[發(fā)明專利]旋轉(zhuǎn)軸系的限位與自動(dòng)解鎖機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610279688.0
• 申請(qǐng)日: 2016-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN105822742B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李憲斌;郭疆;邵明東;孫繼明;朱磊;齊洪宇;龔大鵬;周龍加;王浩;李元鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): F16H35/00
• 分類號(hào): F16H35/00
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙)22210
• 代理人: 劉慧宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種空間設(shè)備中旋轉(zhuǎn)軸系的限位與解鎖機(jī)構(gòu)，主要應(yīng)用于空間技術(shù)領(lǐng)域，也可應(yīng)用于其他相關(guān)設(shè)備中軸系的限位與解鎖。

背景技術(shù)

隨著空間技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)空間設(shè)備的性能要求越來(lái)越高，空間設(shè)備的調(diào)整和執(zhí)行能力變的越來(lái)越重要，如空間遙感器中廣泛采用的調(diào)焦機(jī)構(gòu)等。在這些運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，電機(jī)帶動(dòng)軸系轉(zhuǎn)動(dòng)是目前采用最為普遍的驅(qū)動(dòng)方式。考慮到空間設(shè)備在發(fā)射過(guò)程中需要經(jīng)歷惡劣的力學(xué)環(huán)境，為保證運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初始理想位置，并保護(hù)運(yùn)動(dòng)部件在發(fā)射過(guò)程中受到振動(dòng)和沖擊時(shí)不被損壞，需要在運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中加入限位裝置使運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在發(fā)射過(guò)程中處于限位鎖緊狀態(tài)，空間設(shè)備進(jìn)入預(yù)定軌道后開始工作，當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要執(zhí)行運(yùn)動(dòng)功能時(shí)，限位裝置應(yīng)能夠可靠的實(shí)現(xiàn)解鎖。

目前常用的旋轉(zhuǎn)軸系的限位與解鎖裝置主要有電磁式和火工品解鎖式。電磁式方案需要專門的控制電路來(lái)控制電磁制動(dòng)器的制動(dòng)和釋放，由于控制電路復(fù)雜導(dǎo)致在空間應(yīng)用時(shí)的可靠性較低；火工品解鎖方案解鎖可靠，但解鎖時(shí)的爆炸過(guò)程會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)造成沖擊等不良影響。而且針對(duì)空間設(shè)備來(lái)說(shuō)，通過(guò)遙控指令實(shí)現(xiàn)專門解鎖程序的過(guò)程非常復(fù)雜，而且可靠性也較差，因此有必要設(shè)計(jì)一種適合于空間設(shè)備中應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)軸系的限位與自動(dòng)解鎖機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)軸系的限位與解鎖裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在空間環(huán)境中應(yīng)用解鎖程序復(fù)雜且可靠性較低的問(wèn)題，提出了一種主要面向空間設(shè)備應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)軸系的限位與自動(dòng)解鎖機(jī)構(gòu)。

旋轉(zhuǎn)軸系的限位與自動(dòng)解鎖機(jī)構(gòu)，其特征是，該機(jī)構(gòu)主要由限位齒輪、導(dǎo)向支座、限位導(dǎo)桿、第一彈簧、調(diào)緊蓋、鋼球、卡位座、第二彈簧和調(diào)緊螺釘組成；

限位齒輪固定在旋轉(zhuǎn)軸系上；

導(dǎo)向支座與機(jī)身通過(guò)螺紋連接，限位導(dǎo)桿設(shè)置在導(dǎo)向支座內(nèi)，導(dǎo)向支座對(duì)限位導(dǎo)桿實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向作用；

限位導(dǎo)桿的下端設(shè)置在限位齒輪上；

第一彈簧套在限位導(dǎo)桿上部；調(diào)緊蓋與導(dǎo)向支座上部通過(guò)螺紋連接，使第一彈簧向限位導(dǎo)桿施加壓緊力；

在導(dǎo)向支座(2)的外壁上設(shè)置卡位座(7)，鋼球(6)設(shè)置在卡位座(7)內(nèi)，通過(guò)第二彈簧(8)和調(diào)緊螺釘(9)將其壓緊。

