适用于空间飞行器舱外把手和暴露载荷之间的连接装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于空间飞行器舱外把手和暴露载荷之间的连接装置，其包括：舱外把手连接装置和暴露载荷连接装置，外围设备为空间飞行器舱外的把手和暴露载荷；舱外把手连接装置和暴露载荷连接装置相连接；所述暴露载荷连接装置包括：载荷安装接口和载荷锁紧指向组件；其中，载荷安装接口由球体结构和载荷安装结构组成并一体设计；且载荷安装结构用于与暴露载荷固定；所述载荷锁紧指向组件利用预紧力的固定方式固定球体结构；舱外把手连接装置利用预紧力的固定方式固定把手。本发明专利技术能够实现暴露载荷和舱外把手的引导安装、可靠固定、精确指向和过载保护，从而为迅速将暴露载荷和舱外把手安装于舱外设定位置提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
适用于空间飞行器舱外把手和暴露载荷之间的连接装置
本专利技术属于领域，尤其涉及一种适用于空间飞行器舱外把手和暴露载荷之间的连接装置。
技术介绍
空间站、载人飞船等空间飞行器在舱体外壁布置了大量航天员用把手以方便航天员出舱活动时移动和固定，如将部分把手用于固定小型舱外暴露载荷将极大的扩展空间飞行器的暴露实验能力。目前国际空间站已使用舱外把手固定材料暴露实验箱进行长期材料暴露实验。但是针对舱外暴露载荷和舱外把手，现有技术中的连接装置不能自动捕获舱外暴露载荷和舱外把手，且自锁功能不佳，可靠性较低。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种适用于空间飞行器舱外把手和暴露载荷之间的连接装置，通过该连接装置能够实现暴露载荷和舱外把手的引导安装、可靠固定、精确指向和过载保护，从而为迅速将暴露载荷和舱外把手安装于舱外设定位置提供技术支撑。本专利技术的适用于空间飞行器舱外把手和暴露载荷之间的连接装置，其包括：舱外把手连接装置和暴露载荷连接装置，外围设备为空间飞行器舱外的把手和暴露载荷；舱外把手连接装置和暴露载荷连接装置相连接；所述暴露载荷连接装置包括：载荷安装接口和载荷锁紧指向组件；其中，载荷安装接口由球体结构和载荷安装结构组成并一体设计；且载荷安装结构用于与暴露载荷固定；所述载荷锁紧指向组件利用预紧力的固定方式固定球体结构；舱外把手连接装置利用预紧力的固定方式固定把手。进一步的，所述载荷锁紧指向组件包括：把手A、导向驱动销A、防松装置、卡环、壳体A、弹簧A、球体安全挡板、球体安全挡板限位块、被动摩擦杯、限位块驱动弹簧、丝杠A、丝杠A挡圈、主动摩擦杯、碟簧、端盖、防松装置包括：防松装置壳体、防松弹簧、防松球；壳体A上表面设有圆形开口，壳体内壁侧面上设有滑槽，且左侧端面上设有螺纹通孔；把手A与壳体A通过卡环周向滑动配合、轴向限位；丝杠A上设有与壳体A螺纹通孔相配合的螺纹，丝杠A与壳体A形成丝杠螺母副；把手A上设有导向槽，导向驱动销A位于把手A的导向槽内且径向固定于丝杠A上；弹簧A一端与壳体A左侧内端面固定，另一端与球体安全挡板固定；球体安全挡板在壳体A滑槽内直线移动；球体安全挡板限位块底部与限位块驱动弹簧端面固定，球体安全挡板限位块对球体安全挡板起到限位作用；在壳体A内安装有被动摩擦杯和主动摩擦杯；被动摩擦杯一端与碟簧接触，另一端与壳体A的止口抵触，四周与壳体接触，即被动摩擦杯仅能向右压缩碟簧；主动摩擦杯上设有孔，主动摩擦杯通过该孔、丝杠A挡圈与丝杠A的右端面滑动连接，丝杠A挡圈设定于