CN111114855B - 一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，包括：安装平台，其上设有钢带驱动机构，安装平台的周侧设有用于容纳线缆的环形槽；环形钢带，在钢带驱动机构的驱动下围绕安装平台周侧做环形运动；环形导轨，环设在安装平台四周；用于承载环形巡检机构的承载滑块，连接在环形钢带上，并滑动设于环形导轨上；线缆伸缩装置，安装在安装平台上，环形巡检机构的线缆沿环形槽布置并与线缆伸缩装置连接；其中，钢带驱动机构驱动环形钢带环形运动，并带动其上的环形巡检机构环形巡检，环形巡检机构上的线缆在线缆伸缩装置的作用下实现同步收放。本发明利用线缆伸缩装置能够跟随环形巡检机构的运动位置释放或收回线缆。

Description

一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置

技术领域

本发明涉及航天材料暴露相关领域，具体涉及一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置。

背景技术

在航天研究中，空间技术与空间科学的发展，离不开各种材料，特别是新材料的使用。材料空间使役行为研究是针对一切在空间环境下服役的材料及由其制成的零件、器件、部件、构件和装备，开展的空间环境暴露实验，目的在于研究材料在空间特殊环境效应作用下的使役行为。为确保材料及其制品在空间服役过程中的稳定性、可靠性和耐久性，必须对材料空间环境下的使役行为进行深入的研究。其中，材料舱外暴露平台是空间应用系统中一个重要的公共支持系统，其作用在于为需要舱外暴露的材料统一提供暴露资源，以支持材料舱外暴露实验的进行；线缆是驱动装置、检测装置必不可少的功能原件，如何有效管理机构的线缆，使线缆随机构运动有效管理是亟待解决的问题。

而且，应用于空间环境的运动机构，相对于地面上工作的机构来说，空间机构的工作差异主要由于空间环境引起，空间动力学环境与地面环境有所不同。空间环境对运动机构的影响主要体现在如下方面：

(1)微重力影响

由于目前航天器通常是在地面上进行装调，也就是在重力作用下进行的装调，而当航天器进入太空中，其所处环境为微重力环境，装调过程中的重力会进行释放，发生变形。零件间的摩擦力变小，系统处于自由状态，来自外界的干扰会显得更加的突出。微重力对一般的机构影响较小，但对于某些释放机构的影响较大，如太阳电池阵中的压紧机构。

(2)压力差影响

压力差的影响通常在1×10^-2Pa～1×10^-5Pa的真空范围内发生，当航天器中存在密封结构时，此密封结构的内外太差会加大，导致结构变形或损坏。

(3)真空出气影响

材料表面存在吸附或吸收的气体并溶解于材料内部，这些气体在高于1×10^-2Pa的真空度下进行释放，也即为真空出气。释放出的气体会重新凝聚在低温部件上，从而污染光学镜片、传感器以及具有光学选择特性的热控涂层，导致光学性能下降、太阳吸收率增加、温度升高。

(4)辐射传热影响

在真空环境中，辐射传热是航天器与外界的主要传热形式。因此，表面材料的辐射特性对热控功能的具有重要影响。当航天器各系统和机构未能工作在合理温度范围内时，结构件会由于所处环境温度变化而产生应力、变形甚至破裂，从而对航天器机构造成损坏。

(5)粘着与冷焊的影响

粘着与冷焊通常发生在压力为1×10^-7Pa以上的超高真空环境中。在地面上，固体表面总是吸附有机膜及其它膜，称它们为边界润滑的润滑剂，起减少摩擦系数的作用。在空间真空环境中，固体表面膜，当被部分或全部清除时，相接触的零件间会形成清洁的材料表面，进而出现不同程度的粘合现象，称为粘着。如果除去氧化膜，使表面达到原子清洁度，在一定的压力与温度的作用下，可进一步整体粘着，也就是形成冷焊。

防止冷焊的主要方法有选用不易发生冷焊的配偶材料，采用固体润滑、脂润滑或液体润滑剂，涂覆不易发生冷焊的材料膜层等。

(6)微流星与空间碎片

空间环境中存在着微流星以及由于人类太空活动而产生的各种太空碎片，由于它们都具备较高的速度与动能，即使是很小的一个碎片与航天器发生碰撞，都极可能导致设备出现故障。因此，航天器应加强对微流星与空间碎片的防范。

