CN111185876B - 一种空间站在轨维修工具 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种空间站在轨维修工具，包括：固定架；以及螺杆，螺杆与固定架上的螺纹孔螺纹连接，螺杆的一端设有能与待拆卸部件连接的卡盘，另一端设有转动件，其中，固定件能与空间站抵靠，在转动件按照预设方向转动时，螺杆能沿螺纹孔移动，以推拉待拆卸部件。本发明提供的空间站在轨维修工具，将推拉的直线运动变为转动，操作方便，能够减小操作力，同时便于施力，能够减少航天员体力消耗。同时所需操作空间较小，一方面，能够满足航天员系统工效学的要求，能够适应空间站的作业条件，另一方面，不必在空间站内预留出过多的操作空间，便于减少空间站的体积。

Description

一种空间站在轨维修工具

技术领域

本发明涉及空间设备技术领域，具体而言，涉及一种空间站在轨维修工具。

背景技术

空间站长期在轨稳定运行，离不开航天员的在轨维修。一些科学载荷，受安全性、可靠性等的影响，本身在拆装的过程中具有较大的力。

而航天员在轨处于失重状态，在轨维修过程中，很难施力。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种空间站在轨维修工具。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种空间站在轨维修工具，包括：固定架；以及螺杆，螺杆与固定架上的螺纹孔螺纹连接，螺杆的一端设有能与待拆卸部件连接的卡盘，另一端设有转动件，其中，固定件能与空间站抵靠，在转动件按照预设方向转动时，螺杆能沿螺纹孔移动，以推拉待拆卸部件。

本方案中，通过设置固定件以及与固定件螺纹转动连接的螺杆，通过转动件的转动使螺杆沿螺纹孔的轴线方向移动，进而实现待拆卸部件的推拉，操作方便，省力快捷。

具体来说，首先将固定架固定在空间站上，随后卡盘与待拆卸部件连接，使转动件转动即可使螺杆沿螺纹孔的轴线方向移动，进而实现待拆卸部件的推拉。通过本方案，将推拉的直线运动变为转动，操作方便，能够减小操作力，同时便于施力，能够减少航天员体力消耗。同时所需操作空间较小，一方面，能够满足航天员系统工效学的要求，能够适应空间站的作业条件，另一方面，不必在空间站内预留出过多的操作空间，便于减少空间站的体积，进而便于空间站的设计。

还需指出的是，螺杆与固定件螺纹传动连接，当待拆卸部件在推拉过程中在螺纹孔的轴线方向上存在推力或者拉力时，螺杆在螺纹传动结构的限制下不会再推力或者拉力的作用下运动，进而实现螺杆的自锁，能够减少操作过程中待拆卸部件意外脱落或错位的可能性，能够减少航天员受到伤害或者空间站内部结构产生损坏的可能性，使用更加安全。

在上述技术方案中，优选地，固定架包括：限位段，螺纹孔设于限位段上，限位段的两端设有多个弧形板体，多个弧形板体呈圆周阵列并限定出调节孔；锁紧件，锁紧件套设于限位段外侧；支腿结构，支腿结构的下端能与空间站抵靠，其中，支腿结构的上端能伸入调节孔内，锁紧件向限位段的两端移动并将弧形板体收紧并压接在锁紧件与支腿结构之间，以实现支腿结构的固定。

在上述任一技术方案中，优选地，限位段与调节孔相邻位置处设有外螺纹，锁紧件内设有内螺纹，通过外螺纹与内螺纹的配合，实现锁紧件沿限位段的移动和锁紧。

在上述任一技术方案中，优选地，锁紧件包括：锁紧筒体，锁紧筒体具有锁紧段和夹紧段，锁紧段内壁设有内螺纹，夹紧段为锥形，锁紧段与限位段上的外螺纹啮合，同时弧形板体收紧并压接在夹紧段与支腿结构之间；握持部，握持部固设于锁紧筒体的外壁上且沿锁紧筒体的径向向外突出。

在上述任一技术方案中，优选地，支腿结构包括：两个调节杆，调节杆能对应伸入调节孔，调节杆周向上设有多个标识槽；两个支腿，支腿的上端与对应的调节杆固定，支腿结构通过支腿实现与空间站的抵靠，其中，卡盘位于相邻两个支腿之间。