丝杠A右端面轴向限定丝杠A和主动摩擦杯的相对位置且允许丝杠A相对主动摩擦杯旋转；锁紧后，球体结构的球面与被动摩擦杯、主动摩擦杯的球面相配合；壳体A右端面通过端盖可拆卸安装，端盖与壳体A固定后起到限制碟簧的作用；把手A导向槽首端和末端之间由三个拐点分为四段，第一段和第三段平行于把手A轴向，第二段和第四段垂直于把手A轴向；防松装置设置于把手A导向槽的第四段，且位于第三个拐点和把手A导向槽末端之间；其中第一段的行程为球体安全挡板由锁定位置至释放点；上述以导向槽首端为左，末端为右。进一步的，所述舱外把手连接装置包括：把手B、导向驱动销B、卡环、盖板、壳体B、把手安全挡、把手压紧块、弹簧预紧块、预紧弹簧、弹簧塞、把手安全挡驱动弹簧、丝杠B、把手安全挡释放锁紧杆、把手安全挡释放锁紧杆连接块、把手安全挡释放锁紧触发杆、小弹簧、防松装置壳体、防松弹簧、防松球、丝杠B挡圈，外围设备为舱外把手；壳体B设有V形开口，壳体内壁侧面上设有滑槽，壳体B左端面通过盖板封闭，且盖板可拆卸安装，盖板上设有螺纹通孔；把手B与盖板通过卡环周向滑动配合、轴向限位；丝杠B上设有与盖板螺纹通孔相配合的螺纹，丝杠B与盖板形成丝杠螺母副；把手B上设有导向槽，导向驱动销B位于把手B的导向槽内且径向固定于丝杠B上；把手安全挡驱动弹簧一端与壳体B左侧内端面固定，另一端与把手安全挡固定；把手安全挡在壳体B滑槽内直线移动；把手安全挡释放锁紧杆连接块设置于壳体B上，一端与把手安全挡释放锁紧触发杆滑动连接，另一端与把手安全挡释放锁紧杆滑动连接，把手安全挡释放锁紧触发杆上套有小弹簧，把手安全挡释放锁紧杆对把手安全挡起到直线限位作用；在丝杠B右端端面上安装有把手压紧块，壳体B右侧端面上安装有弹簧塞；弹簧预紧块与预紧弹簧一端连接，预紧弹簧另一端与弹簧塞连接；把手压紧块上设有孔，把手压紧块通过该孔、丝杠B挡圈与丝杠B滑动连接，丝杠B挡圈安装于丝杠B右端面轴向限位把手压紧块和丝杠B，且允许丝杠B相对于把手压紧块旋转；上述以导向槽首端为左，末端为右。进一步的，把手B导向槽用于推动导向驱动销B驱动丝杠B旋转并为航天员指示机构状态，具体内容如下：导向槽由4段直槽组成，从左到右依次为：P、A、B、C、W，共5个节点，其中PA段与把手B轴线平行，AB段与把手B轴线垂直，BC段与把手B轴线平行，CW与把手B轴线垂直；PA段：导向槽推动导向驱动销B旋转，导向驱动销B从A向P运动时导向驱动销B驱动丝杠B旋转，丝杠B带动把手压紧块沿直线向左侧运动压缩两个把手安全挡驱动弹簧，当导向驱动销B到达P时把手安全挡被把手安全挡释放锁紧杆锁定；当导向槽推动导向驱动销B反向旋转，导向驱动销B从P向A运动时导向驱动销B驱动丝杠B旋转，丝杠B带动把手压紧块沿直线向右侧运动直至导向驱动销B到达A节点，此时处于待触发状态；AB段：导向槽不对导向驱动销B发生作用，仅作为导向槽推动导向驱动销B反向旋转越过A点后机构处于待触发状态的指示用途；BC段：导向槽推动导向驱动销B反向旋转，导向驱动销B从B向C运动时导向驱动销B驱动丝杠B旋转，丝杠B带动把手压紧块沿直线向右侧运动与两个压缩弹簧预紧块夹紧舱外把手，并压缩两个预紧弹簧为舱外把手提供预紧力；导向槽推动导向驱动销B旋转，导向驱动销B从C向B运动时导向驱动销B驱动丝杠B旋转，丝杠B带动把手压紧块沿直线向左侧运动与舱外把手脱离接触；CW段：导向驱动销B从C越过防松装置运动到W，舱外把手被完全锁紧，导向驱动销B被防松装置限制实现防松；导向驱动销B从W越过防松装置运动到C，舱外把手仍被完全锁紧，导向驱动销B失去防松装置的限制；导向驱动销B位于导向槽P时把手连接固定组件处于完全解锁状态。