(7)太阳辐照环境影响

由于太阳辐照，会使得机械结构件产生机械力，尤其是受热不均引起的热弯曲效应最大，会使得结构产生低频振动。此外，温度的变化对于机构内的润滑剂的选用影响较大，需选择抗温变性能好的润滑剂。

(8)冷黑环境影响

冷黑环境是指不考虑太阳与航天器的辐射，航天器的热辐射全部被太空吸收，没有反射的环境。冷黑环境易导致航天器上的可伸缩性机构的伸展性能，并且影响某些有机材料的性能，导致材料的老化与脆化等。

由空间环境因素导致机构出现故障的失效形式与失效机理，如表1所示。

表1空间环境因素对机构失效的影响

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前并没有对材料舱外暴露实验的在轨检测机构，无法对暴露材料表面形貌进行实时监测，而且对于复杂的在轨空间环境，线缆如果凌乱的暴露在舱外，可能会影响暴露实验的顺利进行以及影响在轨巡检的正常进行。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，包括：

安装平台，其上设有钢带驱动机构，所述安装平台的周侧设有用于容纳线缆的环形槽；

环形钢带，环设在所述安装平台四周，并在所述钢带驱动机构的驱动下围绕所述安装平台周侧做环形运动；

环形导轨，环设在所述安装平台四周，且位于所述环形钢带的外周侧；

用于承载环形巡检机构的承载滑块，连接在所述环形钢带上，并滑动设于所述环形导轨上；

线缆伸缩装置，安装在所述安装平台上，所述环形巡检机构的线缆沿所述环形槽布置并与所述线缆伸缩装置连接；

其中，所述钢带驱动机构驱动所述环形钢带环形运动，并带动其上的环形巡检机构环形巡检，所述环形巡检机构上的线缆在线缆伸缩装置的作用下实现同步收放。

本发明的有益效果是：本发明的材料舱外环形巡检装置，利用钢带驱动驱动机构能够带动环形巡检机构绕安装平台四周做环形运动，能够实时监测安装平台上暴露材料表面形貌的运动；利用线缆伸缩装置实现线缆伸缩，能够跟随环形巡检机构的运动位置释放或收回线缆，使线缆能够有序管理，为巡检装置上的电机、微动开关、光学成像系统供电和通讯，也可以防止线缆对环形巡检运动造成干扰。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述线缆伸缩装置包括：

涡卷弹簧，所述涡卷弹簧中部固定在所述安装平台上；

移动滑环，所述移动滑环套设在所述涡卷弹簧外侧且其内环侧与所述涡卷弹簧的外端固定连接；所述移动滑环活动设于所述安装平台上，所述线缆绕设在所述移动滑环外环侧；

固定滑环，所述固定滑环对应布置在所述移动滑环上方，并与所述移动滑环电连接；

其中，所述线缆中部绕设在所述移动滑环外环侧，所述线缆端部与所述移动滑环电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：在移动滑环外环侧绕设扁平型线缆，利用涡卷弹簧的弹力，根据环形巡检机构的运动位置带动移动滑环旋转，当环形巡检机构远离时，释放缠绕的线缆，当环形巡检机构靠近时，缠绕线缆。

进一步，所述移动滑环上端开设有若干环形滑槽，所述线缆端部导线设于对应的环形滑槽内，所述固定滑环上设有若干探针，若干所述探针与对应的环形滑槽接触连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：环形滑槽可实现线缆与固定滑环之间的电连接。

进一步，所述线缆伸缩装置还包括安装底板，所述安装底板固定在所述安装平台上，所述涡卷弹簧中部固定在所述安装底板上，所述移动滑环相对于所述安装底板可移动设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：安装底板的设置，可方便安装移动滑环。

