[发明专利]一种空间自适应锁紧机构

说明书

本发明公开了一种空间自适应锁紧机构，所述锁紧机构包括：固定滑杆、下滑块、上滑块、端部移动滑块、垫圈和端部拧紧螺钉。端部移动滑块与上滑块接触角为α，上滑块与下滑块接触角为α，上滑块与固定滑杆接触角为α，其中α＜90°。本发明在空间在轨更换中简单易实现，锁紧机构长度可根据单元板长度进行相应的长度调整，降低了单元板空间在轨更换难度，相应降低了设备某一部分单元板因功能丧失导致整机不能正常工作的风险。

技术领域

本发明涉及航天器超大仪器设备中大尺寸抽屉式单元板固定与在轨更换的技术领域，具体地说，是一种空间自适应锁紧机构，特别适应空间有人值守需要维修更换的超大单元板固定。

背景技术

目前航天器上设备单元板传统固定方式，一是标准螺钉多点固定，二是通用螺栓式锁紧器。两类锁紧装置都比较方便可靠，在地面操作简单，是目前几乎所有航天小设备不用在轨更换时的通用紧固方式，只需要在地面安装装配时，点螺纹防松脱，按螺纹规格使用规定力矩拧紧即可。

标准螺钉是从航天合格供方采购的航天级标准件，方便可靠，质量有保证，该类紧固主要适合于一次紧固后不会再多次拆卸的场合，如电路板固定在板框上或几个金属板的固定。该连接方式需要专业操作人员借助于专用螺丝刀与力矩扳手进行操作，且因为空间、成本以及结构设计需要，不可能采用松不脱螺钉，所以仅适应于地面进行紧定与拆卸操作，而不适应于航天员在微重力空间环境下在轨进行操作，以免拆卸下来的螺钉以及尖锐的工具对航天员造成伤害。

同时螺钉类的紧固在拆除作业中，必须满足能够容纳专用工具加上航天员手臂叠加的空间，在毫无遮挡且空间很大的环境中才可以进行，如果在空间操作，在狭小的空间环境中是很难找到足够的操作空间进行操作的。

通用螺栓式锁紧器主要是由一根螺杆加三个楔形滑块组成，其主要应用于单元板组件重量比较轻且板面积比较小的板框类单元组件的锁紧。此类锁紧器适应于空间有限不适应于螺钉紧固的场合，同样重量的板框，用一对锁紧器可以起到二十个左右的螺钉紧固效果，这个锁紧器的主要优点是锁紧器比较短时，结构简单，比较方便加工与使用。

螺栓式锁紧器不足之处是，对于大型设备需要很长时螺栓杆加工难度非常大，螺栓杆的直线度很难保证，且螺栓拧紧后螺栓杆受力方式属于典型的中间支撑两头受力，容易在受力情况下永久性变弯。此种锁紧器如果较长(长度大于300mm)或者受力较大(大于2.3N.m)容易导致锁紧器弯曲变形严重，导致这种紧固因为螺栓杆的变弯出现紧固不可靠的情况，同时也在单元板需要在轨更换时不能很轻松的拆卸，而且其同样只能在地面借助于螺丝刀等专用工具进行紧固或拆卸操作，在有人值守的微重力太空环境中进行大面积单元板的紧固并不适应。

发明内容

本发明的目的在于解决航天超大型设备中单元板的固定与锁紧问题，特别是单元板在空间轨道更换问题，从而提供一种使用经济、操作简单、固定可靠、更换方便的单元板锁紧机构。

为了实现上述目的，本发明提供了一种空间自适应锁紧机构，此自适应锁紧机构利用楔形挤压原理，各滑块楔形接触面之间、滑块与固定滑杆之间挤压或脱开顺畅、结构简单，防止滑块沿楔形面翻转，可在空间轨道方便拆卸。

本发明的技术方案是：所述锁紧机构包括：固定滑杆1、上滑块2、下滑块3、端部移动滑块4、垫圈5和端部拧紧螺钉6；其特征在于：多个交替放置的上滑块2与下滑块3穿置于固定滑杆1上；

所述固定滑杆1和端部移动滑块4一端均设计有楔形面，所述上滑块2和下滑块3的两端均设计有楔形面；

其中，固定滑杆1的楔形面与上滑块2一端的楔形面接触，上滑块2另一端的楔形面与下滑块3一端的楔形面接触；所述端部移动滑块4的楔形面与上滑块2另一端的楔形面接触；所述端部移动滑块4的直立面与垫圈5连接；所述垫圈5与端部拧紧螺钉6连接；

所述端部移动滑块与上滑块的接触角为α，上滑块与下滑块接触角为α，上滑块与固定滑杆接触角为α，其中，α＜90°。