一种插拔锁紧的空间折展机构的制作方法

本发明涉及航天设备技术领域，尤其涉及一种插拔锁紧的空间折展机构。

背景技术

在宇航领域中，由于火箭运载能力、空间环境和空间大小的限制，经常要求产品在满足质量轻、体积小、结构可靠的前提下，具有空间折展功能，同时为了便于宇航员使用，尽可能的要求产品通过简单动作即可完成操作。

当前空间站中很多产品的在轨状态无法满足上行的力学要求，所以产品设计时通常采用在地面上拆卸，以捆绑打包的方式上行，在轨后由宇航员进行在轨组装。这种方式给宇航员带来了很大的工作量，同时还要考虑连接零件和拆卸工具的存放问题。与之相比，具有空间折展能力的产品可以采用折叠状态上行，并通过捆绑或螺钉加固的方式使其力学性能满足上行要求，在轨后解除约束，将其展开为工作状态。这种方式无需宇航员进行在轨组装，极大的减少了工作量。

随着我国航天技术的发展，当前空间站单机对操作简单和空间折展的要求越来越高。地面上通常采用的折展机构存在质量重、占用空间大、操作繁琐或不适合低重力环境下使用等问题，不能满足空间站的要求。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种插拔锁紧的空间折展机构，很好的解决了上述问题，其质量轻、体积小以及操作简便，折展方便，同时不会相对旋转，连接稳固，非常适合低重力环境下使用，很好的满足了在空间站内使用的要求。

本发明的技术方案是一种插拔锁紧的空间折展机构，包括一端封闭的横筒、套接在横筒未封闭端的防脱套筒，所述防脱套筒内设置有滑道，所述滑道内轴向依次安装有摇臂和滑动挡筒，所述摇臂穿过防脱套筒通过销轴与滑动挡筒一端转动连接，所述滑动挡筒另一端设置有滑动凸台，所述滑动凸台与横筒滑动连接，所述滑动凸台与防脱套筒之间设置有压缩弹簧。

进一步的，所述横筒内壁上设置有轴向滑槽，所述滑动凸台上设置有与轴向滑槽适配的凸起滑块。

进一步的，所述防脱套筒与横筒之间设置有弹簧槽，所述压缩弹簧一端设于弹簧槽内，所述压缩弹簧另一端套设在滑动挡筒上。

进一步的，所述滑动挡筒一端开设有开口槽，所述摇臂一端设置有轴头，所述轴头插接在开口槽内，所述滑动挡筒开口槽端通过销轴与轴头转动连接。

进一步的，所述防脱套筒内壁设置有防转滑槽，所述滑动挡筒上设置有与防转滑槽相适配的防转滑块。

进一步的，所述摇臂轴头端还设置有与防脱套筒内的滑道相适配的固定台。

进一步的，所述防脱套筒通过螺纹与横筒固定连接。

进一步的，所述横筒封闭端设置有延展连接段。

进一步的，所述延展连接段设置有外螺纹，所述延展连接段上设置有销钉孔。

进一步的，所述延展连接段开设有螺纹孔，所述延展连接段截面为方形，所述延展连接段开设有销钉孔。

本发明的有益效果是：

1.本发明可以相对转动的摇臂和滑动挡筒位于防脱套筒的滑道内，通过摇臂的进出滑道，即可实现摇臂与滑动挡筒之间的展开和折叠，进而使分别连接在摇臂端和滑动挡筒侧横筒端的两物体具有展开和折叠的功能；滑动凸台与防脱套筒之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧有一定的预紧力，限制了与滑动挡筒连接的摇臂的轴向运动，完成展开状态的定位锁紧，本发明的折展机构通过插拔即可完成物体之间的折展，结构简单稳定，使用方便，连接稳固，非常适合低重力环境下使用，很好的满足了在空间站内使用的要求。

2.所述横筒内壁上设置有轴向滑槽与凸起滑块的设计，限制了横筒与滑动挡筒之间的周向运动，使其展开时固定稳固；

3.弹簧槽的设计，避免了压缩弹簧的移位，使其压缩延伸时位置稳定；

4.开口槽与轴头的设计，限定了摇臂与横筒之间折展的方向，同时使其固定连接稳固；

5.防转滑槽和防转滑块的设计，限定了防脱套筒与滑动挡筒的相对旋转，即限定了摇臂与横筒上连接的物体之间的相对相对周向旋转。

附图说明

图1为本发明第一种实施例展开时的剖面结构示意图；

图2为本发明第二种实施例展开时的剖面结构示意图；

图3为本发明第二种实施例折叠时的剖面结构示意图；

图4为本发明第二种实施例中滑动挡筒的结构示意图；

图5为本发明第二种实施例中防脱套筒的结构示意图；

图6为本发明第二种实施例中摇臂的结构示意图；

图7为本发明第三种实施例两个横筒连接时的结构示意图；

图8为本发明第三种实施例中两种横筒的结构示意图；

图中：1.横筒，2.防脱套筒，3.滑道，4.摇臂，5.滑动挡筒，6.销轴，7.滑动凸台，8.压缩弹簧，9.轴向滑槽，10.凸起滑块，11.弹簧槽，12.开口槽，13.轴头，14.防转滑槽，15.固定台，16.延展连接段，17.销钉孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