进一步，所述线缆伸缩装置安装在所述安装平台靠近周侧的位置处。

采用上述进一步方案的有益效果是：尽量缩短与环形巡检机构之间的路径，方便线缆的伸缩。

进一步，所述安装平台上表面开设有安装槽，所述线缆伸缩装置安装在所述安装槽内，且所述线缆伸缩装置的上表面与所述安装平台的上表面平齐。

采用上述进一步方案的有益效果是：安装槽的设置，使线缆伸缩装置隐藏在安装平台内，不影响安装平台上其他装配结构的安装使用。

进一步，所述安装平台上开设有将所述环形槽与所述线缆伸缩装置连通的伸缩通道，所述线缆沿所述环形槽、经过伸缩通道后，绕设在所述线缆伸缩装置上。

采用上述进一步方案的有益效果是：伸缩通道的设置，便于线缆从环形槽连接到线缆伸缩装置上，尽可能避免线缆裸露。

进一步，所述环形槽位于所述环形导轨下方的外侧。

进一步，所述钢带驱动机构包括：

驱动装置，被弹性加载的安装于所述安装平台的一个拐角处；

若干钢带摩擦轮，若干钢带摩擦轮一一对应的安装于所述安装平台的若干拐角处；

其中，所述驱动装置的动力输出端连接有一个所述钢带摩擦轮，所述环形钢带被撑起套设在若干所述钢带摩擦轮外侧，且与所述安装平台的周侧壁间隔设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：将钢带摩擦轮设置于安装平台的拐角处，避免环形钢带触碰带安装平台周侧壁而出现卡顿等现象；而且驱动装置被弹性加载，能够对钢带摩擦轮提供预紧力，避免钢带传动失效。

进一步，所述驱动装置包括：

驱动电机，其动力输出端连接有一个所述钢带摩擦轮；

电机支架，所述驱动电机安装在所述电机支架上，所述电机支架的底板通过限位销限位在所述安装平台上；

加载弹簧，所述加载弹簧一端抵接在所述安装平台上，另一端抵接在所述电机支架的底板上；

其中，所述底板上开设有若干长孔，所述长孔沿所述加载弹簧的伸缩方向布置，所述限位销安装于所述长孔中。

采用上述进一步方案的有益效果是：电机支架为驱动电机提供支撑，驱动电机动力输出端的钢带摩擦轮为主动带轮，利用加载弹簧对底板进行加载，即对主动带轮进行加载，克服舱外高低温变化时，钢带摩擦轮失去预紧，避免钢带传动失效；而且底板上长孔的设置，便于装配调试环形钢带安装松紧，而且能够便于加载弹簧对主动带轮提供预紧加载。

进一步，所述底板呈扇形，所述底板的弧形一边与所述安装平台的拐角处相对布置，所述底板与其弧形一边对应的一端设有限位块，所述加载弹簧一端抵接在所述安装平台上，另一端抵接在所述限位块上。

进一步，所述安装平台的周侧设有环形台阶状结构，所述驱动装置以及钢带摩擦轮分别安装在环形台阶的台阶面上，所述环形钢带环设在所述环形台阶的台阶侧壁外周侧，所述驱动装置被弹性加载在所述环形台阶的台阶侧壁上。

采用上述进一步方案的有益效果是：环形台阶的设置，方便环形钢带以及驱动装置的安装配合。

进一步，所述承载滑块靠近所述环形钢带的一侧壁上设有连接支耳，所述连接支耳上设有上下贯通的连接通孔一；所述环形钢带上设有滑块连接件，所述滑块连接件上开设有沿所述环形钢带移动方向贯通的连接通孔二，所述连接通孔二靠近所述连接支耳的一端为敞口，所述连接支耳从所述连接通孔二的敞口处插入所述连接通孔二内，所述连接通孔二敞口处的上下两端通过滑块连接销穿过所述连接通孔一将所述连接支耳限位在所述连接通孔二内。

采用上述进一步方案的有益效果是：连接通孔一和连接通孔二配合，方便装配。

进一步，所述连接通孔一具有使所述滑块连接销沿垂直于所述环形钢带移动的调节间隙一，所述连接通孔二具有使所述连接支耳沿垂直于所述环形钢带移动的调节间隙二。

采用上述进一步方案的有益效果是：连接通孔一和连接通孔二配合，承载滑块在环形钢带上经过转弯处时，能够释放环形钢带与承载滑块转弯半径不同时的运动量，适应环形巡检装置转弯运动。

进一步，所述承载滑块上固定有L型的环形巡检机构安装板，所述环形巡检机构安装板的水平侧壁固定在所述承载滑块的上表面，其竖直侧壁位于所述环形导轨的外侧且竖直向下延伸，所述竖直侧壁上形成有环形巡检机构定位孔和环形巡检机构固定孔。

