一种被动式空间锁紧释放装置，包括壳体、锁钩组件、滑动销、压板、操作杆、端盖、包带组件、底罩、拉簧组件；壳体外侧沟槽内均安装一组锁钩组件；锁钩组件的锁钩一端端部设置腰形孔，腰形孔内安装滑动销，各压板在压板滑槽中滑动，形成柱销运动副；端盖固定安装在圆筒部分的端口，各压板通过拉簧组件与端盖连接；若干操作杆沿周向均匀分布在包带组件上；包带组件套在锁钩组件外，包带结构上设置爆炸螺栓，通过爆炸螺栓实现解锁；底罩安装在壳体上，罩住包带组件及锁钩组件，底罩侧壁上沿纵向开有操作杆活动槽，操作杆从操作杆活动槽伸出。本发明专利技术可实现手动锁紧与释放、火工品自动释放功能，配合被锁紧件，本发明专利技术具有电动解锁与释放功能。
【技术实现步骤摘要】
一种被动式空间锁紧释放装置
本专利技术属于航空航天飞行器
，涉及一种空间锁紧释放装置。
技术介绍
各舱段在轨组件或舱外试验均需使用舱外机械臂产品实现，而舱外机械臂产品在舱体发射段均需采用各种各样的压紧机构将其压紧在舱体上，一方面保证各舱段的外包络尺寸尽量小，不超过运载火箭整流罩包络；另一方面，压紧可靠的产品才可克服发射段火箭带来的各种严酷力学条件，保证产品发射过程中不损坏。舱段随火箭入轨后，机械臂等各种舱外机构类产品均需自动释放，并运动到指定位置完成后续任务。目前自动释放的产品主要有爆炸螺栓、分离螺母、火工包带、火工切割器等成熟方案与产品。但是现有产品均为一次性动作产品，无法满足地面多次试验验证工作需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：本专利技术提供一种被动式空间锁紧释放装置，该装置用于锁紧与释放固定在舱体外壁的空间机械臂，保证该舱外机械臂发射段克服运载带来的力学环境载荷，保护空间机械臂发射段不发生损坏，入轨后配合被锁紧产品动作，以电动解锁作为主份释放方案，以火工品自动解锁释放作为备份释放方案。本专利技术所采用的技术方案如下：一种被动式空间锁紧释放装置，包括壳体、锁钩组件、滑动销、压板、操作杆、端盖、包带组件、底罩、拉簧组件；壳体包括法兰盘和法兰盘中心凸起的圆筒部分；在圆筒部分外侧沿周向均布用于安装锁钩的沟槽，每个沟槽内均安装一组锁钩组件；圆筒部分的侧壁上从端口开始沿纵向对称设置若干压板滑槽，锁钩组件的锁钩一端端部设置腰形孔，腰形孔内安装滑动销，压板通过滑动销与锁钩连接，各压板在压板滑槽中滑动，形成柱销运动副；锁钩另一端从壳体的法兰盘上开设的锁钩行程槽伸出，通过钩状结构将被压设备压紧在壳体上；端盖固定安装在圆筒部分的端口，各压板通过拉簧组件与端盖连接；若干操作杆沿周向均匀分布在包带组件上；包带组件套在锁钩组件外，包带结构上设置爆炸螺栓，通过爆炸螺栓实现解锁；底罩安装在壳体上，罩住包带组件及锁钩组件，底罩侧壁上沿纵向开有操作杆活动槽，操作杆从操作杆活动槽伸出。锁钩组件包括锁钩销、锁钩、扭簧柱、扭簧；壳体的圆筒部分外的沟槽内均扭簧柱、扭簧、锁钩与锁钩销，扭簧套装在扭簧柱上；锁钩通过锁钩销安装在壳体外侧沟槽内，与壳体组成铰链机构；扭簧安装柄安装在锁钩中部与壳体的圆筒部分之间，保持预紧力。拉簧组件包括拉簧、拉簧固定销与拉簧固定板；各压板上均安装有拉簧固定板，拉簧两端通过拉簧固定销分别与拉簧固定板与端盖连接，拉簧保持预紧力。包带组件包括包带销、中间杆、连接杆、安装杆、爆炸螺栓；中间杆一端通过包带销与连接杆组成铰链机构，另外一端通过包带销与安装杆组成铰链机构，连接杆与安装杆之间分别由爆炸螺栓首尾连接，组成封闭的包带结构。手动解锁时，手动将各锁钩向内侧按压，锁钩向内侧翻转运动，并带动压板沿压板滑槽向壳体的法兰盘方向运动，同时利用操作杆将包带组件向端盖方向拉动，使包带组件脱离锁钩外侧平面；释放锁钩后，锁钩在扭簧作用下向外翻转，压板在锁钩和拉簧共同作用下向端盖方向运动，使得锁钩进一步外翻，完成手动解锁动作。