CN111911489B - 一种空间自适应锁紧机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空间自适应锁紧机构，所述锁紧机构包括：固定滑杆、下滑块、上滑块、端部移动滑块、垫圈和端部拧紧螺钉。端部移动滑块与上滑块接触角为α，上滑块与下滑块接触角为α，上滑块与固定滑杆接触角为α，其中α＜90°。本发明在空间在轨更换中简单易实现，锁紧机构长度可根据单元板长度进行相应的长度调整，降低了单元板空间在轨更换难度，相应降低了设备某一部分单元板因功能丧失导致整机不能正常工作的风险。

Description

一种空间自适应锁紧机构
技术领域
本发明涉及航天器超大仪器设备中大尺寸抽屉式单元板固定与在轨更换的技术领域，具体地说，是一种空间自适应锁紧机构，特别适应空间有人值守需要维修更换的超大单元板固定。
背景技术
目前航天器上设备单元板传统固定方式，一是标准螺钉多点固定，二是通用螺栓式锁紧器。两类锁紧装置都比较方便可靠，在地面操作简单，是目前几乎所有航天小设备不用在轨更换时的通用紧固方式，只需要在地面安装装配时，点螺纹防松脱，按螺纹规格使用规定力矩拧紧即可。
标准螺钉是从航天合格供方采购的航天级标准件，方便可靠，质量有保证，该类紧固主要适合于一次紧固后不会再多次拆卸的场合，如电路板固定在板框上或几个金属板的固定。该连接方式需要专业操作人员借助于专用螺丝刀与力矩扳手进行操作，且因为空间、成本以及结构设计需要，不可能采用松不脱螺钉，所以仅适应于地面进行紧定与拆卸操作，而不适应于航天员在微重力空间环境下在轨进行操作，以免拆卸下来的螺钉以及尖锐的工具对航天员造成伤害。
同时螺钉类的紧固在拆除作业中，必须满足能够容纳专用工具加上航天员手臂叠加的空间，在毫无遮挡且空间很大的环境中才可以进行，如果在空间操作，在狭小的空间环境中是很难找到足够的操作空间进行操作的。
通用螺栓式锁紧器主要是由一根螺杆加三个楔形滑块组成，其主要应用于单元板组件重量比较轻且板面积比较小的板框类单元组件的锁紧。此类锁紧器适应于空间有限不适应于螺钉紧固的场合，同样重量的板框，用一对锁紧器可以起到二十个左右的螺钉紧固效果，这个锁紧器的主要优点是锁紧器比较短时，结构简单，比较方便加工与使用。
螺栓式锁紧器不足之处是，对于大型设备需要很长时螺栓杆加工难度非常大，螺栓杆的直线度很难保证，且螺栓拧紧后螺栓杆受力方式属于典型的中间支撑两头受力，容易在受力情况下永久性变弯。此种锁紧器如果较长(长度大于300mm)或者受力较大(大于2.3N.m)容易导致锁紧器弯曲变形严重，导致这种紧固因为螺栓杆的变弯出现紧固不可靠的情况，同时也在单元板需要在轨更换时不能很轻松的拆卸，而且其同样只能在地面借助于螺丝刀等专用工具进行紧固或拆卸操作，在有人值守的微重力太空环境中进行大面积单元板的紧固并不适应。
发明内容
本发明的目的在于解决航天超大型设备中单元板的固定与锁紧问题，特别是单元板在空间轨道更换问题，从而提供一种使用经济、操作简单、固定可靠、更换方便的单元板锁紧机构。
为了实现上述目的，本发明提供了一种空间自适应锁紧机构，此自适应锁紧机构利用楔形挤压原理，各滑块楔形接触面之间、滑块与固定滑杆之间挤压或脱开顺畅、结构简单，防止滑块沿楔形面翻转，可在空间轨道方便拆卸。
本发明的技术方案是：所述锁紧机构包括：固定滑杆1、上滑块2、下滑块3、端部移动滑块4、垫圈5和端部拧紧螺钉6；其特征在于：多个交替放置的上滑块2与下滑块3穿置于固定滑杆1上；
所述固定滑杆1和端部移动滑块4一端均设计有楔形面，所述上滑块2和下滑块3的两端均设计有楔形面；
其中，固定滑杆1的楔形面与上滑块2一端的楔形面接触，上滑块2另一端的楔形面与下滑块3一端的楔形面接触；所述端部移动滑块4的楔形面与上滑块2另一端的楔形面接触；所述端部移动滑块4的直立面与垫圈5连接；所述垫圈5与端部拧紧螺钉6连接；
所述端部移动滑块与上滑块的接触角为α，上滑块与下滑块接触角为α，上滑块与固定滑杆接触角为α，其中，α＜90°。
