專利名稱：一種航天器用開關(guān)艙蓋執(zhí)行機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種航天器用開關(guān)艙蓋執(zhí)行機構(gòu)，屬于航天器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
航天器，尤其是無人探測航天器，在進(jìn)行地外天體樣本采集后，需要將采集的樣本轉(zhuǎn)移進(jìn)航天器內(nèi)。因此，需要設(shè)置艙蓋機構(gòu)，在樣本轉(zhuǎn)移進(jìn)航天器后關(guān)閉艙蓋，保護(hù)采集的樣本，保證航天器外形的完整。另外，航天器上有許多間歇工作的設(shè)備需要設(shè)置保護(hù)蓋，在其工作時間打開，非工作時間關(guān)閉保護(hù)。
許多航天器的艙蓋機構(gòu)采用貝殼式的打開方式，雖然打開的角度大，但運動包絡(luò)空間也較大，只適用于航天器外部無遮擋的情況，無法在航天器機構(gòu)運動空間有限的環(huán)境下使用。發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明公開了一種航天器用開關(guān)艙蓋執(zhí)行機構(gòu)，該機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊可靠、運動軌跡包絡(luò)空間較小，受環(huán)境因素影響小，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
一種航天器用開關(guān)艙蓋執(zhí)行機構(gòu)，包括艙蓋軸、套筒、絲杠、前導(dǎo)向銷、后導(dǎo)向銷 I、螺母、長頂絲I、軸承套、軸承、中間墊片、調(diào)整墊片、預(yù)緊墊片、預(yù)緊螺母、短頂絲、后導(dǎo)向銷II、長頂絲II ；
其中，套筒的外圓上沿軸向開有一條“L”形槽和一條“一”形槽，“L”形槽的水平邊位于套筒的上方，“一”形槽與“L”形槽的垂直邊呈中心對稱；
艙蓋軸的下半段圓柱面內(nèi)部有兩條對稱的螺旋槽；
艙蓋軸與套筒為間隙配合，配合段噴涂潤滑膜；絲杠與螺母構(gòu)成螺旋傳動副；絲杠上安裝兩個中間有中間墊片且背對背的軸承，軸承套套裝在軸承的外圈上，形成過盈配合，套筒套裝在軸承套的外圈上，形成過盈配合；預(yù)緊螺母通過螺紋連接安裝在絲杠的下部；通過中間墊片、預(yù)緊墊片和預(yù)緊螺母的共同作用，將兩個軸承預(yù)緊；
前導(dǎo)向銷通過短頂絲安裝在艙蓋軸上；
后導(dǎo)向銷I和后導(dǎo)向銷II的一端分別通過長頂絲I和長頂絲II左右對稱地沿徑向安裝在螺母上，后導(dǎo)向銷I的另一端水平穿過艙蓋軸上對應(yīng)的螺旋槽和套筒上的“L”形槽，后導(dǎo)向銷II的另一端水平穿過艙蓋軸上對應(yīng)的螺旋槽和套筒上的一”形槽；
艙蓋軸的前端與艙蓋連接。
有益效果
將單一的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為先后順序的軸向平移和周向旋轉(zhuǎn)運動，行成打開、關(guān)閉艙蓋的動作。絲杠傳動和艙蓋軸中心重合，集成在同一軸線上，結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，節(jié)省空間。運動控制過程簡單。


3
圖I為本發(fā)明在收縮狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；1 :艙蓋軸、2 :套筒、3 :絲杠、4 :前導(dǎo)向銷、5 :后導(dǎo)向銷1、6 :螺母、7 :長頂絲1、8 :軸承套、9 :角接觸球軸承、10 :中間墊片、11 :調(diào)整墊片、12 :預(yù)緊墊片、13 :預(yù)緊螺母、14 :短頂絲、15 :后導(dǎo)向銷11、16 :長頂絲II ；
圖2為本發(fā)明做軸向平移運動狀態(tài)下的狀態(tài)圖3為本發(fā)明做周向旋轉(zhuǎn)運動狀態(tài)下的狀態(tài)圖。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖I所示，本發(fā)明主要由艙蓋軸I、套筒2、絲杠3、前導(dǎo)向銷4、后導(dǎo)向銷15、螺母 6、長頂絲17、軸承套8、角接觸球軸承9、中間墊片10、調(diào)整墊片U、預(yù)緊墊片12、預(yù)緊螺母 13、短頂絲14、后導(dǎo)向銷1115、長頂絲1116 ；
其中，套筒2的外圓上沿軸向開有一條“L”形槽和一條“一”形槽，“L”形槽的水平邊位于套筒2的上方，“一”形槽與“L”形槽的垂直邊呈中心對稱；
艙蓋軸I的下半段圓柱面內(nèi)部有兩條對稱的螺旋槽；
