一种在轨锁紧释放机构及在轨锁紧释放实验装置

本发明涉及空间站，具体涉及一种在轨锁紧释放机构及在轨锁紧释放实验装置。

背景技术：

1、随着我国空间站的建设，越来越多的空间实验逐渐开展，大多科学实验平台为静止状态，但是为了实现更高的微重力水平，需要将实验平台解除固定，使其悬浮于太空中进行，实验结束后，需要将实验平台拉回进行锁紧和接触散热，如何实现实验平台的锁紧与释放，满足实验平台开展实验及接触散热的需求成为亟待解决的问题。

2、现有锁紧机构有一些为齿轮传动，传动具有反向间隙；当灰尘等杂质沾附在齿轮上容易引起机构卡死。现有锁紧机构还有一些为蜗轮蜗杆传动，锁紧机构尺寸比较大，结构不紧凑。因为实验平台在失重状态下会悬浮在空中，现有锁紧机构没有固定的锁紧行程，不能约束实验平台在有限的空间内悬浮。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术存在技术问题的一种或几种，提供了一种在轨锁紧释放机构及在轨锁紧释放实验装置。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种在轨锁紧释放机构，包括驱动机构、丝杠、导向壳体、锁紧杆、第一微动开关和第二微动开关，所述导向壳体安装在所述驱动机构的主体结构上，所述导向壳体内形成有与所述驱动机构的输出轴同轴的滑动通道；所述锁紧杆同轴滑动连接在所述滑动通道内，所述锁紧杆中部形成有轴向贯通的螺纹通道；所述驱动机构的输出轴与所述丝杠同轴固定连接，所述丝杠螺纹连接在所述螺纹通道内，所述锁紧杆背离所述驱动机构的一端为锁紧固定端，所述锁紧固定端与锁紧压板固定连接，所述锁紧压板位于所述导向壳体外部；

3、所述导向壳体内还形成有沿滑动通道周向并排布置的第一装配槽和第二装配槽，所述第一微动开关安装在所述第一装配槽内，所述第二微动开关安装在所述第二装配槽内，所述第一微动开关的第一触发部以及所述第二微动开关的第二触发部均伸入所述滑动通道内，所述第一触发部和第二触发部沿所述滑动通道的轴向间隔布置，且沿所述滑动通道的周向错位布置；所述锁紧杆上设有分别与所述第一触发部和第二触发部对应布置的第一触动结构和第二触动结构。

4、本发明的有益效果是：本发明的在轨锁紧释放机构，通过将第一触发结构和第二触发结构错位布置，节省了在轴向方向的空间，具有体积小、结构紧凑的优势；而且采用两个微动开关配合，行程固定、可靠性高，而且微动开关的位置可以调节，能够适应不同运动行程，且产品失效后可以进行手动进行调节释放；驱动机构采用丝杠螺母副进行传动，丝杠与电机直连，减小驱动组件尺寸。

5、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

6、进一步，所述第一触发结构为设置在所述锁紧固定端周侧壁上的触发凸起。

7、采用上述进一步方案的有益效果是：触发凸起可以与第一微动开关进行配合进行触发。

8、进一步，所述滑动通道远离所述驱动机构的一端为收口结构，所述收口结构的内侧壁上设有用于所述触发凸起通过的滑槽。

9、采用上述进一步方案的有益效果是：收口结构可以与锁紧杆配合，滑槽可以方便触发凸起通过。

10、进一步，所述锁紧杆靠近所述驱动机构的一端周侧壁上设有一圈法兰边，所述法兰边与所述滑动通道适配并能够沿所述滑动通道轴向滑动；所述锁紧杆的外侧壁与所述滑动通道的内侧壁之间预留有触发间隙，所述第一触发部和第二触发部均伸入所述触发间隙内，所述触发凸起能够在所述触发间隙内轴向运动。

11、采用上述进一步方案的有益效果是：法兰边可以与滑动通道配合进行轴向滑动，而不能转动。

12、进一步，所述第二触发结构为设置在所述法兰边上的凹槽，所述凹槽的周侧以及朝向所述锁紧压板的一侧均为开口结构。

13、采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置凹槽，可以与第二微动开关进行配合进行触发。

14、进一步，所述滑动通道为多边形结构，所述法兰边的外周侧与所述多边形结构适配。

15、进一步，所述滑动通道的侧壁上开设有第一通孔和第二通孔，所述第一微动开关的第一触发部穿过所述第一通孔伸入所述滑动通道内，所述第二微动开关的第二触发部穿过所述第二通孔伸入所述滑动通道内。

16、进一步，所述第一微动开关通过转接板安装在所述第一装配槽内；所述导向壳体的侧壁上开设有调节长孔，所述调节长孔沿所述导向壳体的轴向延伸布置，所述调节长孔与所述第一装配槽连通，所述转接板通过螺栓连接在所述调节长孔内。

17、采用上述进一步方案的有益效果是：调节长孔的设置，方便调节转接板的位置，进而调节丝杠的运动行程。

18、进一步，所述驱动机构包括电机和电机安装座，所述电机安装座的主体结构上安装有固定座，所述导向壳体套设且固定在所述固定座内，所述电机安装在所述电机安装座内，所述丝杠通过轴承与所述导向壳体转动连接，所述轴承的轴承外圈固定在所述轴承端盖上，所述轴承端盖固定在所述固定座上，所述轴承的轴承内圈通过卡簧固定在所述丝杠上；所述电机安装座的外侧壁上设有电连接器，所述电连接器分别与所述第一微动开关、第二微动开关以及电机电连接。