作为优选，所述接触角为64°≤α≤65°，进一步优选为α＝64.9°。
作为优选，所述端部拧紧螺钉6为松不脱螺钉。
作为优选，固定滑杆上设计有限位导向槽，使得滑块只能沿导向槽滑动，直到上滑块顶面与设备固定导向安装槽以设定力矩充分接触为止，避免了滑块在受到轴向挤压力里沿着楔形面翻转。
作为优选，固定滑杆上设置了多个固定点，通过螺钉连接可靠地固定于需要锁紧固定的单元板的安装槽上，有效解决了传统锁紧机构只能在中间一段滑块上设置固定螺钉，其它地方无法从而导致滑杆受力时变形过大问题。
固定滑杆1的长度、上滑块2的长度与数量、下滑块3的长度与数量可以根据所要锁紧的单元板长度做相应的长度与数量增减。
作为优选，所述固定滑杆1、上滑块2、下滑块3和端部移动滑块4的材料均为铝合金材料；
所述垫圈5和端部拧紧螺钉6的材料均为钛合金TC-4材料；进一步优选，固定滑杆1、上滑块2、下滑块3和端部移动滑块4为铝合金2A12-T351材料，垫圈5和端部拧紧螺钉6为钛合金TC-4材料。
作为优选，固定滑杆1、上滑块2、下滑块3和端部移动滑块4的表面均作黑色阳极氧化处理或本色氧化处理。
所述黑色阳极氧化处理和本色氧化处理为本领域优先选用的技术手段。
本发明的有益效果为：本发明的自适应锁紧机构结构简单紧凑、占用空间小、紧固可靠、楔形滑块不会发生翻转、空间更换时螺钉不会松脱造成空间多余物。
与传统锁紧器相比，本发明独特的优势在于：
(1)锁紧器长度可以根据所要紧固的单元板长度作自动适应性增减；
(2)固定滑杆多点固定，不会因锁紧机构因承受的载荷过大而导致滑杆变形过大而致锁紧失效。
附图说明
图1是本发明锁紧机构的整体效果示意图；
图2是本发明锁紧机构的多点固定示意图；
图3是本发明中锁紧机构与大尺寸单元板安装关系示意图；
图4是本发明中锁紧机构锁紧示意图。
附图标记：
1、固定滑杆，2、上滑块，3、下滑块，4、端部移动滑块，5、垫圈，6、端部拧紧螺钉，7、固定滑杆固定点，8、单元板锁紧机构，9、锁紧滑槽。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的描述。
本发明提供了一种空间自适应锁紧机构，如图1-2所示，用于对空间仪器设备中大尺寸抽屉式单元板在固定与在轨更换，所述锁紧机构包括：一个固定滑杆1、五个上滑块2、四个下滑块3、一个端部移动滑块4、一个垫圈5和一个端部拧紧螺钉6。端部移动滑块与上滑块接触角为α，上滑块与下滑块接触角为α，上滑块与固定滑杆接触角为α，其中α＝64.9°。
在固定滑杆1的一端设计有楔形接触面，此楔形面与上滑块2的楔形面接触，上滑块2另一端的楔形面再与下滑块3的楔形面接触，上滑块2另一端的楔形面则与端部移动滑块4的楔形面接触，所有楔形接触面的接触角为α，端部移动滑块4的直立面与垫圈5接触。
所述固定滑杆上设置了多个固定点7。
按照上滑块2→下滑块3→上滑块2→下滑块3→…→上滑块2→端部移动滑块4的顺序依次穿置于固定滑杆1上，垫圈5穿置于端部拧紧螺钉6上后，再将端部拧紧螺钉6穿置于固定滑杆1另一端端面的螺纹孔中。
图3给出了一种大尺寸单元板的固定方式，锁紧机构的固定滑杆1通过多点固定的方式固定在单元框架上，锁紧机构(即单元板锁紧机构8)为两边对称布置。
在此实例中，固定滑杆1的固定面紧贴单元框架，并且通过多个螺钉将单元框架与锁紧机构的固定滑杆1可靠的连接起来。当用专用工具拧紧端部拧紧螺钉6时，拧紧螺钉6便推动垫圈5沿固定滑杆1做轴向移动，垫圈5再挤压端部移动滑块4沿固定滑杆1做轴向移动的同时向下移动直到紧贴单元框架为止，同时推动上滑块2沿固定滑杆1做轴向移动并且向上移动直到紧压锁紧滑槽为止，同时在这一过程中所有下滑块3沿固定滑杆1做轴向移动并且向下移动直到紧贴单元框架，如图4所示。
本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种空间自适应锁紧机构，所述锁紧机构包括：固定滑杆(1)、上滑块(2)、下滑块(3)、端部移动滑块(4)、垫圈(5)和端部拧紧螺钉(6)；其特征在于：多个交替放置的上滑块(2)与下滑块(3)穿置于固定滑杆(1)上；
