CN114104341B - 一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置和使用方法，将回收锁紧装置主动端和被动端对齐后插入，主动端和被动端中的半圆柱销被迫旋转，迫使紧固弹簧蓄能，插入到位后，主动端和被动端中的半圆柱销啮合，同时在紧固弹簧的驱动下旋转归位，锁紧完成，另外，在返回地面后，维护人员可通过按压压杆，实现手动快速解锁。本发明解决了载荷从轨道返回地面过程中与飞行器的连接问题，降低了载荷与飞行器的连接难度，保证了载荷能够在飞行器返回过程中与飞行器可靠连接，同时飞行器能够在返回地面后快速卸载载荷。本发明回收锁紧装置可重复使用，主要应用于空天飞行器携带物品从轨道返回地面过程中，使物品便捷可靠安装于飞行器舱内。

Description

一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置及使用方法

技术领域

本发明属于机械设计领域，涉及一种空天飞行器用回收锁紧装置，特别涉及一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置及使用方法。

背景技术

长期在轨航天器均由昂贵设备及高价值材料构成，一些零部件在长期在轨的过程中难免损坏，无法继续使用。若直接抛弃成为太空垃圾十分可惜，空天飞行器的出现使回收这些高价值的损坏产品成为可能。而空天飞行器携带这些载荷返回时，需要与这些载荷可靠连接，并在能够在返回后快捷方便地解锁。

目前的空天飞行器的回收锁紧装置仍沿用常规锁紧释放装置，通常为由曲柄-摇臂机构或曲柄滑块机构组成的锁钩型锁紧释放装置，其锁紧原理为通过电机及减速器驱动曲柄，使摇臂锁钩或滑块锁钩勾住被动端柱销或凸缘，并在曲柄死点处使电机加电保持并进行锁死。锁紧装置需要解锁时，电机及减速器驱动曲柄反转，锁钩释放预紧力并离开锁紧位置，锁紧装置实现解锁，此时可将载荷卸载。其不足在于：传动链为电机舵机减速后驱动曲柄，曲柄带动连杆锁钩动作，传动链较长的导致可靠性降低，同时装置动作需连接控制装置，通过控制装置实现锁紧及解锁的时间较长，带来运行成本及维护成本的增加。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置和使用方法，将回收锁紧装置主动端和被动端对齐后插入，主动端和被动端中的半圆柱销被迫旋转，迫使紧固弹簧蓄能，插入到位后，主动端和被动端中的半圆柱销啮合，同时在紧固弹簧的驱动下旋转归位，锁紧完成，另外，在返回地面后，维护人员可通过按压压杆，实现手动快速解锁。本发明解决了载荷从轨道返回地面过程中与飞行器的连接问题，降低了载荷与飞行器的连接难度，保证了载荷能够在飞行器返回过程中与飞行器可靠连接，同时飞行器能够在返回地面后快速卸载载荷。本发明回收锁紧装置可重复使用，主要应用于空天飞行器携带物品从轨道返回地面过程中，使物品便捷可靠安装于飞行器舱内。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置，包括主动端和被动端；

主动端包括主动锁紧支座，主动紧固弹簧和主动半圆柱销；主动锁紧支座上端与载荷固定连接，下端设有主动凸型方柱和主动限位凹腔；主动紧固弹簧位于主动锁紧支座内部，下端与主动半圆柱销连接，上端与主动锁紧支座连接；主动半圆柱销可绕主动半圆柱销的轴线转动；

被动端包括被动锁紧支座，被动紧固弹簧和被动半圆柱销；

被动锁紧支座下端安装在飞行器上，上端设有被动凸型方柱和被动限位凹腔，被动紧固弹簧位于被动锁紧支座内部，上端与被动半圆柱销连接，下端与被动锁紧支座连接；被动半圆柱销可绕被动半圆柱轴线转动；

主动端与被动端处于分离状态时，被动半圆柱销和主动半圆柱销的平面分别在被动紧固弹簧和主动紧固弹簧的作用下与竖直方向呈45°，主动半圆柱销一侧位于主动限位凹腔中，被动半圆柱销一侧位于被动限位凹腔中；

