[發(fā)明專利]一種基于滑輪組排繩的卷簧驅(qū)動(dòng)式鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710828690.3
• 申請(qǐng)日: 2017-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN107720591B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫啟臣;曾婷;王露斯;馬永;秦俊杰;呂立生;孫璨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星制造廠
• 主分類號(hào): B66D3/18
• 分類號(hào): B66D3/18;B66D3/26;B66D1/38
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

一種基于滑輪組排繩的卷簧驅(qū)動(dòng)式鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)，涉及載人航天空間環(huán)境的鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)領(lǐng)域；包括鎖緊桿、棘爪、輔助排繩滑輪組、卷筒、渦卷彈簧、傳動(dòng)齒輪副、主軸、撥動(dòng)軸和棘輪；主軸豎直位于卷繞機(jī)構(gòu)的中部；傳動(dòng)齒輪副的從動(dòng)齒輪套裝在主軸的軸外壁；渦卷彈簧與傳動(dòng)齒輪副的主動(dòng)齒輪同軸固定連接；且鎖緊桿垂直于撥動(dòng)軸設(shè)置在撥動(dòng)軸的上端；棘爪垂直撥動(dòng)軸設(shè)置在撥動(dòng)軸的下端；卷筒套裝在主軸的外壁；棘爪與棘輪配合連接；輔助排繩滑輪組環(huán)繞設(shè)置在卷筒的外側(cè)；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了鋼絲繩多層多圈有序纏繞，滑輪組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間??；實(shí)現(xiàn)了鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)的單向運(yùn)動(dòng)與雙向運(yùn)動(dòng)兩種工作模式，適應(yīng)真空高低溫等空間環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種載人航天空間環(huán)境的鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，特別是一種基于滑輪組排繩的卷簧驅(qū)動(dòng)式鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著我國航天技術(shù)的飛速發(fā)展和神舟飛船系列任務(wù)以及空間站建設(shè)任務(wù)的穩(wěn)步進(jìn)行，我國航天員將面臨頻繁的在軌出艙作業(yè)任務(wù)，例如出艙進(jìn)行設(shè)備維修等。航天員出艙活動(dòng)必備的工具之一即為安全系繩，安全系繩能夠保證航天員與航天器的可靠連接。

航天員出艙使用的安全系繩分為固定長(zhǎng)度安全繩和可伸縮安全繩(長(zhǎng)度可調(diào))兩種，我國目前已研制出固定長(zhǎng)度安全系繩成熟產(chǎn)品，但可伸縮安全繩尚無成熟產(chǎn)品。由于長(zhǎng)度數(shù)米甚至更長(zhǎng)的固定長(zhǎng)度安全繩在空間環(huán)境中很難控制，甚至?xí)p繞航天員，造成航天員遠(yuǎn)距離出艙活動(dòng)十分不便，因此，航天員對(duì)長(zhǎng)度可調(diào)的安全系繩的需求越來越強(qiáng)烈，亟需根據(jù)我國航天任務(wù)的進(jìn)度配套研制出可伸縮安全繩產(chǎn)品。由于可伸縮安全繩要求長(zhǎng)度可調(diào)，即繩長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)可隨航天員與繩頭固定點(diǎn)之間的距離的變化而變化，根據(jù)航天員的位置自動(dòng)調(diào)節(jié)鋼絲繩長(zhǎng)度；且多余的數(shù)米鋼絲繩需有序卷繞收納在可伸縮安全繩內(nèi)部直徑較小的卷繞輪上，因此，可伸縮安全繩需包含鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)。

可伸縮安全系繩使用時(shí)直接暴露在空間環(huán)境中，則鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)必須能夠適應(yīng)真空、高低溫、空間輻照等苛刻的工作環(huán)境；為減小可伸縮安全繩尺寸和重量，鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)尺寸要求較小，鋼絲繩需多層多圈有序纏繞以減小纏繞所需空間；由于航天員出艙后，鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)無法連接電纜，加之苛刻的高低溫環(huán)境，鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)無法采用電機(jī)作為動(dòng)力源；同時(shí)，鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)需考慮航天員操作的便捷性和人機(jī)工效學(xué)特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種基于滑輪組排繩的卷簧驅(qū)動(dòng)式鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了鋼絲繩多層多圈有序纏繞，滑輪組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間?。唤鉀Q了多圈纏繞持續(xù)提供動(dòng)力的問題，并實(shí)現(xiàn)鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)的單向運(yùn)動(dòng)，適應(yīng)真空高低溫等空間環(huán)境。

本發(fā)明的上述目的是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種基于滑輪組排繩的卷簧驅(qū)動(dòng)式鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)，包括鎖緊桿、棘爪、輔助排繩滑輪組、卷筒、渦卷彈簧、傳動(dòng)齒輪副、主軸、撥動(dòng)軸、棘輪和鋼絲繩；其中，主軸豎直位于卷繞機(jī)構(gòu)的中部；傳動(dòng)齒輪副套裝在主軸的軸外壁；渦卷彈簧位于主軸的一側(cè)，且渦卷彈簧與傳動(dòng)齒輪副同軸固定連接；撥動(dòng)軸位于主軸的另一側(cè)，且鎖緊桿垂直于撥動(dòng)軸設(shè)置在撥動(dòng)軸的上端；棘爪垂直于撥動(dòng)軸設(shè)置在撥動(dòng)軸的下端；卷筒套裝在主軸的外壁；棘輪同軸固定安裝在卷筒的上表面；棘爪與棘輪配合連接；輔助排繩滑輪組環(huán)繞設(shè)置在卷筒的外側(cè)；鋼絲繩纏繞在卷筒和輔助排繩滑輪組的外側(cè)壁。

在上述的一種基于滑輪組排繩的卷簧驅(qū)動(dòng)式鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)，通過撥動(dòng)鎖緊桿，同軸帶動(dòng)棘爪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)棘爪與棘輪的嚙合或脫開。

在上述的一種基于滑輪組排繩的卷簧驅(qū)動(dòng)式鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)，當(dāng)棘爪與棘輪為嚙合狀態(tài)時(shí)，卷筒只能進(jìn)行單向放繩轉(zhuǎn)動(dòng)，卷繞機(jī)構(gòu)只實(shí)現(xiàn)放繩；當(dāng)棘爪與棘輪為脫開狀態(tài)時(shí)，卷筒能實(shí)現(xiàn)雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，卷繞機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)放繩、收繩的雙向動(dòng)作。

在上述的一種基于滑輪組排繩的卷簧驅(qū)動(dòng)式鋼絲繩卷繞機(jī)構(gòu)，所述卷繞機(jī)構(gòu)還包括出繩固定裝置，出繩固定裝置水平位于輔助排繩滑輪組的右下側(cè)，實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的平滑伸出或縮進(jìn)。