手动恢复时，手动将锁钩向内侧按压，锁钩向内侧翻转运动，并带动压板向壳体的法兰盘方向运动，同时利用操作杆将包带组件向壳体的法兰盘方向拉动到规定位置，使包带组件与各锁钩外侧平面接触后放开锁钩，锁钩在扭簧与拉簧作用下向外翻转，压板在拉簧作用下向端盖方向运动，使得锁钩压紧在包带组件上。火工起爆时，连接杆与安装杆之间连接被解除，在包带预紧力与锁钩翻转力作用下，连接杆、中间杆与安装杆向外侧运动，锁钩在扭簧与拉簧作用下向外翻转，释放被锁钩压紧的装置。本专利技术与现有技术相比的有益效果如下：(1)本专利技术的被动式空间锁紧释放装置具有地面手动重复锁紧与释放功能、火工自动释放功能，配合被锁紧的空间机械臂，具有电动锁紧与解锁功能。(2)现有用于空间分离的成熟方案与产品有爆炸螺栓、分离螺母、火工包带、火工切割器等，均为一次性动作产品，无法满足地面多次试验验证工作需求。本专利技术的被动式空间锁紧释放装置提出爆炸螺栓与连杆机构高度集成，实现爆炸螺栓、扭簧、拉簧控制锁钩联动功能。解决现有一次性工作带来地面试验验证难以实现的问题。(3)本专利技术的被动式空间锁紧释放装置技术特点为锁紧与解锁方式多、手动操作简单、机构集成度高、多重备份、解锁释放动作可靠等。本专利技术采用火工与机构相结合的方案，配合被锁紧件的主动动作，本专利技术具有电动解锁与释放、手动解锁与释放、双火工品互为备份的一次性火工释放的功能。具有锁紧与解锁方式多、手动操作简单、机构集成度高、多重备份、解锁释放动作可靠等特点。附图说明图1为本专利技术的被动式空间锁紧释放装置布局与结构组成示意图；图2为本专利技术的被动式空间锁紧释放装置锁钩锁紧与解锁原理示意图；图3是本专利技术的被动式空间锁紧释放装置包带组件原理示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应该理解，这些实施例仅用于说明本专利技术，而不用于限定本专利技术的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本专利技术做出的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。为了更好的说明本专利技术，下方结合附图对本专利技术进行详细的描述。如图1所示，本专利技术的一种被动式空间锁紧释放装置包括壳体1、锁钩销2、滑动销3、锁钩4、压板5、操作杆6、端盖7、包带销8、中间杆9、连接杆10、扭簧柱11、安装杆12、爆炸螺栓13、扭簧14、底罩15、拉簧16、拉簧固定销17与拉簧固定板18。壳体1包括法兰盘和法兰盘中心凸起的圆筒部分；在圆筒部分外侧沿周向以90°夹角均布4个用于安装锁钩4的沟槽，每个沟槽内均安装扭簧柱11、扭簧14、锁钩4与锁钩销2，扭簧14套装在扭簧柱11上，扭簧柱11位于沟槽内靠近法兰盘的一侧；锁钩4通过锁钩销2安装在壳体1外侧沟槽内，与壳体1组成铰链机构，锁钩销2位于沟槽内靠近圆筒部分的端口一侧，扭簧安装柄安装在锁钩4中部与壳体1之间，保持一定的预紧力。圆筒部分沿纵向对称设置若干条压板滑槽，锁钩4一端端部设置腰形槽，腰形孔内安装滑动销3，压板5通过滑动销3与锁钩4连接，压板5在压板滑槽中上下运动，形成柱销运动副。压板5上安装有拉簧固定板18，拉簧固定板18上安装拉簧固定销17，端盖7固定安装在圆筒部分的端部，端盖7内侧安装拉簧固定销17，拉簧固定板18与端盖7之间安装4个拉簧16，拉簧16保持一定的预紧力。中间杆9一端通过包带销8与连接杆10组成铰链机构，另外一端通过包带销8与安装杆12组成铰链机构，连接杆10与安装杆12之间由爆炸螺栓13首尾连接，从而组成一条封闭的包带组件，3个操作杆6分别安装在2个安装杆12与中间杆9上。包带组件套在锁钩4外；底罩15安装在壳体1上，为刚性连接，底罩15侧壁上沿纵向开有操作杆活动槽，操作杆6从操作杆活动槽伸出。