采用上述进一步方案的有益效果是：安装时，可先将环形巡检装置通过定位孔进行定位，再通过固定孔进行紧固即可，使安装更加精准。

进一步，所述安装平台呈方形，所述钢带摩擦轮为四个且分别位于所述安装平台的四个拐角处。

进一步，所述环形巡检机构包括安装支架以及竖直驱动机构，所述安装支架安装在所述承载滑块上，所述竖直驱动机构安装在所述安装支架上并用于驱动光学巡检模块上下移动；所述竖直驱动机构为竖直钢带驱动机构。

采用上述进一步方案的有益效果是：利用竖直驱动机构能够实现光学巡检模块的上下移动，实现对安装平台上暴露材料的全方位检测。

附图说明

图1为本发明环形巡检驱动机构的俯视结构示意图；

图2为本发明图1中A部的放大结构示意图；

图3为本发明图1中B部的放大结构示意图；

图4为本发明图1中A-A面剖视图的立体结构示意图；

图5为图4中E部的放大结构示意图；

图6为本发明图1中B-B面剖视图的立体结构示意图；

图7为图6中F部的放大结构示意图；

图8为本发明环形巡检机构的立体结构示意图；

图9为本发明图6中C部的放大结构示意图；

图10为本发明环形巡检机构的立体爆炸结构示意图；

图11为本发明图8中D部的放大结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、环形巡检驱动机构；101、安装平台；102、环形钢带；103、环形导轨；104、承载滑块；105、驱动电机；106、钢带摩擦轮；107、电机支架；108、加载弹簧；109、底板；110、长孔；111、限位销；112、限位块；113、台阶面；114、台阶侧壁；115、连接支耳；116、连接通孔一；117、滑块连接件；118、连接通孔二；119、滑块连接销；120、环形巡检装置安装板；121、环形巡检装置定位孔；122、环形巡检装置固定孔；123、松不脱螺钉；124、滚轮；125、环形槽；126、安装槽；127、伸缩通道；

200、光学巡检模块；

300、竖直钢带驱动机构；301、安装支架；302、竖直钢带驱动电机；303、刚带轮支架一；304、刚带轮支架二；305、调节螺栓；306、竖直驱动钢带；307、电机法兰；

400、线缆伸缩装置；401、涡卷弹簧；402、移动滑环；403、固定滑环；404、环形滑槽；405、安装底板；406、线缆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1-图11所示，本实施例的一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，包括：

安装平台101，其上设有钢带驱动机构，所述安装平台的周侧设有用于容纳线缆406的环形槽125；

环形钢带102，环设在所述安装平台101四周，并在所述钢带驱动机构的驱动下围绕所述安装平台10周侧做环形运动；

环形导轨103，环设在所述安装平台101四周，且位于所述环形钢带102的外周侧；环形导轨为环形巡检装置提供承载和导向，由直线段导轨和弯曲段导轨两种类型组合而成，弯曲段导轨主要与安装平台的拐角处适配对应，实现环形巡检装置的环形运动；

用于承载环形巡检装置的承载滑块104，连接在所述环形钢带102上，并滑动设于所述环形导轨103上；

线缆伸缩装置400，安装在所述安装平台101上，所述环形巡检机构的线缆406沿所述环形槽125布置并与所述线缆伸缩装置400连接；

其中，所述钢带驱动机构驱动所述环形钢带102环形运动，并带动其上的环形巡检机构环形巡检，所述环形巡检机构上的线缆406在线缆伸缩装置400的作用下实现同步收放。

本实施例的环形钢带为环形运动机构驱动部分的执行装置，钢带为不锈钢材料，热膨胀系数低，在高低温下具有形变量小的特点，能够很好的适应材料舱外的复杂空间环境，避免出现传动卡死或失效的情况；其厚度可选用1.5mm，同时具有转弯半径小，重量轻，占用空间小的特点，极大节省了有限资源。

本实施例的材料舱外环形巡检装置，利用钢带驱动驱动机构能够带动环形巡检机构绕安装平台四周做环形运动，能够实时监测安装平台上暴露材料表面形貌的运动；为避免环形巡检机构上线缆在环形运动过程中影响暴露实验或环形巡检等，利用线缆伸缩装置实现线缆伸缩，能够跟随环形巡检机构的运动位置释放或收回线缆，使线缆能够有序管理，为巡检装置上的电机、微动开关、光学成像系统供电和通讯，也可以防止线缆对环形巡检运动造成干扰。

