CN111776255B - 一种机械式绳网压紧释放机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于空间碎片清理领域，具体涉及一种机械式绳网压紧释放机构。包括上固定圈，中固定圈，下固定圈，压紧板和扭簧；压紧板为多个，压紧板和中固定圈、下固定圈之间通过连杆形成四连杆机构，四连杆机构靠近压紧板的上部连接点通过上连杆与上固定圈连接；当上固定圈向下压时，四连杆机构推动压紧板向前移动，多个压紧板拼接成一个圆周将绳网压紧；压紧板下部与短连杆的连接处设有扭簧，当上固定圈上的压力消失时，压紧板在扭簧作用下，推动四连杆机构抬起，压紧板向外运动打开被压紧绳网。本发明是一种纯机械装置利用开舱动作打开释放机构，减少单独释放绳网过程，从而提高航天产品可靠性。

Description

一种机械式绳网压紧释放机构

技术领域

本发明属于空间碎片清理领域，具体涉及一种机械式绳网压紧释放机构。

背景技术

随着航空航天技术的不断发展与进步，太空飞行物越来越多，废弃的、失效的、到寿命的比比皆是，给太空造成的垃圾也越来越多，为了回收这些垃圾，净化太空环境，急需一种回收设备与装置。回收绳网在发送前，需要压缩，在需要回收时打开装置。要求压缩和释放可靠性非常高。

以往国内外基本上是采用火工品和电动力装置，回收装置在太空中给定信号后释放回收装置。国内外类似产品均采用火工品爆炸剪切捆扎绳或带，或采用电加热烧断捆扎绳或带技术。此方法必须用芯板给定信号，需要引出连线，插头等必须的附属产品才能实现。在发射过程要确保引线不断裂，插头经震动不松动等必要的保证措施。每增加一个环节，可靠性就会降低，在航天产品中，可靠性和安全是同等重要。

另外，无论是电熔断还是火工品切断，均受环境影响较大，在天空中环境温度在150度到负100度，温差变化非常大，所以电熔断或火工品作用可靠性都难以保证。

一般航空航天在轨时间都较长，而且发射过程环境非常恶劣，震动、摇摆频率非常高，对产品连接可靠性要求非常高，对产品疲劳强度要求也非常高。因此，产品连接绝对不允许有松动和断裂现象，也就是说不允许出现任何不可靠作用因素存在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械式绳网压紧释放机构，利用开舱动作打开释放机构，辅助的火工品或电动力等辅助装置，减少单独打开释放过程，从而提高航天产品可靠性问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种机械式绳网压紧释放机构，包括上固定圈，中固定圈，下固定圈，压紧板和扭簧；

所述压紧板为多个，压紧板和中固定圈、下固定圈之间通过连杆形成四连杆机构，所述四连杆机构靠近压紧板的上部连接点通过上连杆与上固定圈连接；当上固定圈向下压时，四连杆机构推动压紧板向前移动，所述多个压紧板拼接成一个圆周将绳网压紧；

所述压紧板下部与短连杆的连接处设有扭簧，当上固定圈上的压力消失时，压紧板在扭簧作用下，推动四连杆机构抬起，压紧板向外运动打开被压紧绳网。

进一步的，每个所述四连杆机构包括一个长连杆，两个短连杆；所述长连杆竖直设置上下两端分别与中固定圈和下固定圈通过销轴铰接；所述两个短连杆均平行设置，且其中一个短连杆的一端与中固定圈铰接，另一端与压紧板上部铰接；另一个短连杆的一端与下固定圈铰接，另一端与压紧板下部铰接。

进一步的，所述压紧板和每个压紧板相匹配的连杆机构为八组。

进一步的，还包括舱盖，所述舱盖设置在上固定圈的上部，通过控制舱盖的开闭实现绳网的压紧和释放。

进一步的，还包括底盘，所述下固定圈与底盘固定连接。

进一步的，还包括外筒和内筒，所述外筒套设在机构的外周，所述内筒设置在多个压紧板形成的圆周内。

进一步的，所述压紧板相对内筒的侧面上设有增强筋，所述内筒上设有与增强筋相对应的凹槽，在压紧绳网时，增强筋对应内筒上的凹槽设置。

进一步的，所述增强筋为梯形增强筋。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

(1)本发明的纯机械装置，通过设置四连杆机构和扭簧，利用开舱动作既可以打开释放机构，减少单独打开释放过程，从而提高航天产品可靠性问题；且纯机械式作用受环境因素影响就非常小，该发明解决了受环境影响而带来的作用不可靠影响；本申请的机构简易，可靠性高，捆扎释放简单，机构原理成熟；

(2)本发明通过设置增强筋并将增强筋设为梯形增强筋，一方面解决了压紧板的刚度问题；另一方面也解决了可靠压紧，防止网包、捕捉网的窜动问题；第三个方面也减小了压紧力，将网包、捕捉网局部压入凹槽，确保不窜动问题。

附图说明

图1是绳网压紧释放机构的整体压紧状态结构示意图。

图2是绳网压紧释放机构的单压板压紧状态结构示意图。

图3是绳网压紧释放机构的整体释放状态结构示意图。

图4是绳网压紧释放机构的单压板释放状态结构示意图。

图5是网包压紧状态结构示意图。

图6是网包释放状态结构示意图。

图7是压板凸筋示意图。

附图标记说明：

1-上固定圈，2-上连杆，3-压紧板，4-长连杆，5-销轴，6-短连杆，7-扭簧，8-下固定圈，9-底盘，10-外筒，11-中固定圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1-7所示，一种机械式绳网压紧释放机构，包括上固定圈1、上连杆2、压紧板3、长连杆4、销轴5、短连杆6、扭簧7、下固定圈8、底盘9。