此时把手安全挡被把手安全挡释放锁紧杆锁定，舱外把手的限制去除，航天员可以将把手连接固定组件与舱外把手分离；导向驱动销B从P运动到导向槽B点时把手连接固定组件处于待触发安装状态，此时把手压紧块和把手安全挡处于待触发安装状态；导向驱动销B位于导向槽W时把手连接固定组件处于锁定状态。此时舱外把手被把手压紧块与压缩弹簧预紧块夹紧，并压缩两个预紧弹簧为舱外把手提供充足但又不破坏舱外把手的预紧力。进一步的，导向槽由4段直槽组成，共5个节点，从左到右依次为：P、A、B、C、W，其中PA段与把手A轴线平行，AB段与把手A轴线垂直，BC段与把手A轴线平行，CW段与把手A轴线垂直；PA段：导向槽推动导向驱动销A旋转，导向驱动销A从A向P运动时导向驱动销A驱动丝杠A旋转，丝杠A带动主动摩擦杯及球体安全挡板沿直线向左侧运动压缩两个弹簧A，当导向驱动销A到达P节点时球体安全挡板被限位块驱动弹簧顶起的球体安全挡板限位块锁定；导向槽推动导向驱动销A反向旋转，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于空间飞行器舱外把手和暴露载荷之间的连接装置，其特征在于，包括：舱外把手连接装置和暴露载荷连接装置，外围设备为空间飞行器舱外的把手和暴露载荷；舱外把手连接装置和暴露载荷连接装置相连接；所述暴露载荷连接装置包括：载荷安装接口(100)和载荷锁紧指向组件(200)；其中，载荷安装接口(100)由球体结构(400)和载荷安装结构(300)组成并一体设计；且载荷安装结构(300)用于与暴露载荷固定；所述载荷锁紧指向组件(200)利用预紧力的固定方式固定球体结构(400)；舱外把手连接装置利用预紧力的固定方式固定把手。

【技术特征摘要】
1.一种适用于空间飞行器舱外把手和暴露载荷之间的连接装置，其特征在于，包括：舱外把手连接装置和暴露载荷连接装置，外围设备为空间飞行器舱外的把手和暴露载荷；舱外把手连接装置和暴露载荷连接装置相连接；所述暴露载荷连接装置包括：载荷安装接口(100)和载荷锁紧指向组件(200)；其中，载荷安装接口(100)由球体结构(400)和载荷安装结构(300)组成并一体设计；且载荷安装结构(300)用于与暴露载荷固定；所述载荷锁紧指向组件(200)利用预紧力的固定方式固定球体结构(400)；所述载荷锁紧指向组件(200)包括：把手A(1)、导向驱动销A(2)、防松装置(3)、卡环(4)、壳体A(5)、弹簧A(6)、球体安全挡板(7)、球体安全挡板限位块(8)、被动摩擦杯(9)、限位块驱动弹簧(10)、丝杠A(11)、丝杠A挡圈(12)、主动摩擦杯(13)、碟簧(14)、端盖(15)、防松装置(3)包括：防松装置壳体(31)、防松弹簧(32)、防松球(33)；壳体A(5)上表面设有圆形开口，壳体内壁侧面上设有滑槽，且左侧端面上设有螺纹通孔；把手A(1)与壳体A(5)通过卡环(4)周向滑动配合、轴向限位；丝杠A(11)上设有与壳体A(5)螺纹通孔相配合的螺纹，丝杠A(11)与壳体A(5)形成丝杠螺母副；把手A(1)上设有导向槽，导向驱动销A(2)位于把手A(1)的导向槽内且径向固定于丝杠A(11)上；弹簧A(6)一端与壳体A(5)左侧内端面固定，另一端与球体安全挡板(7)固定；球体安全挡板(7)在壳体A(5)滑槽内直线移动；球体安全挡板限位块(8)底部与限位块驱动弹簧(10)端面固定，球体安全挡板限位块(8)对球体安