主动端插入被动端时，主动凸型方柱进入被动限位凹腔使被动半圆柱销被迫转动，被动凸型方柱进入主动限位凹腔使主动半圆柱销被迫转动，直至被动半圆柱销和主动半圆柱销的平面与竖直方向平行，被动半圆柱销和主动半圆柱销进行啮合，同时被动半圆柱销和主动半圆柱销所受压迫力消失，被动半圆柱销和主动半圆柱销分别在被动紧固弹簧和主动紧固弹簧的驱动下旋转至初始位置，实现锁紧。

进一步的，主动端与被动端处于分离状态时，被动半圆柱销中平面的形心与主动半圆柱销中平面的形心的连线为竖直方向。

进一步的，主动凸型方柱中设有与主动半圆柱销第一侧配合的第一转动腔体，主动端与被动端处于分离状态时，主动半圆柱销第一侧置于所述第一转动腔体中第二侧位于主动限位凹腔中，主动端插入被动端时，被动凸型方柱进入主动限位凹腔使主动半圆柱销被迫转动，直至主动半圆柱销的平面与竖直方向平行，主动半圆柱销第二侧离开主动限位凹腔，主动半圆柱销所受压迫力消失；

被动凸型方柱中设有与被动半圆柱销第一侧配合的第二转动腔体，主动端与被动端处于分离状态时，被动半圆柱销第一侧置于所述第二转动腔体中，第二侧位于被动限位凹腔中，主动端插入被动端时，主动凸型方柱进入被动限位凹腔使被动半圆柱销被迫转动，直至被动半圆柱销的平面与竖直方向平行，被动半圆柱销第二侧离开被动限位凹腔，被动半圆柱销所受压迫力消失。

进一步的，所述主动半圆柱销的端面上设有主动半圆柱销限位凸台，第一转动腔体中设有第一凹槽，主动半圆柱销限位凸台与第一凹槽配合，使主动半圆柱销在第一转动腔体中只能绕主动半圆柱销的轴线旋转；

所述被动半圆柱销中的端面上设有被动半圆柱销限位凸台，第二转动腔体中设有第二凹槽，被动半圆柱销限位凸台与第二凹槽配合，使被动半圆柱销在第二转动腔体中只能绕被动半圆柱销的轴线旋转。

进一步的，所述主动半圆柱销限位凸台为

圆环形状，所述第一凹槽为/>

圆环形状，所述圆环的中心位于主动半圆柱销的轴线上；

所述被动半圆柱销限位凸台为

圆环形状，所述第二凹槽为/>

圆环形状，所述圆环的中心位于被动半圆柱销的轴线上。

进一步的，所述主动端还包括压杆，所述压杆设于主动紧固弹簧和主动半圆柱销(8)的连接处，通过压杆推动啮合后的被动半圆柱销和主动半圆柱销绕轴线旋转至直至被动半圆柱销和主动半圆柱销的平面与竖直方向平行，实现解锁。

进一步的，所述主动端还包括第一主动弹簧固定螺栓，主动锁紧支座紧固件，主动弹簧固定座紧固件，第一主动弹簧固定螺母，主动弹簧固定座，第二主动弹簧固定螺母和第二主动弹簧固定螺栓；

主动锁紧支座上端通过主动锁紧支座紧固件与载荷固定连接；主动弹簧固定座通过主动弹簧固定座紧固件固定在主动锁紧支座上，主动紧固弹簧上端通过第二主动弹簧固定螺栓和第一主动弹簧固定螺母与主动弹簧固定座连接；主动紧固弹簧下端通过第一主动弹簧固定螺栓和第二主动弹簧固定螺母与主动半圆柱销连接；

被动端还包括被动锁紧支座紧固件，第一被动弹簧固定螺栓，第二被动弹簧固定螺栓，被动弹簧固定座，被动弹簧固定座紧固件，第二被动弹簧固定螺母和第一被动弹簧固定螺母；

被动锁紧支座下端通过被动锁紧支座紧固件安装在飞行器上；被动弹簧固定座通过被动弹簧固定座紧固件固定在被动锁紧支座上，被动紧固弹簧下端通过第二被动弹簧固定螺栓和第二被动弹簧固定螺母与被动弹簧固定座连接；被动紧固弹簧上端通过第一被动弹簧固定螺栓和第一被动弹簧固定螺母与被动半圆柱销连接；