19、一种在轨锁紧释放实验装置，包括上述的在轨锁紧释放机构，还包括实验平台，所述实验平台上开设有锁紧通孔，所述锁紧杆穿过所述锁紧通孔并与所述锁紧压板固定连接。

20、本发明的有益效果是：本发明的实验装置，提供一种环境适应性强、可靠性高的在轨锁紧释放机构；使用丝杠螺母副进行传动，减小了驱动组件尺寸；采用微动开关进行限位，且使用微动开关转接板，锁紧行程可以改变。

技术特征：

1.一种在轨锁紧释放机构，其特征在于，包括驱动机构、丝杠、导向壳体、锁紧杆、第一微动开关和第二微动开关，所述导向壳体安装在所述驱动机构的主体结构上，所述导向壳体内形成有与所述驱动机构的输出轴同轴的滑动通道；所述锁紧杆同轴滑动连接在所述滑动通道内，所述锁紧杆中部形成有轴向贯通的螺纹通道；所述驱动机构的输出轴与所述丝杠同轴固定连接，所述丝杠螺纹连接在所述螺纹通道内，所述锁紧杆背离所述驱动机构的一端为锁紧固定端，所述锁紧固定端与锁紧压板固定连接，所述锁紧压板位于所述导向壳体外部；

2.根据权利要求1所述一种在轨锁紧释放机构，其特征在于，所述第一触发结构为设置在所述锁紧固定端周侧壁上的触发凸起。

3.根据权利要求2所述一种在轨锁紧释放机构，其特征在于，所述滑动通道远离所述驱动机构的一端为收口结构，所述收口结构的内侧壁上设有用于所述触发凸起通过的滑槽。

4.根据权利要求2所述一种在轨锁紧释放机构，其特征在于，所述锁紧杆靠近所述驱动机构的一端周侧壁上设有一圈法兰边，所述法兰边与所述滑动通道适配并能够沿所述滑动通道轴向滑动；所述锁紧杆的外侧壁与所述滑动通道的内侧壁之间预留有触发间隙，所述第一触发部和第二触发部均伸入所述触发间隙内，所述触发凸起能够在所述触发间隙内轴向运动。

5.根据权利要求4所述一种在轨锁紧释放机构，其特征在于，所述第二触发结构为设置在所述法兰边上的凹槽，所述凹槽的周侧以及朝向所述锁紧压板的一侧均为开口结构。

6.根据权利要求4所述一种在轨锁紧释放机构，其特征在于，所述滑动通道为多边形结构，所述法兰边的外周侧与所述多边形结构适配。

7.根据权利要求1所述一种在轨锁紧释放机构，其特征在于，所述滑动通道的侧壁上开设有第一通孔和第二通孔，所述第一微动开关的第一触发部穿过所述第一通孔伸入所述滑动通道内，所述第二微动开关的第二触发部穿过所述第二通孔伸入所述滑动通道内。

8.根据权利要求1所述一种在轨锁紧释放机构，其特征在于，所述第一微动开关通过转接板安装在所述第一装配槽内；所述导向壳体的侧壁上开设有调节长孔，所述调节长孔沿所述导向壳体的轴向延伸布置，所述调节长孔与所述第一装配槽连通，所述转接板通过螺栓连接在所述调节长孔内。

9.根据权利要求1所述一种在轨锁紧释放机构，其特征在于，所述驱动机构包括电机和电机安装座，所述电机安装座的主体结构上安装有固定座，所述导向壳体套设且固定在所述固定座内，所述电机安装在所述电机安装座内，所述丝杠通过轴承与所述导向壳体转动连接，所述轴承的轴承外圈固定在所述轴承端盖上，所述轴承端盖固定在所述固定座上，所述轴承的轴承内圈通过卡簧固定在所述丝杠上；所述电机安装座的外侧壁上设有电连接器，所述电连接器分别与所述第一微动开关、第二微动开关以及电机电连接。

10.一种在轨锁紧释放实验装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的在轨锁紧释放机构，还包括实验平台，所述实验平台上开设有锁紧通孔，所述锁紧杆穿过所述锁紧通孔并与所述锁紧压板固定连接。

技术总结
本发明涉及一种在轨锁紧释放机构及在轨锁紧释放实验装置，在轨锁紧释放机构包括驱动机构、丝杠、导向壳体、锁紧杆、第一微动开关和第二微动开关；锁紧杆同轴滑动连接在滑动通道内，锁紧杆中部形成有轴向贯通的螺纹通道；驱动机构的输出轴与丝杠同轴固定连接，丝杠螺纹连接在螺纹通道内，锁紧杆背离驱动机构的一端为锁紧固定端，锁紧固定端与锁紧压板固定连接，锁紧压板位于导向壳体外部；导向壳体内还形成有第一装配槽和第二装配槽，第一微动开关安装在第一装配槽内，第二微动开关安装在第二装配槽内，第一触发部和第二触发部沿滑动通道的轴向间隔布置，且沿滑动通道的周向错位布置；锁紧杆上设有第一触动结构和第二触动结构。

技术研发人员：窦腾,乔志宏,李泽韬,刘鹏,李宗峰,王珂
受保护的技术使用者：中国科学院空间应用工程与技术中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13