实施例一：如图1所示，本发明提供了一种插拔锁紧的空间折展机构，包括一端封闭的横筒1、套接在横筒1未封闭端的防脱套筒2，所述防脱套筒2内设置有滑道3，所述滑道3内轴向依次安装有摇臂4和滑动挡筒5，所述摇臂4穿过防脱套筒2通过销轴6与滑动挡筒5一端转动连接，所述滑动挡筒5另一端设置有滑动凸台7，所述滑动凸台7与横筒1滑动连接，所述滑动凸台7与防脱套筒2之间设置有压缩弹簧8。

摇臂4可以在防脱套筒2内进行插拔，即通过插拔即可完成连接在摇臂4和横筒1两端的物体之间的折展，结构简单稳定，使用方便，连接稳固，非常适合低重力环境下使用，很好的满足了在空间站内使用的要求。

实施例二：如图2-6所示，本发明提供了一种插拔锁紧的空间折展机构，包括一端封闭的横筒1、套接在横筒1未封闭端的防脱套筒2，所述防脱套筒2内设置有滑道3，所述滑道3内轴向依次安装有摇臂4和滑动挡筒5，所述摇臂4穿过防脱套筒2通过销轴6与滑动挡筒5一端转动连接，所述滑动挡筒5另一端设置有滑动凸台7，所述滑动凸台7与横筒1滑动连接，所述滑动凸台7与防脱套筒2之间设置有压缩弹簧8。

所述横筒1内壁上设置有轴向滑槽9，图8中，所述滑动凸台7上设置有与轴向滑槽9适配的凸起滑块10。所述横筒1内壁上设置有轴向滑槽9与凸起滑块10的设计，限制了横筒1与滑动挡筒5之间的周向运动，使其展开时固定稳固。

所述防脱套筒2与横筒1之间设置有弹簧槽11，所述压缩弹簧8一端设于弹簧槽11内，所述压缩弹簧8另一端套设在滑动挡筒5上。弹簧槽11的设计，避免了压缩弹簧8的移位，使其压缩延伸时位置稳定。

所述滑动挡筒5一端开设有开口槽12，所述摇臂4一端设置有轴头13，所述轴头13插接在开口槽12内，所述滑动挡筒5开口槽端通过销轴6与轴头13转动连接。开口槽12与轴头13的设计，限定了摇臂4与横筒1之间折展的方向，同时使其固定连接稳固。

所述防脱套筒2内壁设置有防转滑槽14，所述滑动挡筒5上设置有与防转滑槽14相适配的防转滑块。防转滑槽14和防转滑块的设计，限定了防脱套筒2与滑动挡筒5的相对旋转，即限定了摇臂4与横筒1上连接的物体之间的相对相对周向旋转。

所述摇臂4轴头端还设置有与防脱套筒2内的滑道3相适配的固定台15。在摇臂4与横筒1之间展开时，固定台15位于防脱套筒2的滑道3内，进一步固定了摇臂4，避免了摇臂4的晃动。

所述防脱套筒2通过螺纹与横筒1固定连接，连接稳固。

实施例三：如图7-8所示，在实施例一或二的基础上，所述横筒1封闭端设置有延展连接段16。所述延展连接段16设置有外螺纹，所述延展连接段16上设置有销钉孔17，或者另一个横筒1上的所述延展连接段16开设有螺纹孔，所述延展连接段截面为方形，所述延展连接段开设有销钉孔17。

使两个横筒1之间可以通过螺纹进行连接，使折展机构和连接在折展机构上的物体具有更多的灵活度，可以单独或者成组使用，更加合理的利用了空间。

当摇臂4插入横筒1内时，摇臂4、防脱套筒2、滑动挡筒5之间都无法旋转，可以进行良好的定位并防止防脱套筒2螺纹段的松动，压缩弹簧8有一定的预紧力，限制了摇臂4的轴向运动，完成展开状态的定位锁紧；需要折叠时，向外拉动摇臂4，压缩弹簧8进一步压缩，当摇臂4的轴头13脱离横筒1时，即可进行旋转，由于压缩弹簧8的作用，摇臂轴头13与防脱套筒2端面接触，实现折叠状态的定位。

本发明可以相对转动的摇臂4和滑动挡筒5位于防脱套筒2的滑道内，通过摇臂4的进出滑道3，即可实现摇臂4与滑动挡筒5之间的展开和折叠，进而使分别连接在摇臂4端和滑动挡筒5侧横筒1端的两物体具有展开和折叠的功能；滑动凸台7与防脱套筒2之间设置有压缩弹簧8，压缩弹簧8有一定的预紧力，限制了与滑动挡筒5连接的摇臂1的轴向运动，完成展开状态的定位锁紧，本发明的折展机构通过插拔即可完成物体之间的折展，结构简单稳定，使用方便，连接稳固，非常适合低重力环境下使用，很好的满足了在空间站内使用的要求。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。