所述主动锁紧支座和被动锁紧支座为框架结构。

上述一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置的使用方法，包括以下步骤：

S1初始状态时，主动端与被动端处于分离状态，主动锁紧支座上端与载荷固定连接，被动锁紧支座下端安装在飞行器上，被动半圆柱销和主动半圆柱销的平面分别在被动紧固弹簧和主动紧固弹簧的作用下与竖直方向呈45°，主动半圆柱销一侧位于主动限位凹腔中，被动半圆柱销一侧位于被动限位凹腔中；

S2主动端插入被动端，主动凸型方柱进入被动限位凹腔使被动半圆柱销被迫转动，被动凸型方柱进入主动限位凹腔使主动半圆柱销被迫转动，直至被动半圆柱销和主动半圆柱销的平面与竖直方向平行，被动半圆柱销和主动半圆柱销进行啮合，同时被动半圆柱销和主动半圆柱销一侧所受压迫力消失；

S3被动半圆柱销和主动半圆柱销分别在被动紧固弹簧和主动紧固弹簧的驱动下旋转至初始位置，实现锁紧。

进一步的，一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置的使用方法中，所述主动端还包括压杆，所述压杆设于主动紧固弹簧和主动半圆柱销的连接处；

所述使用方法还包括：

S4通过压杆推动啮合后的被动半圆柱销和主动半圆柱销绕轴线旋转至直至被动半圆柱销和主动半圆柱销的平面与竖直方向平行，实现解锁。

进一步的，一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置的使用方法中，所述步骤S1还包括：

将4个被动式回收锁紧装置的主动端布置于载荷的四角，将4个被动式回收锁紧装置的被动端安装于飞行器，且每个被动式回收锁紧装置相较于相邻被动式回收锁紧装置转动90°。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明一种被动式回收锁紧装置，创新性的设计了主动端和被动端的结构，特别设计了凸型方柱、半圆柱销和紧固弹簧的结构及配合方式，使主动端插入被动端的过程中，迫使两个半圆柱销旋转并使紧固弹簧蓄能，配合到位后凸型方柱对半圆柱销的限位消失，紧固弹簧使半圆柱销旋转归位，实现载荷与飞行器结构间的锁紧与连接，以简单的结构实现了稳定的锁紧效果，锁紧效率高；

(2)本发明一种被动式回收锁紧装置，利用锁紧状态下支座及紧固弹簧会对半圆柱销产生与锁紧方向同向力矩的特点，使回收锁紧装置在正常锁紧状态下，不会因外力产生的干扰力矩而使两个半圆柱销发生解锁旋转，保证载荷与飞行器间的可靠连接；

(3)本发明一种被动式回收锁紧装置，设计了半圆柱销在凸型方柱中的放置方式以及半圆柱销限位凸台和与之配合的凹槽的具体结构，能够防止半圆柱销在锁紧或解锁过程中移位；

(4)本发明一种被动式回收锁紧装置，需要解锁时，仅需维护人员下压主动半圆柱销压杆即可实现解锁动作，操作方便快捷；

(5)本发明一种被动式回收锁紧装置的使用方法中，采取将被动式回收锁紧装置四角周向布置的形式，有利于承载；

(6)本发明一种被动式回收锁紧装置及其使用方法，与现有技术相比，解决了载荷从轨道返回地面过程中与飞行器的连接问题，降低载荷与飞行器的连接难度，具备可重复锁紧释放功能，且具有自锁功能，无电机及传动组件，可靠性高，能有效应用于空间飞行器上载荷的在轨回收锁紧与地面释放。

附图说明

图1为本发明被动式回收锁紧装置组成正视图；

图2为本发明被动式回收锁紧装置组成背视图；

图3为本发明被动式回收锁紧装置工作原理图；

图4为本发明被动式回收锁紧装置的剖视图；

图5为本发明被动式回收锁紧装置锁紧过程剖视示意图；

图6为本发明被动式回收锁紧装置解锁状态布置图。

具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本发明一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置，包括主动锁紧支座13，主动紧固弹簧6和主动半圆柱销8，以及被动锁紧支座9，被动紧固弹簧17和被动半圆柱销15；

在一种优选的实施例中，本发明一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置，还包括压杆；

在一种优选的实施例中，本发明一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置，还包括第一主动弹簧固定螺栓7，主动锁紧支座紧固件2，主动弹簧固定座紧固件3，第一主动弹簧固定螺母4，主动弹簧固定座5，第二主动弹簧固定螺母12和第二主动弹簧固定螺栓14；以及被动锁紧支座紧固件10，第一被动弹簧固定螺栓16，第二被动弹簧固定螺栓18，被动弹簧固定座19，被动弹簧固定座紧固件20，第二被动弹簧固定螺母21和第一被动弹簧固定螺母22；