其中，如图11所示，所述承载滑块104底部设有四个V型的滚轮124，所述环形导轨103两侧各设有两个滚轮124，所述滚轮124适配滑动连接在所述环形导轨103的两侧，V型滚轮使承载滑块可以转过环形导轨的转弯部分。

如图4-图7所示，本实施例的一个具体方案为，所述线缆伸缩装置400包括：

涡卷弹簧401，所述涡卷弹簧401中部固定在所述安装平台101上；

移动滑环402，所述移动滑环402套设在所述涡卷弹簧401外侧且其内环侧与所述涡卷弹簧401的外端固定连接；所述移动滑环402活动设于所述安装平台101上，所述线缆406绕设在所述移动滑环402外环侧；

固定滑环403，所述固定滑环403对应布置在所述移动滑环402上方，并与所述移动滑环402电连接；

其中，所述线缆406中部绕设在所述移动滑环402外环侧，所述线缆406端部与所述移动滑环402电连接。

将环形巡检机构的线缆绕设在移动滑环外环侧，该线缆为扁平结构，利用涡卷弹簧的弹力，根据环形巡检机构的运动位置带动移动滑环旋转，当环形巡检机构远离时，释放缠绕的线缆，当环形巡检机构靠近时，缠绕线缆。固定滑环连接外部机构，实现环形巡检机构供电和通信。

如图5和图7所示，本实施例中，所述移动滑环402上端开设有若干环形滑槽404，所述线缆406端部导线设于对应的环形滑槽404内，所述固定滑环403上设有若干探针，若干所述探针与对应的环形滑槽404接触连接。环形滑槽可实现线缆与固定滑环之间的电连接。

如图5和图7所示，所述线缆伸缩装置400还包括安装底板405，所述安装底板405固定在所述安装平台101上，所述涡卷弹簧401中部固定在所述安装底板405上，所述移动滑环402相对于所述安装底板405可移动设置。可将线缆中部嵌设在所述安装底板的线缆槽内，方便线缆的固定，安装底板的设置，可方便安装移动滑环以及固定线缆。

其中，所述线缆伸缩装置400安装在所述安装平台101靠近周侧的位置处。尽量缩短与环形巡检机构之间的路径，方便线缆的伸缩。

如图5和图7所示，本实施例的所述安装平台101上表面开设有安装槽126，所述线缆伸缩装置400安装在所述安装槽126内，且所述线缆伸缩装置400的上表面与所述安装平台101的上表面平齐。安装槽的设置，使线缆伸缩装置隐藏在安装平台内，不影响安装平台上其他装配结构的安装使用。

本实施例的一个优选方案为，如图4-图7所示，所述安装平台101上开设有将所述环形槽125与所述线缆伸缩装置400连通的伸缩通道127，所述线缆406沿所述环形槽125、经过伸缩通道127后，绕设在所述线缆伸缩装置400上。伸缩通道的设置，便于线缆从环形槽连接到线缆伸缩装置上，尽可能避免线缆裸露。

本实施例的一个具体方案为，如图4和图6所示，所述环形槽125位于所述环形导轨103下方的外侧。使承载滑块的移动以及线缆的伸缩互不影响。

如图1-图7所示，本实施例的所述钢带驱动机构包括：

驱动装置，被弹性加载的安装于所述安装平台101的一个拐角处；

若干钢带摩擦轮106，若干钢带摩擦轮106一一对应的安装于所述安装平台101的若干拐角处；钢带摩擦轮被带轮固定支架固定在安装平台上；

其中，所述驱动装置的动力输出端连接有一个所述钢带摩擦轮106，所述环形钢带102被撑起套设在若干所述钢带摩擦轮106外侧，且与所述安装平台101的周侧壁间隔设置。

其中，将钢带摩擦轮设置于安装平台的拐角处，避免环形钢带触碰带安装平台周侧壁而出现卡顿等现象；而且驱动装置被弹性加载，能够对钢带摩擦轮提供预紧力，避免钢带传动失效。