在上述任一技术方案中，优选地，支腿远离调节杆的一端设有凸起，凸起能嵌入空间站上的凹槽内并与凹槽的侧壁抵靠。

在上述任一技术方案中，优选地，调节孔的侧壁上设有至少一个滑槽，调节杆上设有突出的限位部，限位部能嵌入任一个滑槽并沿滑槽移动，以限制调节杆的转动。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：限位件，固设于螺杆与卡盘连接的一端，螺杆与卡盘连接的一端还设有台阶，卡盘套设于螺杆外且位于限位件与台阶之间。

在上述任一技术方案中，优选地，螺杆与转动件连接的一端设有方形凹槽，转动件能嵌入方形凹槽内并与方形凹槽的侧壁抵靠，以使转动件带动螺杆转动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的空间站在轨维修工具的立体结构示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的空间站在轨维修工具的俯视图；

图3是图2中A-A截面的剖视图；

图4是根据本发明的一个实施例的空间站在轨维修工具的爆炸视图；

图5是根据本发明的一个实施例的空间站在轨维修工具限位段的剖视图；

图6是根据本发明的一个实施例的空间站在轨维修工具限位段的侧视图。

其中，图1至图6中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1固定架，11螺纹孔，12限位段，121调节孔，122滑槽，123弧形板体，13锁紧件，131锁紧筒体，132握持部，14支腿结构，141调节杆，1411限位部，142支腿，1421凸起，2螺杆，21台阶，3转动件，4卡盘，5限位件，6垫片。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图6描述根据本发明的一些实施例。

如图1至图6所示，本发明的实施例提供了一种空间站在轨维修工具，包括：固定架1；以及螺杆2，螺杆2与固定架1上的螺纹孔11螺纹连接，螺杆2的一端设有能与待拆卸部件连接的卡盘4，另一端设有转动件3，其中，固定件能与空间站抵靠，在转动件3按照预设方向转动时，螺杆2能沿螺纹孔11移动，以推拉待拆卸部件。

本方案中，通过设置固定件以及与固定件螺纹转动连接的螺杆2，通过转动件3的转动使螺杆2沿螺纹孔11的轴线方向移动，进而实现待拆卸部件的推拉，操作方便，省力快捷。

具体来说，首先将固定架1固定在空间站上，随后卡盘4与待拆卸部件连接，使转动件3转动即可使螺杆2沿螺纹孔11的轴线方向移动，进而实现待拆卸部件的推拉。通过本方案，将推拉的直线运动变为转动，操作方便，省力快捷，能够减少航天员体力消耗。同时所需操作空间较小，一方面，能够满足航天员系统工效学的要求，能够适应空间站的作业条件，另一方面，不必在空间站内预留出过多的操作空间，便于减少空间站的体积，进而便于空间站的设计。

还需指出的是，螺杆2与固定件螺纹传动连接，当待拆卸部件在推拉过程中在螺纹孔11的轴线方向上存在推力或者拉力时，螺杆2在螺纹传动结构的限制下不会再推力或者拉力的作用下运动，进而实现螺杆2的自锁，能够减少操作过程中待拆卸部件意外脱落或错位的可能性，能够减少航天员受到伤害或者空间站内部结构产生损坏的可能性，使用更加安全。

在上述实施例中，优选地，固定架1包括：限位段12，螺纹孔11沿限位段12的径向贯穿限位段12，限位段12的两侧设有多个弧形板体123，多个弧形板体呈圆周阵列并限定出调节孔121，其中，调节孔121为盲孔；锁紧件13，锁紧件13套设于限位段12外侧；支腿结构14，支腿结构14的下端能与空间站抵靠，其中，支腿结构14的上端能伸入调节孔121内，锁紧件13向限位段12的两端移动并将弧形板体123收紧并压接在锁紧件13与14支腿结构之间，以实现支腿结构14的固定。

本方案中，支腿结构14能伸入调节孔121内，并通过锁紧件13实现固定，通过调节支腿结构14伸入调节孔121内的深度，能调节两个支腿结构14之间的宽度，进而能够根据空间站不同的部位对支腿结构14进行适应性调节，空间站在轨维修工具的适用性更好。同时通过设置套设于限位段12外的锁紧件13，支腿结构14的调节更加方便，能够满足航天员系统工效学的要求。

在上述任一实施例中，优选地，限位段12与调节孔相邻位置处的外侧壁上设有外螺纹，锁紧件13内设有内螺纹，通过外螺纹与内螺纹的配合，实现锁紧件13沿限位段12的移动和锁紧。