主动锁紧支座13通过主动锁紧支座紧固件2与载荷1实现固连，被动锁紧支座9通过被动锁紧支座紧固件10与飞行器11实现固连，被动锁紧支座9和主动锁紧支座13均设有凸型方柱和限位凹槽，被动锁紧支座9与主动锁紧支座13配合后，二者通过彼此的凸型方柱与限位凹槽限制两方向平动与三方向转动，即主动锁紧支座13仅能相对于被动锁紧支座9进行竖直运动，配合到位后，被动锁紧支座9与主动锁紧支座13通过主动半圆柱销8与被动半圆柱销15啮合后连接紧固在一起。主动半圆柱销8通过第一主动弹簧固定螺栓7和第二主动弹簧固定螺母12与主动紧固弹簧6实现连接，被动半圆柱销15通过第一被动弹簧固定螺栓16和第一被动弹簧固定螺母22与被动紧固弹簧17实现连接。主动紧固弹簧6的另一端通过第二主动弹簧固定螺栓14和第一主动弹簧固定螺母4与主动弹簧固定座5实现连接，主动弹簧固定座5通过主动弹簧固定座紧固件3与主动锁紧支座13实现固连。被动紧固弹簧17的另一端通过第二被动弹簧固定螺栓18和第二被动弹簧固定螺母21与被动弹簧固定座19实现连接，被动弹簧固定座19通过被动弹簧固定座紧固件20与被动锁紧支座9实现固连；由于为被动式锁紧装置，动力源为在轨空间机械臂。机械臂抓取载荷1，将回收锁紧装置主被动端对齐后插入，迫使紧固弹簧蓄能。待主动半圆柱销8与被动半圆柱销15接触面(即平面)相触后，被动锁紧支座9和主动锁紧支座13对主动半圆柱销8和被动半圆柱销15的限制解除，主动半圆柱销8和被动半圆柱销15在紧固弹簧的驱动下旋转归位，锁紧完成。在返回地面后，维护人员通过按压主动半圆柱销8上所设压杆，迫使主动半圆柱销8和被动半圆柱销15旋转，实现手动快速解锁。

实施例1：

图1、图2为本发明被动式回收锁紧装置的组成正视图及背视图，包括主动锁紧支座13，主动紧固弹簧6和主动半圆柱销8，以及被动锁紧支座9，被动紧固弹簧17和被动半圆柱销15，压杆，第一主动弹簧固定螺栓7，主动锁紧支座紧固件2，主动弹簧固定座紧固件3，第一主动弹簧固定螺母4，主动弹簧固定座5，第二主动弹簧固定螺母12和第二主动弹簧固定螺栓14；以及被动锁紧支座紧固件10，第一被动弹簧固定螺栓16，第二被动弹簧固定螺栓18，被动弹簧固定座19，被动弹簧固定座紧固件20，第二被动弹簧固定螺母21和第一被动弹簧固定螺母22；

主动锁紧支座13通过主动锁紧支座紧固件2与载荷1实现固连，被动锁紧支座9通过被动锁紧支座紧固件10与飞行器11实现固连，被动锁紧支座9和主动锁紧支座13均设有凸型方柱和限位凹槽，被动锁紧支座9与主动锁紧支座13配合后，二者通过彼此的凸型方柱与限位凹槽限制两方向平动与三方向转动，即主动锁紧支座13仅能相对于被动锁紧支座9进行竖直运动，配合到位后，被动锁紧支座9与主动锁紧支座13通过主动半圆柱销8与被动半圆柱销15啮合后连接紧固在一起。主动半圆柱销8通过第一主动弹簧固定螺栓7和第二主动弹簧固定螺母12与主动紧固弹簧6实现连接，被动半圆柱销15通过第一被动弹簧固定螺栓16和第一被动弹簧固定螺母22与被动紧固弹簧17实现连接。主动紧固弹簧6的另一端通过第二主动弹簧固定螺栓14和第一主动弹簧固定螺母4与主动弹簧固定座5实现连接，主动弹簧固定座5通过主动弹簧固定座紧固件3与主动锁紧支座13实现固连。被动紧固弹簧17的另一端通过第二被动弹簧固定螺栓18和第二被动弹簧固定螺母21与被动弹簧固定座19实现连接，被动弹簧固定座19通过被动弹簧固定座紧固件20与被动锁紧支座9实现固连；