如图1-图7所示，本实施例的一个具体方案为，所述驱动装置包括：

驱动电机105，其动力输出端连接有一个所述钢带摩擦轮106；

电机支架107，所述驱动电机105安装在所述电机支架107上，所述电机支架107的底板109通过限位销111限位在所述安装平台101上；

加载弹簧108，所述加载弹簧108一端抵接在所述安装平台101上，另一端抵接在所述电机支架107的底板109上；

其中，所述底板109上开设有若干长孔110，所述长孔110沿所述加载弹簧108的伸缩方向布置，所述限位销111安装于所述长孔110中。

利用电机支架为驱动电机提供支撑，驱动电机动力输出端的钢带摩擦轮为主动带轮，利用加载弹簧对底板进行加载，即对主动带轮进行加载，克服舱外高低温变化时，钢带摩擦轮失去预紧，避免钢带传动失效；而且底板上长孔的设置，便于装配调试环形钢带安装松紧，而且能够便于加载弹簧对主动带轮提供预紧加载。

如图1和图2所示，本实施例的所述底板109呈扇形，所述底板109的弧形一边与所述安装平台101的拐角处相对布置，所述底板109与其弧形一边对应的一端设有限位块112，所述加载弹簧108一端抵接在所述安装平台101上，另一端抵接在所述限位块112上。

其中，如图1-图7所示，本实施例的一个优选方案为，所述安装平台101的周侧设有环形台阶状结构，所述驱动装置以及钢带摩擦轮106分别安装在环形台阶的台阶面113上，所述环形钢带102环设在所述环形台阶的台阶侧壁114外周侧，所述驱动装置被弹性加载在所述环形台阶的台阶侧壁114上。环形台阶的设置，方便环形钢带以及驱动装置的安装配合。

如图3和图9所示，本实施例的一个具体方案为，所述承载滑块104靠近所述环形钢带102的一侧壁上设有连接支耳115，所述连接支耳115上设有上下贯通的连接通孔一116；所述环形钢带102上设有滑块连接件117，所述滑块连接件117上开设有沿所述环形钢带102移动方向贯通的连接通孔二118，所述连接通孔二118靠近所述连接支耳115的一端为敞口，所述连接支耳115从所述连接通孔二118的敞口处插入所述连接通孔二118内，所述连接通孔二118敞口处的上下两端通过滑块连接销119穿过所述连接通孔一116将所述连接支耳115限位在所述连接通孔二118内。连接通孔一和连接通孔二配合，方便装配。

如图3和图9所示，本实施例的一个优选方案为，所述连接通孔一116具有使所述滑块连接销119沿垂直于所述环形钢带102移动的调节间隙一，所述连接通孔二118具有使所述连接支耳115沿垂直于所述环形钢带102移动的调节间隙二。连接通孔一和连接通孔二配合，承载滑块在环形钢带上经过转弯处时，能够释放环形钢带与承载滑块转弯半径不同时的运动量，适应环形巡检装置转弯运动。

如图9和图11所示，本实施例的所述承载滑块104上固定有L型的环形巡检机构安装板120，所述环形巡检机构安装板120的水平侧壁固定在所述承载滑块104的上表面，其竖直侧壁位于所述环形导轨103的外侧且竖直向下延伸，所述竖直侧壁上形成有环形巡检机构定位孔121和环形巡检机构固定孔122。安装时，可先将环形巡检机构通过定位孔进行定位，再通过松不脱螺钉123与环形巡检机构固定孔进行紧固即可，定位孔可用于环形巡检机构的快速定位，固定孔与松不脱螺钉配合，便于航天员在轨将环形巡检机构安装后，快速锁定，使安装更加快速精准。

其中，如图1、图8和图10所示，所述安装平台101呈方形，其四个拐角处为弧形过渡，所述钢带摩擦轮106为四个且分别位于所述安装平台101的四个拐角处。

如图8-图11所示，本实施例的所述环形巡检机构包括安装支架301以及竖直驱动机构，所述安装支架301安装在所述承载滑块104上，所述竖直驱动机构安装在所述安装支架301上并用于驱动光学巡检模块200上下移动；所述竖直驱动机构为竖直钢带驱动机构300。利用竖直驱动机构能够实现光学巡检模块200的上下移动，实现对安装平台上暴露材料的全方位检测。