限位齒輪為具有多個(gè)V形槽的結(jié)構(gòu)，且多個(gè)V形槽均勻分布在限位齒輪的圓周上。

限位導(dǎo)桿為上部圓柱半徑小于下部圓柱半徑的臺(tái)階式一體結(jié)構(gòu)，其下端為球頭，在下部圓柱外壁上具有導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽下端具有球窩；限位導(dǎo)桿的球頭被定位到限位齒輪的V形槽中，球頭與V形槽可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)定位。

卡位座的位置與導(dǎo)向槽相對(duì)應(yīng)，鋼球通過(guò)第二彈簧和調(diào)緊螺釘將其壓緊在導(dǎo)向槽內(nèi)，可以防止限位導(dǎo)桿在導(dǎo)向支座中轉(zhuǎn)動(dòng)。

調(diào)緊蓋為上端具有通孔的內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，調(diào)緊蓋與導(dǎo)向支座螺紋連接時(shí)，限位導(dǎo)桿上端穿過(guò)調(diào)緊蓋的通孔。

在旋轉(zhuǎn)軸系啟動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸系帶動(dòng)限位齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，限位齒輪上的V形槽推動(dòng)限位導(dǎo)桿在導(dǎo)向支座內(nèi)向上滑動(dòng)，當(dāng)限位導(dǎo)桿被推到一定高度時(shí)，鋼球沿導(dǎo)向槽進(jìn)入球窩，在鋼球陷入球窩的過(guò)程中，使限位導(dǎo)桿繼續(xù)向上滑動(dòng)，從而使限位導(dǎo)桿的球頭部分與限位齒輪的V形槽分離，從而實(shí)現(xiàn)解鎖功能。

本發(fā)明的有益效果是：空間設(shè)備在衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程中會(huì)遭受劇烈的振動(dòng)和沖擊，運(yùn)用該機(jī)構(gòu)可以使空間設(shè)備中的旋轉(zhuǎn)軸系處于限位鎖緊狀態(tài)，從而保證運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初始理想位置，而且能有效保護(hù)各運(yùn)動(dòng)部件受到損傷；當(dāng)空間設(shè)備入軌運(yùn)行后，該機(jī)構(gòu)可以在旋轉(zhuǎn)軸系啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)解鎖，不需要專門的解鎖程序。

該機(jī)構(gòu)可以設(shè)計(jì)成模塊化，使用時(shí)將機(jī)構(gòu)固定在機(jī)身上，另外只需在旋轉(zhuǎn)軸系上安裝一個(gè)很小的限位齒輪，通過(guò)合理調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩處的彈簧壓緊力，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的限位和自動(dòng)解鎖功能。

本發(fā)明提出的旋轉(zhuǎn)軸系的限位與自動(dòng)解鎖機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，限位鎖緊程度可調(diào)，軸系啟動(dòng)時(shí)可以自動(dòng)解鎖，而無(wú)需專門的解鎖程序等特點(diǎn)。運(yùn)用該機(jī)構(gòu)可以解決在衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程中旋轉(zhuǎn)軸系的限位鎖緊及在軌運(yùn)行后的解鎖難題，可以方便的應(yīng)用到空間技術(shù)領(lǐng)域和相關(guān)的旋轉(zhuǎn)設(shè)備中。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)軸系的限位與自動(dòng)解鎖機(jī)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述限位導(dǎo)桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述限位導(dǎo)桿與限位齒輪V形槽之間的對(duì)準(zhǔn)定位示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，旋轉(zhuǎn)軸系的限位與自動(dòng)解鎖機(jī)構(gòu)，其主要由：限位齒輪1、導(dǎo)向支座2、限位導(dǎo)桿3、第一彈簧4、調(diào)緊蓋5、鋼球6、卡位座7、第二彈簧8和調(diào)緊螺釘9組成。