图3为本发明被动式回收锁紧装置工作原理图。空间机械臂抓取载荷1并将回收锁紧装置主被动端对齐后插入。插入过程中，主动半圆柱销8进入被动锁紧支座9后被迫限位转动且主动紧固弹簧6被拉伸伸长蓄能，同时被动半圆柱销15同样进入主动锁紧支座13后被迫限位转动且被动紧固弹簧17被拉伸伸长蓄能。待主动半圆柱销8与被动半圆柱销15接触后，插入到位，此时被动锁紧支座9与主动锁紧支座13中共同形成圆柱空腔，具体的说，被动锁紧支座9与主动锁紧支座13中的凸型方柱中的转动腔体组合形成圆柱空腔，主动半圆柱销8与被动半圆柱销15接触并在主动紧固弹簧6与被动紧固弹簧17的驱动下旋转归位，锁紧完成。锁紧到位后，若有外部振动，被动锁紧支座9与主动锁紧支座13给主动半圆柱销8与被动半圆柱销15在轴线处与解锁方向相反的力矩，不产生解锁趋势。解锁时，维护人员向上下压主动半圆柱销8的把手，主动半圆柱销8与被动半圆柱销15绕轴线旋转解锁，随后可将载荷卸下。本发明中所提到的主动半圆柱销8的轴线为2个主动半圆柱销8所组合成的圆柱结构的轴线，被动半圆柱销15的轴线为2个被动半圆柱销15组合成的圆柱结构的轴线，本发明所提到的平面，为附图中的平面A。

图4为本发明被动式回收锁紧装置的剖视图。主动锁紧支座13通过主动锁紧支座紧固件2与载荷1实现固连，被动锁紧支座9通过被动锁紧支座紧固件10与飞行器结构11实现固连，被动锁紧支座9和主动锁紧支座13均设有凸型方柱和限位凹槽，被动锁紧支座9与主动锁紧支座13配合后，二者通过彼此的凸型方柱与限位凹槽限制两方向平动与三方向转动，即主动锁紧支座13仅能相对于被动锁紧支座9进行竖直运动，配合到位后，被动锁紧支座9与主动锁紧支座13通过主动半圆柱销8与被动半圆柱销15啮合后连接紧固在一起。主动半圆柱销8通过第一主动弹簧固定螺栓7和第二主动弹簧固定螺母12与主动紧固弹簧6实现连接，被动半圆柱销15通过第一被动弹簧固定螺栓16和第一被动弹簧固定螺母22与被动紧固弹簧17实现连接。主动紧固弹簧6的另一端通过第二主动弹簧固定螺栓14和第一主动弹簧固定螺母4与主动弹簧固定座5实现连接，主动弹簧固定座5通过主动弹簧固定座紧固件3与主动锁紧支座13实现固连。被动紧固弹簧17的另一端通过第二被动弹簧固定螺栓18和第二被动弹簧固定螺母21与被动弹簧固定座19实现连接，被动弹簧固定座19通过被动弹簧固定座紧固件20与被动锁紧支座9实现固连。

空间机械臂抓取载荷1并将回收锁紧装置主被动端对齐后插入。以主动端为例，插入过程中，主动半圆柱销8首先触碰被动锁紧支座9的凸型方柱，被迫限位转动且主动紧固弹簧6被拉伸伸长蓄能。待主动半圆柱销8与被动半圆柱销15相触后，插入到位。主动半圆柱销8不再接触被动锁紧支座9，限位消失。主动半圆柱销8与被动半圆柱销15在主动紧固弹簧6与被动紧固弹簧17的驱动下旋转归位，锁紧完成。

返回地面后需要解锁时，维护人员向上下压主动半圆柱销8的压杆，主动半圆柱销8与被动半圆柱销15绕轴线旋转解锁，随后延竖直方向将载荷1与被动式回收锁紧装置主动端一同拉起，待主动半圆柱销8与被动半圆柱销15脱离接触后，维和人员可不再上下压压杆，直接将载荷1与被动式回收锁紧装置主动端一同卸下。