锁钩4从壳体1的法兰盘上开设的锁钩行程槽伸出，将被压产品压紧在壳体1上端面。如图2所示，本专利技术的被动式空间锁紧释放装置锁钩锁紧与解锁原理示意图。锁本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种被动式空间锁紧释放装置，其特征在于，包括壳体(1)、锁钩组件、滑动销(3)、压板(5)、操作杆(6)、端盖(7)、包带组件、底罩(15)、拉簧组件；/n壳体(1)包括法兰盘和法兰盘中心凸起的圆筒部分；在圆筒部分外侧沿周向均布用于安装锁钩(4)的沟槽，每个沟槽内均安装一组锁钩组件；/n圆筒部分的侧壁上从端口开始沿纵向对称设置若干压板滑槽，锁钩组件的锁钩(4)一端端部设置腰形孔，腰形孔内安装滑动销(3)，压板(5)通过滑动销(3)与锁钩(4)连接，各压板(5)在压板滑槽中滑动，形成柱销运动副；锁钩(4)另一端从壳体(1)的法兰盘上开设的锁钩行程槽伸出，通过钩状结构将被压设备压紧在壳体(1)上；端盖(7)固定安装在圆筒部分的端口，各压板(5)通过拉簧组件与端盖(7)连接；/n若干操作杆(6)沿周向均匀分布在包带组件上；包带组件套在锁钩组件外，包带结构上设置爆炸螺栓，通过爆炸螺栓实现解锁；底罩(15)安装在壳体(1)上，罩住包带组件及锁钩组件，底罩(15)侧壁上沿纵向开有操作杆活动槽，操作杆(6)从操作杆活动槽伸出。/n
【技术特征摘要】
1.一种被动式空间锁紧释放装置，其特征在于，包括壳体(1)、锁钩组件、滑动销(3)、压板(5)、操作杆(6)、端盖(7)、包带组件、底罩(15)、拉簧组件；
壳体(1)包括法兰盘和法兰盘中心凸起的圆筒部分；在圆筒部分外侧沿周向均布用于安装锁钩(4)的沟槽，每个沟槽内均安装一组锁钩组件；
圆筒部分的侧壁上从端口开始沿纵向对称设置若干压板滑槽，锁钩组件的锁钩(4)一端端部设置腰形孔，腰形孔内安装滑动销(3)，压板(5)通过滑动销(3)与锁钩(4)连接，各压板(5)在压板滑槽中滑动，形成柱销运动副；锁钩(4)另一端从壳体(1)的法兰盘上开设的锁钩行程槽伸出，通过钩状结构将被压设备压紧在壳体(1)上；端盖(7)固定安装在圆筒部分的端口，各压板(5)通过拉簧组件与端盖(7)连接；
若干操作杆(6)沿周向均匀分布在包带组件上；包带组件套在锁钩组件外，包带结构上设置爆炸螺栓，通过爆炸螺栓实现解锁；底罩(15)安装在壳体(1)上，罩住包带组件及锁钩组件，底罩(15)侧壁上沿纵向开有操作杆活动槽，操作杆(6)从操作杆活动槽伸出。
2.根据权利要求1所述的一种被动式空间锁紧释放装置，其特征在于，锁钩组件包括锁钩销(2)、锁钩(4)、扭簧柱(11)、扭簧(14)；壳体(1)的圆筒部分外的沟槽内均扭簧柱(11)、扭簧(14)、锁钩(4)与锁钩销(2)，扭簧(14)套装在扭簧柱(11)上；锁钩(4)通过锁钩销(2)安装在壳体(1)外侧沟槽内，与壳体(1)组成铰链机构；扭簧(14)安装柄安装在锁钩(4)中部与壳体(1)的圆筒部分之间，保持预紧力。
3.根据权利要求1或2所述的一种被动式空间锁紧释放装置，其特征在于，拉簧组件包括拉簧(16)、拉簧固定销(17)与拉簧固定板(18)；各压板(5)上均安装有拉簧固定板(18)，拉簧(16)两端通过拉簧固定销(17)分别与拉簧固定板(18)与端盖(7)连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永强，许成斌，沈辉，宋裔，宋斐，管晨虹，张云开，唐杰，李哲伦，吕雯龙，夏巧伟，罗飞，邓敏文，杨小芳，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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