一种可快速装拆的单向接头

本发明涉及一种单向接头机构，用于连接各种机械设备的输出端。

背景技术：

1、单向连接接头用来传递单向的位移或力，而不会引起其它五个方向上的位移或力。在天文仪器领域，力促动器作为一种可以产生单向力输出的装置，是实现高精度光学成像调整的关键技术组件。天文望远镜镜面或其它精密光学镜面常用力促动器作为主动校正/改变镜面面形的执行单元，用于精确调整望远镜镜面的形状，校正/补偿光学元件的微小变形，以保证光学系统具有优良的像质。

2、力促动器的输出端需采用适当的连接机构，将其输出力作用到光学镜面（一般是背面），且不应引入其它方向的力或力矩。传统上，力促动器常采用弹性细杆或关节轴承作为输出力的连接结构。前者需仔细设计弹性细杆的柔度，但对安装定位精度有较高要求，不便于调整，且总是引入一定量大小的其它方向的力或力矩。后者关节轴承连接结构同样要求较高安装定位精度，并总是存在摩擦。传统工业领域内最经典的单向接头是用于火车车厢之间连接的詹式车钩。詹式车钩是一种快速可靠的连接接头，但结构较复杂，分离时两端的销轴均需拉开。因此，这些传统接头在实际应用中表现出明显的局限性，无法满足精高精密光学精密主动支撑的需求。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种可快速装拆的单向接头。该接头设计便于快速安装和拆卸，使设备的维护效率和灵活性都得到了极大地提升，尤其在对输出精确性和稳定性有较高需求的工作环境中，如与单向精密力促动器进行连接等应用场景。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种可快速装拆的单向接头，包括u形连接头、叉形连接头、调整板、外部销轴、内部销轴和中间销轴，所述u形连接头包括u形板和第一连接端，所述内部销轴通过u形板安装于u形连接头，所述调整板安装于u形板上，所述外部销轴通过调整板与内部销轴平行安装，所述叉形连接头包括叉形板和第二连接端，所述中间销轴通过叉形板垂直地安装于外部销轴和内部销轴之间。

4、进一步的，所述内部销轴内侧的u形板上设置有螺孔，所述外部销轴内侧的调整板上设置有通孔，调整螺钉依次穿过所述通孔和螺孔将调整板连接于u形板上。

5、进一步的，通过调整螺钉来调整调整板的位置，带动外部销轴进行微小位置调整，从而控制外部销轴和内部销轴之间的平行度，实现外部销轴和内部销轴与中间销轴之间的近乎零间隙，并使中间销轴和叉形连接头作为一个整体，自由地实现除轴向运动外的其它五个自由度上的运动。

6、进一步的，所述第一连接端与力促动器的输出端紧固连接。

7、进一步的，所述第二连接端与光学镜面相连。

8、进一步的，所述光学镜面的非工作表面上固定连接有连接座，连接座的外周设置有若干个螺孔，叉形连接头第二连接端的外圆面设置有一周v形槽，第二连接端设置于连接座中，通过紧固螺钉拧入螺孔将叉形连接头与连接座固定。

9、进一步的，进行连接时，将叉形连接头的第二连接端插入连接座，拧入紧固螺钉，使得紧固螺钉的端部锥面与叉形连接头第二连接端的v形槽贴合紧固；进行拆卸时，拧松紧固螺钉，将叉形连接头的第二连接端从连接座中抽出。

10、进一步的，所述单向接头用于传递单向作用力，而不引入其它方向的力或力矩。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、本发明的单向接头用于引导和连接力促动器输出的单向力，而在其它五个自由度上保持不受约束的状态，即不引起其它干扰力和力矩，且具有快速连接接头，便于装拆。外部销轴、内部销轴和中间销轴的结构允许上部叉形连接头可以绕x轴、y轴和z轴的一定量的旋转以及沿x轴和z轴方向上的一定量的位移。本发明特别适用于需要精确控制力的传输方向的场合，这种单向接头的设计，通过其独特的基于三根销轴的结构，使其能够在保持高可靠性和结构稳定性的同时，便于装拆，具有良好的安装工艺性。

技术特征：

1.一种可快速装拆的单向接头，其特征在于，包括u形连接头、叉形连接头、调整板、外部销轴、内部销轴和中间销轴，所述u形连接头包括u形板和第一连接端，所述内部销轴通过u形板安装于u形连接头，所述调整板安装于u形板上，所述外部销轴通过调整板与内部销轴平行安装，所述叉形连接头包括叉形板和第二连接端，所述中间销轴通过叉形板垂直地安装于外部销轴和内部销轴之间。

2.根据权利要求1所述的一种可快速装拆的单向接头，其特征在于，所述内部销轴内侧的u形板上设置有螺孔，所述外部销轴内侧的调整板上设置有通孔，调整螺钉依次穿过所述通孔和螺孔将调整板连接于u形板上。

3.根据权利要求2所述的一种可快速装拆的单向接头，其特征在于，通过调整螺钉来调整调整板的位置，带动外部销轴进行微小位置调整，从而控制外部销轴和内部销轴之间的平行度，实现外部销轴和内部销轴与中间销轴之间的近乎零间隙，并使中间销轴和叉形连接头作为一个整体，自由地实现除轴向运动外的其它五个自由度上的运动。

4.根据权利要求1所述的一种可快速装拆的单向接头，其特征在于，所述第一连接端与力促动器的输出端紧固连接。

5.根据权利要求1所述的一种可快速装拆的单向接头，其特征在于，所述第二连接端与光学镜面相连。

6.根据权利要求5所述的一种可快速装拆的单向接头，其特征在于，所述光学镜面的非工作表面上固定连接有连接座，连接座的外周设置有若干个螺孔，叉形连接头第二连接端的外圆面设置有一周v形槽，第二连接端设置于连接座中，通过紧固螺钉拧入螺孔将叉形连接头与连接座固定。

7.根据权利要求6所述的一种可快速装拆的单向接头，其特征在于，进行连接时，将叉形连接头的第二连接端插入连接座，拧入紧固螺钉，使得紧固螺钉的端部锥面与叉形连接头第二连接端的v形槽贴合紧固；进行拆卸时，拧松紧固螺钉，将叉形连接头的第二连接端从连接座中抽出。

8.根据权利要求1所述的一种可快速装拆的单向接头，其特征在于，所述单向接头用于传递单向作用力，而不引入其它方向的力或力矩。

技术总结
本发明公开了一种可快速装拆的单向接头，包括U形连接头、叉形连接头、调整板、外部销轴、内部销轴和中间销轴，所述U形连接头包括U形板和第一连接端，所述内部销轴通过U形板安装于U形连接头，所述调整板安装于U形板上，所述外部销轴通过调整板与内部销轴平行安装，所述叉形连接头包括叉形板和第二连接端，所述中间销轴通过叉形板垂直地安装于外部销轴和内部销轴之间。本发明用于引导和连接力促动器输出的单向力，而在其它五个自由度上保持不受约束的状态，特别适用于需要精确控制力的传输方向的场合，这种单向接头通过其独特的基于三根销轴的结构设计，使其能够在保持高可靠性和结构稳定性的同时，便于装拆，具有良好的安装工艺性。

技术研发人员：杨德华,姚富金,胡守伟,姜方华,王跃飞,周国华
受保护的技术使用者：中国科学院南京天文光学技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/12/10