其中，如图8-图11所示，竖直钢带驱动机构300包括竖直钢带驱动电机302、钢带轮一、钢带轮二、钢带轮支架一303、钢带轮支架二304和竖直驱动钢带306，所述安装支架301竖直布置且底部与承载滑块104上安装板的竖直侧壁连接，所述竖直钢带驱动电机302固定在所述安装支架301底部且其动力输出端与钢带轮一同轴传动连接，所述刚带轮支架一303固定在所述安装支架301底部且与电机法兰307间隔布置，所述刚带轮一转动连接在所述刚带轮支架一303上。所述刚带轮支架二304通过调节螺栓305固定在所述安装支架301顶部，并能够通过所述调节螺栓305调节刚带轮支架二304的上下位置，所述刚带轮二安装在所述刚带轮支架二304内，所述刚带轮支架二304和钢带轮支架一303上下对应布置。所述竖直驱动钢带306呈环形且套设在所述刚带轮一和刚带轮二上，所述竖直驱动钢带306之间的竖直间隙垂直于所述环形导轨103布置，所述光学巡检模块200固定在竖直驱动钢带306上，竖直驱动钢带306在竖直钢带驱动电机302的驱动下带动其上的光学巡检模块200上下移动。

本实施例的一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，在安装平台的四个拐角处各设置一个钢带摩擦轮，利用驱动电机驱动一个钢带摩擦轮作为主动带轮转动，四个钢带摩擦轮上套设环形钢带，环形钢带与环形台阶的台阶侧壁间隔设置，避免发生摩擦，影响环形传动；然后在环形台阶的台阶侧壁的一个拐角处设置缺口，在缺口处安装限位板，限位板与限位块对应布置，限位板和限位块上分别设有连接柱，将加载弹簧两端分别套设在对应的连接柱上，利用加载弹簧抵接限位块，并配合长孔，实现对主动带轮进行加载预紧，克服舱外在轨运行时，高低温变化，钢带摩擦轮失去预紧的情况，避免钢带传动失效。环形巡检装置安装在环形钢带上，通过驱动电机驱动环形钢带围绕安装平台转动，环形钢带带动其上的环形巡检装置环形运动，利用调节间隙一和调节间隙二配合，当承载滑块在经过环形钢带转弯处时，能够释放环形钢带与承载滑块转弯半径不同时的运动量，适应环形巡检装置的转弯运动。利用线缆伸缩装置实现线缆的伸缩，涡卷弹簧驱动线缆跟随环形巡检机构运动位置释放或伸缩线缆，例如，当环形巡检机构在图1中沿逆时针移动时，环形巡检机构从伸缩通道的一侧移动到另一侧，刚好环绕安装平台一周，线缆被涡卷弹簧释放，涡卷弹簧被压缩，线缆被绕设在伸缩通道两侧的环形槽内；当环形巡检机构在图1中沿顺时针移动时，从伸缩通道另一侧移动到一侧回位，线缆在涡卷弹簧复原力的作用下从环形槽释放，并被缠绕收纳在移动滑环的外环侧；线缆随着环形巡检机构的环形运动，实现伸长或缩短。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (15)

1.一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，包括：

安装平台，其上设有钢带驱动机构，所述安装平台的周侧设有用于容纳线缆的环形槽；

环形钢带，环设在所述安装平台四周，并在所述钢带驱动机构的驱动下围绕所述安装平台周侧做环形运动；

环形导轨，环设在所述安装平台四周，且位于所述环形钢带的外周侧；

用于承载环形巡检机构的承载滑块，连接在所述环形钢带上，并滑动设于所述环形导轨上；

线缆伸缩装置，安装在所述安装平台上，所述环形巡检机构的线缆沿所述环形槽布置并与所述线缆伸缩装置连接；

其中，所述钢带驱动机构驱动所述环形钢带环形运动，并带动其上的环形巡检机构环形巡检，所述环形巡检机构上的线缆在线缆伸缩装置的作用下实现同步收放；

所述线缆伸缩装置包括：

涡卷弹簧，所述涡卷弹簧中部固定在所述安装平台上；

移动滑环，所述移动滑环套设在所述涡卷弹簧外侧且其内环侧与所述涡卷弹簧的外端固定连接；所述移动滑环活动设于所述安装平台上，所述线缆绕设在所述移动滑环外环侧；

固定滑环，所述固定滑环对应布置在所述移动滑环上方，并与所述移动滑环电连接；

其中，所述线缆中部绕设在所述移动滑环外环侧，所述线缆端部与所述移动滑环电连接。

2.根据权利要求1所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述移动滑环上端开设有若干环形滑槽，所述线缆端部导线设于对应的环形滑槽内，所述固定滑环上设有若干探针，若干所述探针与对应的环形滑槽接触连接。

