CN111409874B - 适用于航天器的二维转台锁紧及解锁装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种适用于航天器的二维转台锁紧及解锁装置，包括：解锁转动装置（101）与连接支架（102）；所述解锁转动装置（101）与连接支架（102）紧固连接；所述解锁转动装置（101）包括：压板（201）、柔性压紧释放装置（202）以及母铰（203）；所述压板（201）通过柔性压紧释放装置（202）与母铰（203）紧固连接。所述解锁转动装置（101）还包括：公铰（204）与转轴（208）；所述公铰（204）通过转轴（208）与母铰（203）紧固连接。本发明整体结构紧凑，收拢包络小，重量轻，具有解锁冲击小，可重复使用的特点。

Description

适用于航天器的二维转台锁紧及解锁装置
技术领域
本发明涉及航天器技术领域，具体地，涉及一种适用于航天器的二维转台锁紧及解锁装置。
背景技术
随着航天技术的发展，航天器对天线载荷的能力要求越来越高，对许多光学载荷来说，需要精密指向功能，以实现对地的指向观测。因此许多载荷需要装在转台上，通过转台的转动实现载荷的指向。转台的的转动自由度是释放的，尽管电机本身有一点的保持力矩，但该力矩不足以克服卫星航天器发射主动段的力学条件，因此需要额外使用解锁装置在发射阶段对转台进行锁紧，航天器轨后进行解锁装置解锁，解除对转台的锁紧。传统的如专利文献CN106089869A所公开的一种采用记忆合金的GEO伺服转台轴系锁紧装置，包括：转动体、基座、锁紧体、锁紧体安装孔、锁紧体U型槽、TiNi记忆合金棒、加热丝线缆引出孔、加热丝、固定TiNi记忆合金棒螺纹孔、固定TiNi记忆合金棒安装孔、固定TiNi记忆合金棒螺钉、固定锁紧体螺钉；加热丝固定在TiNi记忆合金棒内，通过TiNi记忆合金棒螺钉把TiNi记忆合金棒固定在锁紧体上，再通过锁紧体螺钉把锁紧体固定在基座上。
但是传统的解锁装置为火工拔销器或火工解锁装置，采用火工解锁装置能够有效实现锁紧和解锁，但其缺点也越来越明显，火工装置只能一次性使用，且使用、存储流程均较复杂，解锁时火药产生的爆炸冲击大。这些缺点导致越来越不能适应当今的低成本、快节奏发射需求，爆炸产生的解锁冲击也对精密的光学载荷产生潜在的风险，以往航天器中已发生多起因爆炸冲击过大导致载荷损坏的事件。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于航天器的二维转台锁紧及解锁装置。
根据本发明提供的一种适用于航天器的二维转台锁紧及解锁装置，包括：解锁转动装置101与连接支架102；
所述解锁转动装置101与连接支架102紧固连接；
所述解锁转动装置101包括：压板201、柔性压紧释放装置202以及母铰203；
所述压板201通过柔性压紧释放装置202与母铰203紧固连接。
优选地，所述解锁转动装置101还包括：公铰204与转轴208；
所述公铰204通过转轴208与母铰203紧固连接。
优选地，所述解锁转动装置101还包括：驱动扭簧205；
所述驱动扭簧205与转轴208连接；
所述驱动扭簧205驱动转轴208转动。
优选地，所述解锁转动装置101还包括：锁定片簧207；
所述锁定片簧207安装在转轴208上。
优选地，所述解锁转动装置101在连接状态下母铰203与公铰204呈90°夹角。
优选地，所述柔性压紧释放装置包括：熔断式切割器301与压紧座302；
所述熔断式切割器301与压紧座302紧固连接。
优选地，所述柔性压紧释放装置还包括：张力索303、转动块304以及锁紧螺母305；
所述张力索303安装在压紧座302上；
所述锁紧螺母305通过转动块304与张力索303连接。
优选地，所述压板201为长条形；
所述压板201与连接支架102紧固连接。
优选地，所述驱动扭簧205安装在母铰203与公铰204之间。
优选地，所述母铰203、公铰204为长方形。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明能够通过一个锁紧与解锁装置实现二维转台两个转动自由的约束。
2、本发明整体结构紧凑，收拢包络小，重量轻，具有解锁冲击小，可重复使用的特点。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明应用于航天器中锁紧与解锁装置在二维转台上安装锁紧状态示意图。
图2为本发明应用于航天器中锁紧与解锁装置中解锁转动装置锁紧状态前侧视图。
图3为本发明应用于航天器中锁紧与解锁装置中解锁转动装置锁紧状态后侧视图。
图4为本发明应用于航天器中锁紧与解锁装置中柔性压紧释放装置示意图。
图5为本发明应用于航天器中锁紧与解锁装置中连接支架示意图。
图6为本发明应用于航天器中锁紧与解锁装置在二维转台上安装解锁状态示意图。
图7为本发明应用于航天器中锁紧与解锁装置中解锁转动装置解锁状态后侧视图。
图8为本发明应用于航天器中应用于航天器中锁紧与解锁装置中压板背面示意图。
图9为本发明应用于航天器中应用于航天器中锁紧与解锁装置中压板正面示意图。
图中示出：
Figure BDA0002406633540000031