图5为本发明被动式回收锁紧装置锁紧过程剖视示意图。插入过程中，主动半圆柱销8与被动半圆柱销15分别触碰被动锁紧支座9的凸型方柱与主动锁紧支座13的凸型方柱后，被迫转动，主动紧固弹簧6与被动紧固弹簧17被拉伸伸长并蓄能。

图6为本发明被动式回收锁紧装置解锁状态布置图。本发明回收锁紧装置一般布置在载荷的四角，同时每一角上回收锁紧装置相较临角的回收锁紧装置旋转90°，图中主动锁紧支座13安装在载荷1上，被动锁紧支座9安装在飞行器11上，四角周向布置有利于承载。

本发明被动式回收锁紧装置能够可重复使用，主要应用于空天飞行器上，主要工作时间为飞行器返回全程。当装置正确锁紧后，利用支座及弹簧给锁柱锁紧方向同向力矩的特点，保证整个再入过程不会意外解锁。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置，其特征在于，包括主动端和被动端；

主动端包括主动锁紧支座(13)，主动紧固弹簧(6)和主动半圆柱销(8)；主动锁紧支座(13)上端与载荷(1)固定连接，下端设有主动凸型方柱和主动限位凹腔；主动紧固弹簧(6)位于主动锁紧支座(13)内部，下端与主动半圆柱销(8)连接，上端与主动锁紧支座(13)连接；主动半圆柱销(8)可绕主动半圆柱销(8)的轴线转动；

被动端包括被动锁紧支座(9)，被动紧固弹簧(17)和被动半圆柱销(15)；被动锁紧支座(9)下端安装在飞行器(11)上，上端设有被动凸型方柱和被动限位凹腔，被动紧固弹簧(17)位于被动锁紧支座(9)内部，上端与被动半圆柱销(15)连接，下端与被动锁紧支座(9)连接；被动半圆柱销(15)可绕被动半圆柱销(15)轴线转动；

主动端与被动端处于分离状态时，被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)的平面分别在被动紧固弹簧(17)和主动紧固弹簧(6)的作用下与竖直方向呈45°，主动半圆柱销(8)一侧位于主动限位凹腔中，被动半圆柱销(15)一侧位于被动限位凹腔中；

主动端插入被动端时，主动凸型方柱进入被动限位凹腔使被动半圆柱销(15)被迫转动，被动凸型方柱进入主动限位凹腔使主动半圆柱销(8)被迫转动，直至被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)的平面与竖直方向平行，被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)进行啮合，同时被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)所受压迫力消失，被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)分别在被动紧固弹簧(17)和主动紧固弹簧(6)的驱动下旋转至初始位置，实现锁紧。

2.根据权利要求1所述的一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置，其特征在于，主动端与被动端处于分离状态时，被动半圆柱销(15)中平面的形心与主动半圆柱销(8)中平面的形心的连线为竖直方向。

3.根据权利要求1所述的一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置，其特征在于，主动凸型方柱中设有与主动半圆柱销(8)第一侧配合的第一转动腔体，主动端与被动端处于分离状态时，主动半圆柱销(8)第一侧置于所述第一转动腔体中第二侧位于主动限位凹腔中，主动端插入被动端时，被动凸型方柱进入主动限位凹腔使主动半圆柱销(8)被迫转动，直至主动半圆柱销(8)的平面与竖直方向平行，主动半圆柱销(8)第二侧离开主动限位凹腔，主动半圆柱销(8)所受压迫力消失；

被动凸型方柱中设有与被动半圆柱销(15)第一侧配合的第二转动腔体，主动端与被动端处于分离状态时，被动半圆柱销(15)第一侧置于所述第二转动腔体中，第二侧位于被动限位凹腔中，主动端插入被动端时，主动凸型方柱进入被动限位凹腔使被动半圆柱销(15)被迫转动，直至被动半圆柱销(15)的平面与竖直方向平行，被动半圆柱销(15)第二侧离开被动限位凹腔，被动半圆柱销(15)所受压迫力消失。

4.根据权利要求3所述的一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置，其特征在于，所述主动半圆柱销(8)的端面上设有主动半圆柱销限位凸台，第一转动腔体中设有第一凹槽，主动半圆柱销限位凸台与第一凹槽配合，使主动半圆柱销(8)在第一转动腔体中只能绕主动半圆柱销(8)的轴线旋转；