3.根据权利要求1所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述线缆伸缩装置还包括安装底板，所述安装底板固定在所述安装平台上，所述涡卷弹簧中部固定在所述安装底板上，所述移动滑环相对于所述安装底板可移动设置。

4.根据权利要求1至3任一项所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述线缆伸缩装置安装在所述安装平台靠近周侧的位置处。

5.根据权利要求1至3任一项所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述安装平台上表面开设有安装槽，所述线缆伸缩装置安装在所述安装槽内，且所述线缆伸缩装置的上表面与所述安装平台的上表面平齐。

6.根据权利要求1至3任一项所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述安装平台上开设有将所述环形槽与所述线缆伸缩装置连通的伸缩通道，所述线缆沿所述环形槽、经过伸缩通道后，绕设在所述线缆伸缩装置上。

7.根据权利要求1至3任一项所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述环形槽位于所述环形导轨下方的外侧。

8.根据权利要求1至3任一项所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述钢带驱动机构包括：

驱动装置，被弹性加载的安装于所述安装平台的一个拐角处；

若干钢带摩擦轮，若干钢带摩擦轮一一对应的安装于所述安装平台的若干拐角处；

其中，所述驱动装置的动力输出端连接有一个所述钢带摩擦轮，所述环形钢带被撑起套设在若干所述钢带摩擦轮外侧，且与所述安装平台的周侧壁间隔设置。

9.根据权利要求8所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述驱动装置包括：

驱动电机，其动力输出端连接有一个所述钢带摩擦轮；

电机支架，所述驱动电机安装在所述电机支架上，所述电机支架的底板通过限位销限位在所述安装平台上；

加载弹簧，所述加载弹簧一端抵接在所述安装平台上，另一端抵接在所述电机支架的底板上；

其中，所述底板上开设有若干长孔，所述长孔沿所述加载弹簧的伸缩方向布置，所述限位销安装于所述长孔中。

10.根据权利要求9所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述底板呈扇形，所述底板的弧形一边与所述安装平台的拐角处相对布置，所述底板与其弧形一边对应的一端设有限位块，所述加载弹簧一端抵接在所述安装平台上，另一端抵接在所述限位块上。

11.根据权利要求8所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述安装平台的周侧设有环形台阶状结构，所述驱动装置以及钢带摩擦轮分别安装在环形台阶的台阶面上，所述环形钢带环设在所述环形台阶的台阶侧壁外周侧，所述驱动装置被弹性加载在所述环形台阶的台阶侧壁上。

12.根据权利要求8所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述承载滑块靠近所述环形钢带的一侧壁上设有连接支耳，所述连接支耳上设有上下贯通的连接通孔一；所述环形钢带上设有滑块连接件，所述滑块连接件上开设有沿所述环形钢带移动方向贯通的连接通孔二，所述连接通孔二靠近所述连接支耳的一端为敞口，所述连接支耳从所述连接通孔二的敞口处插入所述连接通孔二内，所述连接通孔二敞口处的上下两端通过滑块连接销穿过所述连接通孔一将所述连接支耳限位在所述连接通孔二内。

13.根据权利要求12所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述连接通孔一具有使所述滑块连接销沿垂直于所述环形钢带移动的调节间隙一，所述连接通孔二具有使所述连接支耳沿垂直于所述环形钢带移动的调节间隙二。

14.根据权利要求8所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述承载滑块上固定有L型的环形巡检机构安装板，所述环形巡检机构安装板的水平侧壁固定在所述承载滑块的上表面，其竖直侧壁位于所述环形导轨的外侧且竖直向下延伸，所述竖直侧壁上形成有环形巡检机构定位孔和环形巡检机构固定孔。

15.根据权利要求8所述一种具有线缆整理功能的材料舱外环形巡检装置，其特征在于，所述环形巡检机构包括安装支架以及竖直驱动机构，所述安装支架安装在所述承载滑块上，所述竖直驱动机构安装在所述安装支架上并用于驱动光学巡检模块上下移动；所述竖直驱动机构为竖直钢带驱动机构。

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