全挡板(7)起到限位作用；在壳体A(5)内安装有被动摩擦杯(9)和主动摩擦杯(13)；被动摩擦杯(9)一端与碟簧(14)接触，另一端与壳体A(5)的止口抵触，四周与壳体接触，即被动摩擦杯(9)仅能向右压缩碟簧(14)；主动摩擦杯(13)上设有孔，主动摩擦杯(13)通过该孔、丝杠A挡圈(12)与丝杠A(11)的右端面滑动连接，丝杠A挡圈(12)设定于丝杠A(11)右端面轴向限定丝杠A(11)和主动摩擦杯(13)的相对位置且允许丝杠A(11)相对主动摩擦杯(13)旋转；锁紧后，球体结构(400)的球面与被动摩擦杯(9)、主动摩擦杯(13)的球面相配合；壳体A(5)右端面通过端盖(15)可拆卸安装，端盖(15)与壳体A(5)固定后起到限制碟簧(14)的作用；把手A(1)导向槽首端和末端之间由三个拐点分为四段，第一段和第三段平行于把手A(1)轴向，第二段和第四段垂直于把手A(1)轴向；防松装置(3)设置于把手A(1)导向槽的第四段，且位于第三个拐点和把手A(1)导向槽末端之间；其中第一段的行程为球体安全挡板(7)由锁定位置至释放点；上述以导向槽首端为左，末端为右；舱外把手连接装置利用预紧力的固定方式固定把手。2.如权利要求1所述的适用于空间飞行器舱外把手和暴露载荷之间的连接装置，其特征在于，所述舱外把手连接装置包括：把手B(16)、导向驱动销B(17)、卡环(4)、盖板(18)、壳体B(19)、把手安全挡(20)、把手压紧块(21)、弹簧预紧块(22)、预紧弹簧(23)、弹簧塞(24)、把手安全挡驱动弹簧(25)、丝杠B(26)、把手安全挡释放锁紧杆(27)、把手安全挡释放锁紧杆连接块(28)、把手安全挡释放锁紧触发杆(29)、小弹簧(30)、防松装置壳体(31)、防松弹簧(32)、防松球(33)、丝杠B挡圈(34)，外围设备为舱外把手；壳体B(19)设有V形开口，壳体内壁侧面上设有滑槽，壳体B(19)左端面通过盖板(18)封闭，且盖板(18)可拆卸安装，盖板(18)上设有螺纹通孔；把手B(16)与盖板(18)通过卡环(4)周向滑动配合、轴向限位；丝杠B(26)上设有与盖板(18)螺纹通孔相配合的螺纹，丝杠B(26)与盖板(18)形成丝杠螺母副；把手B(16)上设有导向槽，导向驱动销B(17)位于把手B(16)的导向槽内且径向固定于丝杠B(26)上；把手安全挡驱动弹簧(25)一端与壳体B(19)左侧内端面固定，另一端与把手安全挡(20)固定；把手安全挡(20)在壳体B(19)滑槽内直线移动；把手安全挡释放锁紧杆连接块(28)设置于壳体B(19)上，一端与把手安全挡释放锁紧触发杆(29)滑动连接，另一端与把手安全挡释放锁紧杆(27)滑动连接，把手安全挡释放锁紧触发杆(29)上套有小弹簧(30)，把手安全挡释放锁紧杆(27)对把手安全挡(20)起到直线限位作用；在丝杠B(26)右端端面上安装有把手压紧块(21)，壳体B(19)右侧端面上安装有弹簧塞(24)；弹簧预紧块(22)与预紧弹簧(23)一端连接，预紧弹簧(23)另一端与弹簧塞(24)连接；把手压紧块(21)上设有孔，把手压紧块(21)通过该孔、丝杠B挡圈(34)与丝杠B(26)滑动连接，丝杠B挡圈(34)安装于丝杠B(26)右端面轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：康永，张民涛，王保成，周颖，冯军，王凡，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62