[发明专利]翻转定位锁紧装置、空间站用科学实验柜及快速翻转方法

说明书

本发明涉及翻转定位锁紧装置、空间站用科学实验柜及快速翻转方法，翻转定位锁紧装置包括支杆、铰接件和连接件，支杆两端分别转动连接有铰接件，铰接件与连接件可拆卸连接且能够在连接过程中形成用于锁紧待锁紧结构的锁紧间隙。空间站用科学实验柜，包括锁紧装置，还包括多组实验柜组件，每组实验柜组件包括多个实验柜本体，多个实验柜本体周向排布合围成一筒体形状，多组实验柜组件沿该筒体形状的轴向依次排布；每个实验柜靠近筒体形状内侧的一端面上设有滑轨，滑轨沿筒体形状的周向延伸；连接件能够在滑轨内移动，且在与铰接件的连接过程中锁紧滑轨。本发明实现了微重力环境条件下，对科学实验柜的翻转、定位、锁紧功能，结构简单，操作简便。

技术领域

本发明涉及空间站实验相关技术领域，具体涉及一种空间站用科学实验柜快速翻转定位锁紧装置、空间站用科学实验柜及快速翻转方法。

背景技术

现有的用于航天员训练的科学实验柜地面翻转装置，申请公布号CN112598948，该翻转装置包括地面支座、训练用整体式框架及组合式弹性伸缩装置，其中训练用整体式框架设置于地面支座上并且底部通过底部支撑组件与地面支座连接；组合式弹性伸缩装置的下端通过底部翻转连接组件与地面支座连接，上端通过顶部翻转连接组件与训练用整体式框架连接；训练用整体式框架作为模拟实验柜有效载荷，组合式弹性伸缩装置对训练用整体式框架的反复翻转提供辅助动力。组合式弹性伸缩装置包括压簧套筒、伸缩杆、拉簧杆及底部压簧，其中压簧套筒的下端与底部翻转连接组件连接，伸缩杆的下端可滑动地插设于压簧套筒内，底部压簧容置于压簧套筒内，且位于伸缩杆的下方；拉簧杆的下端与伸缩杆的上端弹性连接，拉簧杆的上端与顶部翻转连接组件连接。伸缩杆的上端沿轴线设有滑槽，拉簧杆的下端与滑槽滑动连接，滑槽内设有拉簧，拉簧的下端通过拉簧销与伸缩杆连接，上端与拉簧杆连接。进一步地，伸缩杆上部滑槽内设计有销孔，拉簧销与销孔之间实现过盈配合；拉簧杆的下端设计有耳孔，拉簧的另一端悬挂于耳孔上，实现拉簧的两端固定。压簧套筒的上端端部设有套筒挡圈，套筒挡圈为伸缩杆的压缩动作提供限位。伸缩杆的上端端部设有套筒端盖，套筒端盖为拉簧杆的拉伸动作提供限位。

航天员在训练过程中借助科学实验柜地面翻转装置实现模拟科学实验柜翻转的整个过程；在训练用整体式框架向下翻转过程中，翻转初始时刻，即状态A，由于拉簧处于受拉状态，可以为宇航员的初始操作提供助力，此时，阻尼力来自科学实验柜自身重力；随着训练用整体式框架向下翻转角度增大，组合式弹性伸缩装置总长度变短，拉簧的拉力减小直至消失，此时训练用整体式框架的重心在过旋转中心的竖直线附近，力矩极小，即达到状态B；当训练用整体式框架的重心穿过竖直线后，重力提供的力矩作为推进力，使训练用整体式框架向下翻转，此时伸缩杆在压簧套筒内向下运动，使底部压簧处于受压状态，为向下翻转的过程提供阻尼。随着训练用整体式框架向下翻转角度的增大，重力提供的力矩逐渐增大，与此同时，底部压簧所提供的弹力也逐渐增大，如状态C。待运动到指定位置时，由机构进行锁死。

现有的这种翻转装置主要是借助科学实验柜的重力作为阻尼力或推进力，在地面实现科学实验柜的翻转动作。但是空间站是微重力环境，微重力水平约10^-3g，因此该装置在空间站上不能借助科学实验柜的重力实施翻转操作，不适于在空间站使用。而且该装置结构复杂，其公开部分不具备自锁功能。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题的一个或多个，提供了一种空间站用科学实验柜快速翻转定位锁紧装置、空间站用科学实验柜及快速翻转方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种空间站用科学实验柜快速翻转定位锁紧装置，包括支杆、铰接件和连接件，所述支杆两端分别转动连接有铰接件，所述铰接件与所述连接件可拆卸连接且能够在连接过程中形成用于锁紧待锁紧结构的锁紧间隙。

本发明的有益效果是：本发明通过在支杆两端分别转动连接铰接件，并利用铰接件与连接件的可拆卸连接，能够对待锁紧结构进行锁紧定位，实现了微重力环境条件下，对科学实验柜的翻转、定位、锁紧功能，结构简单，操作简便。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。