[发明专利]一种航天员在无重力环境下使用的定力扳手

说明书

本发明涉及载人航天技术领域，更具体地，涉及一种航天员在无重力环境下使用的定力扳手，包括把手壳体、棘轮装置、锁紧机构和加长杆，还包括测力组件；所述棘轮装置设置在把手壳体上；所述测力组件与所述棘轮装置配合安装控制输入力矩；所述加长杆通过锁紧机构与测力组件相连接，本发明公开的航天员在无重力环境下使用的定力扳手，通过测力组件的设置，测力组件可以对螺钉拧紧过程中进行测力定力，确保在航天员无法准确感知施力大小的前提下，在拧紧过程中需完成对不脱出紧固装置定力操作，将力矩控制在一定范围内，此外，棘轮装置和锁紧机构的设置，可以快速对加长杆进行对位操作和垂直施力操作，使航天员扳手拧钉更加便捷。

技术领域

本发明涉及载人航天技术领域，更具体地，涉及一种航天员在无重力环境下使用的定力扳手。

背景技术

空间站航天员在需要对舱外设备开展检查和维修任务时，往往需要拧出设备安装角处与舱板之间的不脱出紧固螺钉，其中，安装和拆卸螺钉是航天员舱外工作的常规及必要操作，在特殊空间环境下，身着加压航天服进行手动拧钉操作，这对航天员出舱活动使用的扳手工具提出了更高的要求。

由于扳手使用环境及使用工况的特殊性，在空间环境下，航天员着航天服加压后，手部对力的感知能力与裸手操作相差很大，为了使航天员扳手拧钉更加便捷，扳手需具备棘轮往复及换向功能，为保证拧钉的有效做功，在安装或拆卸螺钉时，需要保证施力方向与加长杆方向在一条轴线上，且对于空间站设备的特制不脱出紧固装置进行安装拆卸时，在航天员无法准确感知施力大小的前提下，在拧紧过程中需完成对不脱出紧固装置定力操作，力矩控制在一定范围内，保护螺钉不被拧花或拧坏，但是，目前在地面上的定力扳手是在把手上设置弹簧定力，这种方法航天员抓握把手困难，且无法对加长杆进行对位操作和垂直施力操作。

因此，提出一种解决上述问题的航天员在无重力环境下使用的定力扳手实为必要。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种能在操作及功能上满足航天员着服加压后可以准确感知施力大小和以任意姿态在无重力环境下使用的定力扳手。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种航天员在无重力环境下使用的定力扳手，包括把手壳体、棘轮装置、锁紧机构和加长杆，还包括测力组件；

所述棘轮装置设置在把手壳体上；

所述测力组件与所述棘轮装置配合安装控制输入力矩；

所述加长杆通过锁紧机构与测力组件相连接，通过测力组件的设置，测力组件可以对螺钉拧紧过程中进行测力定力，确保在航天员无法准确感知施力大小的前提下，在拧紧过程中需完成对不脱出紧固装置定力操作，将力矩控制在一定范围内，此外，棘轮装置和锁紧机构的设置，可以快速对加长杆进行对位操作和垂直施力操作，使航天员扳手拧钉更加便捷。

进一步的，所述测力组件包括主动控制杆、蝶形弹簧、紧固螺钉、压盖、设置在压盖上的通用芯和与锁紧机构相连接的被动控制杆；

所述主动控制杆包括主动控制杆输入轴、下端面凹槽和与主动控制杆输入轴相互连接的主动控制杆输出轴，所述主动控制杆输入轴与棘轮装置配合安装控制输入力矩；

所述被动控制杆上设有上端面凸台；

所述下端面凹槽与上端面凸台配合安装，所述压盖将蝶形弹簧压在主动控制杆输出轴上，压盖与被动控制杆通过紧固螺钉相互连接，通过在主动控制杆、被动控制杆的端面分别设计上端面凸台和下端面凹槽，并通过与所述蝶形弹簧压合，使之有效的配合在一起，起到定力的作用，确保在航天员无法准确感知施力大小的前提下，在拧紧过程中需完成对不脱出紧固装置定力操作，将力矩控制在一定范围内，保护螺钉不被拧花或拧坏。

更进一步的，所述被动控制杆上设有防漂机构，通过防漂机构的设置，可以对起到防漂的作用。

进一步的，所述防漂机构包括顶珠，顶珠弹簧和柱塞；