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1至图9所示，根据本发明提供的一种适用于航天器的二维转台锁紧及解锁装置，包括：解锁转动装置101与连接支架102；所述解锁转动装置101与连接支架102紧固连接；所述解锁转动装置101包括：压板201、柔性压紧释放装置202以及母铰203；所述压板201通过柔性压紧释放装置202与母铰203紧固连接。所述解锁转动装置101还包括：公铰204与转轴208；所述公铰204通过转轴208与母铰203紧固连接。在优选例中，该装置通过两套低冲击解锁的柔性压紧释放装置及旋转装置实现二维转台的锁紧与解锁，所述连接支架与二维转台内框转轴固定连接；所述压板通过两套柔性压紧释放装置与母铰实现固定连接；所述母铰通过转轴与公铰连接，公铰与母铰之间可以绕转轴转动；所述公铰通过螺钉与二维转台固定框架连接；所述连接解锁转动装置配置两个驱动扭簧，用于驱动母铰绕转轴转动；所述连接解锁装转动置配置两个锁定片簧，用于实现到位后锁定；压板通过螺钉与转接支架相连。在优选例中，微动开关206安装在解锁转动装置101上。
进一步地，所述解锁转动装置101还包括：驱动扭簧205；所述驱动扭簧205与转轴208连接；所述驱动扭簧205驱动转轴208转动。所述解锁转动装置101还包括：锁定片簧207；所述锁定片簧207安装在转轴208上。所述解锁转动装置101在连接状态下母铰203与公铰204呈90°夹角。所述柔性压紧释放装置包括：熔断式切割器301与压紧座302；所述熔断式切割器301与压紧座302紧固连接。在优选例中，连接支架，采用整体Λ型左右对称构型，连接孔为非完整圆形，左右端部生出方形平面，方形平面通过肋板加强，每个方形平面含4个通孔。压板成长条形，左右对称各加工有4个螺纹孔，用于与连接支架进行连接。同时在局部进行了切除，尽量减少二维转台运动过程产生干涉的可能。在优选例中，解锁时，柔性压紧释放装置工作，熔断式切割器通电切断张力索，解除压板与母铰之间的固定连接，母铰在驱动弹簧作用下绕公铰转动到位并锁定，解锁后，二维转台转动约束被解除，二维转台可自由转动，连接架则始终固定在转轴上，随转轴转动。
更进一步地，所述柔性压紧释放装置还包括：张力索303、转动块304以及锁紧螺母305；所述张力索303安装在压紧座302上；所述锁紧螺母305通过转动块304与张力索303连接。所述压板201为长条形；所述压板201与连接支架102紧固连接。所述驱动扭簧205安装在母铰203与公铰204之间。所述母铰203、公铰204为长方形。在优选例中，连接解锁装置左右对称布置了两套柔性压紧释放装置，用于将压板压紧到母铰上；两个驱动扭簧左右呈对称布置于公铰与母铰之间，中间穿过各穿过一个转轴；公铰与母铰为长方形，在中间设置了U形减轻槽，减小产品重量。在优选例中，所述压紧座通过4个螺钉安装在母铰上；所述转动块嵌入压紧板沉孔内，使其只具有一个转动自由度；所述压板通过两根张力索压在压紧座上，两根张力索保证压板的转动自由度受到约束；解锁转动装置在公铰与母铰之间左右对称布置了两个转轴，两个驱动扭簧以及两个锁定片簧；所述转轴穿过公铰与母铰的转孔，实现公铰与母铰之间的连接；所述扭簧穿过转轴安装，中间半圆部分通过螺钉与公铰相连，两边直线段钢丝插入到公铰小孔内；所述锁定片簧安装在母铰背面，位置处于两个转孔中间；所述公铰通过螺钉与固定框架底面相连。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种适用于航天器的二维转台锁紧及解锁装置，其特征在于，包括：解锁转动装置（101）与连接支架（102）；
所述解锁转动装置（101）与连接支架（102）紧固连接；
所述解锁转动装置（101）包括：压板（201）、柔性压紧释放装置（202）以及母铰（203）；
所述压板（201）通过柔性压紧释放装置（202）与母铰（203）紧固连接；
所述解锁转动装置（101）还包括：公铰（204）与转轴（208）；
所述公铰（204）通过转轴（208）与母铰（203）紧固连接；
所述解锁转动装置（101）还包括：驱动扭簧（205）；
所述驱动扭簧（205）与转轴（208）连接；
所述驱动扭簧（205）驱动转轴（208）转动；所述解锁转动装置（101）还包括：锁定片簧（207）；
所述锁定片簧（207）安装在转轴（208）上；
所述解锁转动装置（101）在连接状态下母铰（203）与公铰（204）呈90°夹角。
2.根据权利要求1所述的适用于航天器的二维转台锁紧及解锁装置，其特征在于，所述柔性压紧释放装置包括：熔断式切割器（301）与压紧座（302）；
所述熔断式切割器（301）与压紧座（302）紧固连接。
3.根据权利要求2所述的适用于航天器的二维转台锁紧及解锁装置，其特征在于，所述柔性压紧释放装置还包括：张力索（303）、转动块（304）以及锁紧螺母（305）；
所述张力索（303）安装在压紧座（302）上；
所述锁紧螺母（305）通过转动块（304）与张力索（303）连接。
4.根据权利要求1所述的适用于航天器的二维转台锁紧及解锁装置，其特征在于，所述压板（201）为长条形；
所述压板（201）与连接支架（102）紧固连接。
5.根据权利要求1所述的适用于航天器的二维转台锁紧及解锁装置，其特征在于，所述驱动扭簧（205）安装在母铰（203）与公铰（204）之间。
6.根据权利要求1所述的适用于航天器的二维转台锁紧及解锁装置，其特征在于，所述母铰（203）、公铰（204）为长方形。
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