所述固定滑杆(1)和端部移动滑块(4)一端均设计有楔形面，所述上滑块(2)和下滑块(3)的两端均设计有楔形面；
其中，固定滑杆(1)的楔形面与上滑块(2)一端的楔形面接触，上滑块(2)另一端的楔形面与下滑块(3)一端的楔形面接触；所述端部移动滑块(4)的楔形面与上滑块(2)另一端的楔形面接触；所述端部移动滑块(4)的直立面与垫圈(5)连接；所述垫圈(5)与端部拧紧螺钉(6)连接；
所述端部移动滑块与上滑块的接触角为α，上滑块与下滑块接触角为α，上滑块与固定滑杆接触角为α，其中，64°≤α＜90°；
所述端部拧紧螺钉(6)为松不脱螺钉。
2.根据权利要求1所述的自适应锁紧机构，其特征在于：所述端部拧紧螺钉(6)穿置于固定滑杆(1)另一端端面的螺纹孔中。
3.根据权利要求1所述的自适应锁紧机构，其特征在于：所述垫圈(5)穿置于端部拧紧螺钉(6)的螺纹杆上。
4.根据权利要求1所述的自适应锁紧机构，其特征在于：所述接触角为64°≤α≤65°。
5.根据权利要求1所述的自适应锁紧机构，其特征在于：所述固定滑杆(1)上设计限位导向槽；所述固定滑杆上设置了多个固定点。
6.根据权利要求1所述的自适应锁紧机构，其特征在于：所述固定滑杆(1)、上滑块(2)、下滑块(3)和端部移动滑块(4)的材料均为铝合金材料。
7.根据权利要求1所述的自适应锁紧机构，其特征在于：所述垫圈(5)和端部拧紧螺钉(6)的材料均为钛合金材料。
8.根据权利要求1所述的自适应锁紧机构，其特征在于：所述固定滑杆(1)、上滑块(2)、下滑块(3)和端部移动滑块(4)的表面均作黑色阳极氧化处理或本色导电氧化处理。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4354770A (en) * 1980-05-19 1982-10-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Wedge assembly
CN201502591U (zh) * 2008-12-16 2010-06-09 泰安泰山工程机械股份有限公司 楔型快速锁紧连接装置
CN103249647A (zh) * 2010-11-11 2013-08-14 乔因洛克私人有限公司 改进的连接方法
CN104329333A (zh) * 2014-08-29 2015-02-04 中航光电科技股份有限公司 楔形锁紧装置及使用该楔形锁紧装置的机箱

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105263285B (zh) * 2015-10-29 2018-05-04 成都瑞雪精密机械有限公司 锁紧机构
CN109812473A (zh) * 2019-03-06 2019-05-28 成都爱米瑞科技有限公司 一种正反丝传动锁紧方式的楔形锁紧器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4354770A (en) * 1980-05-19 1982-10-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Wedge assembly
CN201502591U (zh) * 2008-12-16 2010-06-09 泰安泰山工程机械股份有限公司 楔型快速锁紧连接装置
CN103249647A (zh) * 2010-11-11 2013-08-14 乔因洛克私人有限公司 改进的连接方法
CN104329333A (zh) * 2014-08-29 2015-02-04 中航光电科技股份有限公司 楔形锁紧装置及使用该楔形锁紧装置的机箱

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