短连杆6、长连杆4用销轴安装在下固定圈7对应的位置，挡片装入销轴对应凹槽中；短连杆6的另一端与压紧板3对应的位置连接，并用销轴插入，装上挡片；短连杆6、上连杆2装在压紧板3的另一端对应位置，插入销轴并装上挡片；将两个短连杆6与长连杆4用销轴连接，装上挡片，形成四连杆机构；最后将上固定圈1与上连杆2用销轴连接，装上挡片。将下固定圈8与底盘9用螺纹连接，形成完整的机构部件。此为一套完整连杆机构。底盘9圆周上均匀分布八套连杆机构，压紧后网包形成一个完整的圆形。

装配网包前，机构处于释放状态，装入网包后，将上固定圈1向下压与网包外筒平齐，机构处于压紧状态，压紧力由舱盖保证。给定信号打开舱盖后，同时释放压紧机构，机构在扭簧7作用下弹起，完成对网包释放动作，解除机构对网包的束缚作用。

在压紧板3上设置两道10mm的凸起的增强压力筋，压紧时，压力筋对应网包内筒的凹槽，这样既保证了压板的强度，又确保压紧后在勤务处理过程中由于搬运、运输等环节引起的震动、颠簸等对网包、捕捉网产生的滑动、窜动不利因素的影响。

本发明的装配和工作过程如下：

首先将短连杆6、长连杆4装入下固定圈对应的位置，用销轴传入对应的孔中，并将挡片装入销轴对应凹槽中；短连杆6的另一端装压紧板3对应的位置，并用销轴传入，装上挡片；将短连杆6、上连杆2装入压板的另一端对应位置，传入销轴并装上挡片；将两个短连杆6与长连杆4并用销轴连接，装上挡片，形成四连杆机构；最后将上固定圈1与长连杆4用销轴连接，装上挡片。将下固定圈8与底盘9用螺纹连接，形成完整的机构部件。然后，装入待压紧的部件，最后装上舱筒。

绳网压紧过程

装配完成后，压紧板3与短连杆6、长连杆4形成四杆机构，当上固定圈1向下压时，四连杆机构推动压紧板3向前移动，8块压紧板3同时向前移动，压紧板3形成的圆越来越小，对压紧板3所包围的物品越来越缩小，并形成压紧趋势。当连杆处于水平时，压紧力最大。一般压紧时应小于这个值。

绳网释放过程

一旦需要释放捕捉网，总体系统给出信号打开舱盖，压紧板3在扭簧7作用下，推动连杆向上运动，四连杆机构抬起，压紧板3向外运动打开被压紧捕捉网，发射系统击发，牵引体带动捕捉网在无阻力条件下飞出，实现可靠释放动作。

Claims (8)

1.一种机械式绳网压紧释放机构，其特征在于，包括上固定圈(1)，中固定圈(11)，下固定圈(8)，压紧板(3)和扭簧(7)；

所述压紧板(3)为多个，压紧板(3)和中固定圈(11)、下固定圈(8)之间通过连杆形成四连杆机构，所述四连杆机构靠近压紧板(3)的上部连接点通过上连杆(2)与上固定圈(1)连接；当上固定圈(1)向下压时，四连杆机构推动压紧板(3)向前移动，多个压紧板(3)拼接成一个圆周将绳网压紧；

所述压紧板(3)下部与短连杆的连接处设有扭簧(7)，当上固定圈(1)上的压力消失时，压紧板(3)在扭簧(7)作用下，推动四连杆机构抬起，压紧板(3)向外运动打开被压紧绳网。

2.根据权利要求1所述的绳网压紧释放机构，其特征在于，每个所述四连杆机构包括一个长连杆(4)，两个短连杆(6)；

所述长连杆(4)竖直设置上下两端分别与中固定圈(11)和下固定圈(8)通过销轴铰接；所述两个短连杆平行设置，且其中一个短连杆的一端与中固定圈(11)铰接，另一端与压紧板(3)上部铰接；另一个短连杆的一端与下固定圈(8)铰接，另一端与压紧板(3)下部铰接。

3.根据权利要求2所述的绳网压紧释放机构，其特征在于，所述压紧板(3)和每个压紧板(3)相匹配的连杆机构为八组。

4.根据权利要求2所述的绳网压紧释放机构，其特征在于，还包括舱盖，所述舱盖设置在上固定圈(1)的上部，通过控制舱盖的开闭实现绳网的压紧和释放。

5.根据权利要求4所述的绳网压紧释放机构，其特征在于，还包括底盘(9)，所述下固定圈(8)与底盘(9)固定连接。

6.根据权利要求5所述的绳网压紧释放机构，其特征在于，还包括外筒和内筒，所述外筒套设在机构的外周，所述内筒设置在多个压紧板(3)形成的圆周内。

7.根据权利要求6所述的绳网压紧释放机构，其特征在于，所述压紧板(3)相对内筒的侧面上设有增强筋，所述内筒上设有与增强筋相对应的凹槽，在压紧绳网时，增强筋对应内筒上的凹槽设置。

8.根据权利要求7所述的绳网压紧释放机构，其特征在于，所述增强筋为梯形增强筋。

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