[实用新型]空间站舱内载荷支撑框架在轨操作省力装置

说明书

本实用新型属于载人航天工程空间站系统领域，具体地说是一种空间站舱内载荷支撑框架在轨操作省力装置。包括舱内载荷支撑框架、固定转接件、省力机构、不脱出螺钉及角件，其中舱内载荷支撑框架的底部及顶部均设有角件，各角件通过不脱出螺钉与空间站舱段标准接口连接；省力机构设置于固定转接件上，固定转接件与舱内载荷支撑框架连接，使省力机构与角件上的不脱出螺钉相对应，省力机构通过扭矩倍增拧紧或松开不脱出螺钉，从而实现舱内载荷支撑框架的装拆。本实用新型可实现高效的扭矩和转动运动传递，还具有单输入、双向输出的特点，满足宇航员在轨操作能力和拆装螺钉所需扭矩及操作空间要求。

技术领域

本实用新型属于载人航天工程空间站系统领域，具体地说是一种空间站舱内载荷支撑框架在轨操作省力装置。

背景技术

空间站主要由核心舱、两个实验舱和货运飞船等密封舱段组成，在长期在轨运营阶段，多名宇航员在空间站内长期驻留，并将在各舱段内开展大规模多学科领域的大量的空间科学研究和应用技术验证试验。其中，载荷支撑框架为各科学仪器与辅助设备提供固定支撑及标准载荷接口。因而，载荷支撑框架是空间站舱内非常重要的支撑设施。

载荷支撑框架通过其自身顶部和底部的标准接口与空间站舱段连接固定，从而为各实验载荷提供稳定的支撑。由于空间站的设计使用寿命超过10年，并且通过货运飞船往返空间站和地面之间的成本费用很高，因此，应具备一定的在轨维修性，以保证宇航员在空间站舱内长期稳定地开展科学研究。这就要求载荷支撑框架具备在轨翻转功能，以方便在轨维护和操作。

空间站运行在近地轨道，宇航员长期处于微重力受微重力下操作力限制，在拆装载荷支撑框架的过程中，宇航员的操作力有限；同时，受到密封舱段内操作空间限制，无法使用地面上的长杆扳手。为解决采用常规力矩扳手难以实现舱内载荷支撑框架的在轨拆装的难题，需要研制新型的适用于微重力环境下的在轨操作省力装置。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种空间站舱内载荷支撑框架在轨操作省力装置，以解决微重力环境下空间站内宇航员在轨操作力不足的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种空间站舱内载荷支撑框架在轨操作省力装置，包括舱内载荷支撑框架、固定转接件、省力机构、不脱出螺钉及角件，其中舱内载荷支撑框架的底部及顶部均设有角件，各角件通过不脱出螺钉与空间站舱段标准接口连接；所述省力机构设置于固定转接件上，所述固定转接件与所述舱内载荷支撑框架连接，使所述省力机构与所述角件上的不脱出螺钉相对应，所述省力机构通过扭矩倍增拧紧或松开不脱出螺钉，从而实现舱内载荷支撑框架的安装或装拆。

所述省力机构包括固定座、壳体、蜗轮轴、蜗杆轴及蜗轮，其中固定座与所述固定转接件连接；所述壳体设置于固定座上，所述蜗轮轴和蜗杆轴相互垂直地设置于所述壳体内，所述蜗轮套装在所述蜗轮轴上，并且与所述蜗杆轴啮合，所述蜗轮轴的一端或两端为扭矩输出端。

所述蜗轮轴的两端分别设有位于所述壳体外侧的左扳手头和右扳手头，所述左扳手头和右扳手头用于与所述不脱出螺钉对接。

所述的空间站舱内载荷支撑框架在轨操作省力装置，还包括长杆扳手，所述长杆扳手的一端与所述不脱出螺钉连接，另一端与所述左扳手头或所述右扳手头连接。

所述蜗轮和所述蜗杆轴的模数相等，所述蜗轮和所述蜗杆轴的齿数比大于8。

所述蜗轮和所述蜗杆轴的模数均为2；所述蜗轮的齿数为29，所述蜗杆轴的齿数为2。

所述蜗轮通过平键槽与所述蜗轮轴连接，并且通过设置于所述蜗轮轴上的蜗轮固定轴肩进行轴向定位；

所述蜗轮轴通过左轴套和右轴套安装在所述固定座上，并且通过左定位轴肩和右定位轴肩进行轴向限位。