本方案中，锁紧件13与限位段12的外侧壁螺纹传动连接，锁紧件13移动更加省力，便于提高效率。

在上述任一实施例中，优选地，锁紧件13包括：锁紧筒体131，锁紧筒体131具有锁紧段和夹紧段，锁紧段内壁设有内螺纹，夹紧段为锥形，锁紧段与限位段12上的外螺纹啮合，同时弧形板体123收紧并压接在夹紧段与支腿结构14之间；握持部132，握持部132固设于锁紧筒体131的外壁上且沿锁紧筒体131的径向向外突出。

本方案中，弧形板体123卡紧在锁紧筒体131与支腿结构14之间，握持部132固设于锁紧筒体131的外壁上且沿锁紧筒体131的径向向外突出，便于在转动锁紧件13时施力，操作便捷。同时，在航天员佩戴航天服进行操作时，能够减少对手套部位操作灵敏度的要求，适用性更好。

在上述任一实施例中，优选地，支腿结构14包括：两个调节杆141，调节杆141能对应伸入调节孔121，调节杆141周向上设有多个标识槽；两个支腿142，支腿142的上端与对应的调节杆141固定，支腿142结构通过支腿142实现与空间站的抵靠，其中，卡盘4位于相邻两个支腿142之间。

本方案中，调节杆141伸入调节孔121中，支腿142螺钉固定在调节杆141远离调节孔121的一端。调节杆141上周向上设有多个标识槽，通过标识槽能够将支腿142之间的距离快速设定至预设值，便于提高效率。

在上述任一实施例中，优选地，支腿142远离调节杆141的一端设有凸起1421，凸起1421能嵌入空间站上的方形凹槽内并与方形凹槽的侧壁抵靠，以实现支腿142与空间站在螺纹孔11的轴向上的固定。

本方案中，凸起1421嵌入空间站上的方形凹槽内并与方形凹槽的侧壁抵靠，实现支腿142与空间站在螺纹孔11的轴向上的固定，支腿142的固定更加便捷，能够降低固定架1固定的难度，减少工作量，便于提高效率。

在上述任一技术方案中，优选地，调节孔121的侧壁上设有至少一个滑槽122，调节杆141上设有突出的限位部1411，限位部1411能嵌入任一个滑槽122并沿滑槽122移动，以限制调节杆141的转动。

本方案中，滑槽122沿调节孔121的轴线方向设置，限位部1411能嵌入滑槽122内并沿滑槽122滑动，从而能够限制调节杆141在调节孔121周向上的转动，能够减少工作时限位段12产生转动的可能性，提高工作的可靠性。

进一步优选设计滑槽122为多个为滑槽122沿调节孔121的周向均匀排布，便于调节调节杆141相对于支腿142的角度，能够适应不用的作业空间。

其中，支腿142还可通过卡扣结构固定在空间站上，即支腿142在任一个方向上均与空间站固定，能够减少工作过程中固定件意外脱落的可能性，提高工作的可靠性。

在上述任一实施例中，优选地，还包括：限位件5，固设于螺杆2与卡盘4连接的一端，螺杆2与卡盘4连接的一端还设有台阶21，卡盘4套设于螺杆2外且位于限位件5与台阶21之间。

本方案中，卡盘4(例如为四爪卡盘4)套设于螺杆2外且位于限位件5与台阶21之间(卡盘4的两端分别与台阶21以及限位件5抵靠)，卡盘4装卸便捷，同时，能够减少螺杆2的结构复杂度，能够提高可靠性。

其中，优选地，卡盘4与台阶21以及限位件5之间预留有间隙，以使卡盘4能相对螺杆2转动，便于卡盘4与待拆卸部件的安装。

其中，优选地，卡盘4与限位件5之间、卡盘4与台阶21之间设有垫片6，其中垫片6的半径大于限位件5以及台阶21的半径，便于卡盘4在螺杆2轴线方向上的定位。

在上述任一实施例中，优选地，螺杆2与转动件3连接的一端设有凹槽，转动件3能嵌入凹槽内并与凹槽的侧壁抵靠，以使转动件3带动螺杆2转动。

本方案中，转动件3能嵌入凹槽内并与凹槽的侧壁抵靠，以使转动件3带动螺杆2转动。转动件3与螺杆2拆装便捷，便于提高效率。

其中，优选地，螺杆2与转动件3连接的一端设有标准棘轮工具接口，转动件3为标准棘轮工具，从而不必在空间站内携带专门的转动件3，使用空间站内现有的标准棘轮工具即可，能够减少空间站内维修工具的种类和数量，既能够实现空间站的减重，又能够减少航天员维修过程中使用的零部件种类，便于简化操作规范。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提供的空间站在轨维修工具，将推拉的直线运动变为转动，操作方便，能够减小操作力，同时便于施力，能够减少航天员体力消耗。同时所需操作空间较小，一方面，能够满足航天员系统工效学的要求，能够适应空间站的作业条件，另一方面，不必在空间站内预留出过多的操作空间，便于减少空间站的体积，便于空间站的设计。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (6)

