[发明专利]一种旋转式空间锁紧释放装置

说明书

本发明公开了一种旋转式空间锁紧释放装置，包括手动操作组件、锁钩组件、火工解锁组件、旋转释放组件。锁钩组件与壳体、活动底板之间有铰链连接，锁钩组件与旋转释放组件通过柱销副连接，火工解锁组件固定在活动底板上，并与旋转释放组件连接。通过上述组件本发明可实现手动锁紧与释放、双火工品互为备份自动释放功能，本发明具有地面可重复使用、火工品互为备份、拉簧并联备份、锁紧组件联动并互为备份、自动释放、操作简单、机构集成度高、动作可靠等特点。

技术领域

本发明属于航空航天飞行器技术领域，涉及一种旋转式空间锁紧释放装置。

背景技术

我国载人航天工程三期工程为空间站任务，由于目前运载能力有限，国际国内空间站均采用在轨组建方案，另外空间站运营阶段，需完成大量的舱外试验与工程应用。空间站各舱段在轨组件或舱外试验均需使用舱外机械臂或其他机构类产品实现，而舱外机械臂或机构类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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：本发明提供一种旋转式空间锁紧释放装置，该装置可压紧空间机械臂或其他机构类设备，克服运载火工发射段的力学环境载荷，保护产品发射段不发生损坏。入轨后能实现双火工品互为备份自动解锁释放被压设备。

本发明所采用的技术方案如下：一种旋转式空间锁紧释放装置，包括手动操作组件、锁钩组件、火工解锁组件、旋转释放组件；

手动操作组件包括压紧板、壳体、长螺杆、锁紧螺钉与活动底板，壳体包括法兰盘、法兰盘中部向下凹陷的台阶结构及位于台阶结构中心的圆筒部分，压紧板安装在台阶结构中，圆筒部分沿纵向开有若干锁钩槽，锁钩槽沿圆筒的周向均匀分布；长螺杆沿周向分布，穿过压紧板与壳体后拧紧在活动底板上；锁紧螺钉沿压紧板的周向分布，与压紧板连接；

锁钩组件沿壳体的圆筒部分的周向均布在壳体上；锁钩组件通过连杆机构分别连接活动底板、壳体和螺旋转盘，通过锁钩实现对壳体的锁紧和释放；

旋转释放组件包括压紧端盖、轴承、螺旋转盘、拉簧、拉簧固定螺钉与拉簧连杆；压紧端盖固定在活动底板中心的端盖安装座上，压紧端盖能够沿壳体的圆筒部分的内腔运动；螺旋转盘通过轴承安装在活动底板的端盖安装座上，螺旋转盘与活动底板之间由拉簧连接；各拉簧一端与拉簧连杆连接，另外一端与拉簧固定螺钉连接，锁紧时拉簧保持预紧力；拉簧连杆沿螺旋转盘周向分布且与螺旋转盘固定，拉簧固定螺钉沿活动底板的周向分布在活动底板边缘；

火工解锁组件连接活动底板和螺旋转盘，并通过爆炸螺栓实现解锁。

锁钩组件包括锁钩、连杆销、长连杆、锁钩销、短连杆、推动连杆与滑动销；锁钩一端端部通过锁钩销固定在壳体圆筒部分的端口处，形成铰链机构，锁钩另一端端部与长连杆一端通过连杆销形成铰链机构，锁钩中部的凸起结构插入壳体上的锁钩槽中；短连杆为T字形，长连杆另一端与短连杆一端通过连杆销形成铰链机构，短连杆另一端与活动底板通过连杆销形成铰链机构；推动连杆为一边开口的方框结构，短连杆中部与推动连杆的边框的中部通过连杆销形成铰链机构；螺旋转盘沿周向分布滑动销安装腰孔，滑动销在滑动销安装腰孔内滑动，滑动销两端分别安装推动连杆开口端的两个边框端部，形成螺旋圆柱副。

火工解锁组件包括爆炸螺栓、固定支架、过渡支架与活动支架；固定支架安装在活动底板上，在固定支架与过渡支架之间、过渡支架与活动支架之间分别由爆炸螺栓连接，活动支架与螺旋转盘固定。

爆炸螺栓与固定支架的贴合面处设置凹垫片与凸垫片，用于消除拧紧时的过约束。