于：所述轴瓦（2）固定连接在支撑壳体（1）内壁的中上端，所述内齿圈（4）转动连接在轴瓦（2）内，所述内齿圈（4）的上端通过多个连接柱（5）固定连接圆环组件（3），所述支撑壳体（1）内部的上端固定连接多组凸耳（1-1），多组凸耳（1-1）各通过一个连接螺杆（8）铰接连接在锁紧连杆（6）的中端，所述连接螺杆（8）上套接有扭簧，所述扭簧的两端分别连接支撑壳体（1）和锁紧连杆（6），所述压块（7）固定连接在锁紧连杆（6）的上端，所述锁紧连杆（6）的下端滑动连接圆环组件（3）的内侧，所述圆环组件（3）的内侧固定连接多个弧形凸块；
所述圆环组件（3）包括两个圆环（3-1）和环形内凸轮（3-2），所述环形内凸轮（3-2）固定连接在两个圆环（3-1）之间，所述圆环（3-1）的内侧固定连接多个弧形凸块Ⅰ，所述环形内凸轮（3-2）的内侧固定连接多个弧形凸块Ⅱ，多个弧形凸块Ⅰ与多个弧形凸块Ⅱ正对设置。
2.根据权利要求1所述的一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，其特征在于：所述压块（7）为圆弧状结构，所述压块（7）的外侧的中端设置有弹簧销。
3.根据权利要求1所述的一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，其特征在于：所述支撑壳体（1）为圆筒状结构，所述支撑壳体（1）的下端设置有多个压块槽（1-2），所述压块槽（1-2）的数量与压块（7）的数量相同。
4.根据权利要求1所述的一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，其特征在于：所述环形内凸轮（3-2）的内径大于圆环（3-1）的内径，所述环形内凸轮（3-2）与两个圆环（3-1）同轴设置，所述两个圆环（3-1）和环形内凸轮（3-2）的内侧形成环形滑槽。
5.根据权利要求4所述的一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，其特征在于：所述锁紧连杆（6）的下端设置有滑轮组件（9），所述滑轮组件（9）包括滑块（9-1）、插块（9-2）、滚子（9-3）和连接轴（9-4），所述滑块（9-1）的外端固定连接插块（9-2），所述插块（9-2）的外端转动连接滚子（9-3），所述连接轴（9-4）固定连接在滑块（9-1）上，所述滑块（9-1）滑动连接在两个圆环（3-1）和环形内凸轮（3-2）内侧的环形滑槽的内侧，所述插块（9-2）滑动连接在环形滑槽的内侧，所述滚子（9-3）抵在环形内凸轮（3-2）的内侧面上。
6.根据权利要求5所述的一种内齿轮式非合作目标锁紧机构，其特征在于：所述锁紧连杆（6）的中端固定连接铰接支撑杆（6-1），所述铰接支撑杆（6-1）上设置有圆形通孔，所述连接螺杆（8）间隙配合在圆形通孔内，所述锁紧连杆（6）的下端设置有贯穿的直槽（6-2），所述连接轴（9-4）间隙配合在直槽（6-2）内，所述连接轴（9-4）上通过螺纹配合连接螺母，所述锁紧连杆（6）位于螺母和滑块（9-1）之间。
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