1.一种空间站在轨维修工具，其特征在于，包括：

固定架(1)；以及

螺杆(2)，所述螺杆(2)与所述固定架(1)上的螺纹孔(11)螺纹连接，所述螺杆(2)的一端设有能与待拆卸部件连接的卡盘(4)，另一端设有转动件(3)，

其中，所述固定架能与所述空间站抵靠，在所述转动件(3)按照预设方向转动时，所述螺杆(2)能沿所述螺纹孔(11)移动，以推拉所述待拆卸部件；

所述固定架(1)包括限位段(12)、锁紧件(13)和支腿结构(14)：

所述螺纹孔(11)设于所述限位段(12)上，所述限位段(12)的两端设有多个弧形板体(123)，多个所述弧形板体(123)呈圆周阵列并限定出调节孔(121)；

所述锁紧件(13)套设于所述限位段(12)外侧；

所述支腿结构(14)的下端能与所述空间站抵靠，

其中，所述支腿结构(14)的上端能伸入所述调节孔(121)内，所述锁紧件(13)向所述限位段(12)的两端移动并将所述弧形板体(123)收紧并压接在所述锁紧件(13)与所述支腿结构(14)之间，以实现所述支腿结构(14)的固定；

所述限位段(12)与所述调节孔(121)相邻位置处设有外螺纹，所述锁紧件(13)内设有内螺纹，通过所述外螺纹与所述内螺纹的配合，实现所述锁紧件(13)沿所述限位段(12)的移动和锁紧；

所述锁紧件(13)包括锁紧筒体(131)和握持部(132)：

所述锁紧筒体(131)具有锁紧段和夹紧段，所述锁紧段内壁设有内螺纹，所述夹紧段为锥形，所述锁紧段与所述限位段(12)上的外螺纹啮合，同时所述弧形板体(123)收紧并压接在夹紧段与支腿结构(14)之间；

所述握持部(132)固设于所述锁紧筒体(131)的外壁上且沿所述锁紧筒体(131)的径向向外突出。

2.根据权利要求1所述的空间站在轨维修工具，其特征在于，所述支腿结构(14)包括：

两个调节杆(141)，所述调节杆(141)能对应伸入所述调节孔(121)，所述调节杆(141)周向上设有多个标识槽；

两个支腿(142)，所述支腿(142)的上端与对应的所述调节杆(141)固定，所述支腿结构(14)通过所述支腿(142)实现与所述空间站的抵靠，

其中，所述卡盘(4)位于相邻两个所述支腿(142)之间。

3.根据权利要求2所述的空间站在轨维修工具，其特征在于，

所述支腿(142)远离所述调节杆(141)的一端设有凸起(1421)，所述凸起(1421)能嵌入所述空间站上的凹槽内并与所述凹槽的侧壁抵靠。

4.根据权利要求2所述的空间站在轨维修工具，其特征在于，

所述调节孔(121)的侧壁上设有至少一个滑槽(122)，所述调节杆(141)上设有突出的限位部(1411)，所述限位部(1411)能嵌入任一个所述滑槽(122)并沿所述滑槽(122)移动，以限制所述调节杆(141)的转动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的空间站在轨维修工具，其特征在于，还包括：

限位件(5)，固设于所述螺杆(2)与所述卡盘(4)连接的一端，所述螺杆(2)与所述卡盘(4)连接的一端还设有台阶(21)，所述卡盘(4)套设于所述螺杆(2)外且位于所述限位件(5)与所述台阶(21)之间。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的空间站在轨维修工具，其特征在于，

所述螺杆(2)与所述转动件(3)连接的一端设有方形凹槽，所述转动件(3)能嵌入所述方形凹槽内并与所述方形凹槽的侧壁抵靠，以使所述转动件(3)带动所述螺杆(2)转动。

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