所述被动半圆柱销(15)中的端面上设有被动半圆柱销限位凸台，第二转动腔体中设有第二凹槽，被动半圆柱销限位凸台与第二凹槽配合，使被动半圆柱销(15)在第二转动腔体中只能绕被动半圆柱销(15)的轴线旋转。

5.根据权利要求4所述的一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置，其特征在于，所述主动半圆柱销限位凸台为

圆环形状，所述第一凹槽为/>

圆环形状，所述圆环的中心位于主动半圆柱销(8)的轴线上；

所述被动半圆柱销限位凸台为

圆环形状，所述第二凹槽为/>

圆环形状，所述圆环的中心位于被动半圆柱销(15)的轴线上。

6.根据权利要求1任一项所述的一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置，其特征在于，所述主动端还包括压杆，所述压杆设于主动紧固弹簧(6)和主动半圆柱销(8)的连接处，通过压杆推动啮合后的被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)绕轴线旋转至直至被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)的平面与竖直方向平行，实现解锁。

7.根据权利要求1所述的一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置，其特征在于，所述主动端还包括第一主动弹簧固定螺栓(7)，主动锁紧支座紧固件(2)，主动弹簧固定座紧固件(3)，第一主动弹簧固定螺母(4)，主动弹簧固定座(5)，第二主动弹簧固定螺母(12)和第二主动弹簧固定螺栓(14)；

主动锁紧支座(13)上端通过主动锁紧支座紧固件(2)与载荷(1)固定连接；主动弹簧固定座(5)通过主动弹簧固定座紧固件(3)固定在主动锁紧支座(13)上，主动紧固弹簧(6)上端通过第二主动弹簧固定螺栓(14)和第一主动弹簧固定螺母(4)与主动弹簧固定座(5)连接；主动紧固弹簧(6)下端通过第一主动弹簧固定螺栓(7)和第二主动弹簧固定螺母(12)与主动半圆柱销(8)连接；

被动端还包括被动锁紧支座紧固件(10)，第一被动弹簧固定螺栓(16)，第二被动弹簧固定螺栓(18)，被动弹簧固定座(19)，被动弹簧固定座紧固件(20)，第二被动弹簧固定螺母(21)和第一被动弹簧固定螺母(22)；

被动锁紧支座(9)下端通过被动锁紧支座紧固件(10)安装在飞行器(11)上；被动弹簧固定座(19)通过被动弹簧固定座紧固件(20)固定在被动锁紧支座(9)上，被动紧固弹簧(17)下端通过第二被动弹簧固定螺栓(18)和第二被动弹簧固定螺母(21)与被动弹簧固定座(19)连接；被动紧固弹簧(17)上端通过第一被动弹簧固定螺栓(16)和第一被动弹簧固定螺母(22)与被动半圆柱销(15)连接；

所述主动锁紧支座(13)和被动锁紧支座(9)为框架结构。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1初始状态时，主动端与被动端处于分离状态，主动锁紧支座(13)上端与载荷(1)固定连接，被动锁紧支座(9)下端安装在飞行器(11)上，被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)的平面分别在被动紧固弹簧(17)和主动紧固弹簧(6)的作用下与竖直方向呈45°，主动半圆柱销(8)一侧位于主动限位凹腔中，被动半圆柱销(15)一侧位于被动限位凹腔中；

S2主动端插入被动端，主动凸型方柱进入被动限位凹腔使被动半圆柱销(15)被迫转动，被动凸型方柱进入主动限位凹腔使主动半圆柱销(8)被迫转动，直至被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)的平面与竖直方向平行，被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)进行啮合，同时被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)一侧所受压迫力消失；

S3被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)分别在被动紧固弹簧(17)和主动紧固弹簧(6)的驱动下旋转至初始位置，实现锁紧。

9.根据权利要求8所述的一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置的使用方法，其特征在于，所述主动端还包括压杆，所述压杆设于主动紧固弹簧(6)和主动半圆柱销(8)的连接处；

所述使用方法还包括：

S4通过压杆推动啮合后的被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)绕轴线旋转至直至被动半圆柱销(15)和主动半圆柱销(8)的平面与竖直方向平行，实现解锁。

10.根据权利要求8所述的一种用于空间运输的被动式回收锁紧装置的使用方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：

将4个被动式回收锁紧装置的主动端布置于载荷(1)的四角，将4个被动式回收锁紧装置的被动端安装于飞行器(11)，且每个被动式回收锁紧装置相较于相邻被动式回收锁紧装置转动90°。

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