艙蓋軸I與套筒2為間隙配合，配合段噴涂二硫化鑰潤滑膜，減小摩擦以及防止真空冷焊現(xiàn)象；絲杠3與螺母6構(gòu)成螺旋傳動副；絲杠3上安裝兩個中間有中間墊片10且背對背的角接觸球軸承9，絲杠3安裝角接觸球軸承9的一端為動力輸入端，與動力源相連接； 軸承套8套裝在角接觸球軸承9的外圈上，形成過盈配合，軸承套8套裝在套筒2的內(nèi)部下方，形成過盈配合；預(yù)緊螺母13通過螺紋連接安裝在絲杠3的下部；通過中間墊片10、預(yù)緊墊片12和預(yù)緊螺母13的共同作用，將兩個角接觸球軸承9預(yù)緊，消除間隙，提高軸承傳動精度和使用壽命；
前導(dǎo)向銷4通過短頂絲14安裝在艙蓋軸I上，被約束在套筒2上的“L”形槽內(nèi)；
后導(dǎo)向銷I 5和后導(dǎo)向銷II 15的一端分別通過長頂絲I 7和長頂絲II 16左右對稱地沿徑向安裝在螺母6上，后導(dǎo)向銷15的另一端水平穿過艙蓋軸I上對應(yīng)的螺旋槽和套筒2上的“L”形槽，后導(dǎo)向銷1115的另一端水平穿過艙蓋軸I上對應(yīng)的螺旋槽和套筒2 上的“一”形槽；
艙蓋軸I的前端可與各種形狀的艙蓋連接。
如圖2所示，整個機構(gòu)由收縮狀態(tài)開始工作時，絲杠3在動力源的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，驅(qū)動螺母6和安裝在其上的后導(dǎo)向銷I (5)、后導(dǎo)向銷II (15)沿著套筒2兩側(cè)的槽首先沿軸向做平移運動。由于兩個后導(dǎo)向銷約束在艙蓋軸I的兩條螺旋槽內(nèi)，因此間接驅(qū)動艙蓋軸I與安裝在其上的前導(dǎo)向銷4沿著套筒2上“L”形槽做軸向平移運動至槽的轉(zhuǎn)彎處，達(dá)到軸向最大位移(外部表現(xiàn)為艙蓋軸向平移伸出)。
如圖3所示，當(dāng)艙蓋軸I與安裝在其上的前導(dǎo)向銷4沿著套筒2上“L”形槽運動到轉(zhuǎn)彎處后，螺母6和安裝在其上的后導(dǎo)向銷15、后導(dǎo)向銷1115在絲杠3的驅(qū)動下繼續(xù)做平移運動，迫使前導(dǎo)向銷4在“L”形槽內(nèi)繼續(xù)沿著周向部分運動，帶動艙蓋軸I做周向運動至“L”形槽的盡頭(外部表現(xiàn)為艙蓋旋轉(zhuǎn)打開，露出艙內(nèi)空間)，同時，兩個后導(dǎo)向銷沿著艙蓋軸I上的兩條螺旋槽運動。至此，完成整個打開艙蓋動作。
關(guān)閉艙蓋動作為上述順序運動的逆運動。
為減小結(jié)構(gòu)尺寸，可以將角接觸球軸承9替換成滑動軸承，也可以將前導(dǎo)向銷和后導(dǎo)向銷采用過盈配合、螺紋連接或粘接的方式分別與艙蓋軸I和螺母6連接。
可以通過對套筒2上“L”形槽周向長度和艙蓋軸I上兩條螺旋槽長度的設(shè)計，實現(xiàn)控制艙蓋旋轉(zhuǎn)打開的角度。通過對套筒2上“L”形槽軸向長度及相關(guān)零件軸向長度的設(shè)計，實現(xiàn)控制艙蓋平移伸出的長度。
綜上所述，以上僅為本發(fā)明的一種較佳實例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種航天器用開關(guān)艙蓋執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于包括艙蓋軸(I)、套筒(2)、絲杠(3)、前導(dǎo)向銷(4)、后導(dǎo)向銷1(5)、螺母(6)、長頂絲1(7)、軸承套(8)、軸承(9)、中間墊片(10)、調(diào)整墊片(11)、預(yù)緊墊片(12)、預(yù)緊螺母(13)、短頂絲(14)、后導(dǎo)向銷II (15)、長頂絲II(16)； 其中，套筒(2)的外圓上沿軸向開有一條“L”形槽和一條“一”形槽，“L”形槽的水平邊位于套筒(2)的上方，“一”形槽與“ L”形槽的垂直邊呈中心對稱； 艙蓋軸(I)的下半段圓柱面內(nèi)部有兩條對稱的螺旋槽； 艙蓋軸(I)與套筒(2)為間隙配合，配合段噴涂潤滑膜；絲杠(3)與螺母(6)構(gòu)成螺旋傳動副；絲杠(3)上安裝兩個中間有中間墊片(10)且背對背的軸承(9)，軸承套(8)套裝在軸承(9)的外圈上，形成過盈配合，套筒(2)套裝在軸承套(8)的外圈上，形成過盈配合；預(yù)緊螺母(13)通過螺紋連接安裝在絲杠(3)的下部；通過中間墊片(10)、預(yù)緊墊片(12)和預(yù)緊螺母(13)的共同作用，將兩個軸承(9)預(yù)緊； 前導(dǎo)向銷(4)通過短頂絲(14)安裝在艙蓋軸(I)上； 后導(dǎo)向銷I (5)和后導(dǎo)向銷II (15)的一端分別通過長頂絲I (7)和長頂絲II (16)左右對稱地沿徑向安裝在螺母(6)上，后導(dǎo)向銷I (5)的另一端水平穿過艙蓋軸(I)上對應(yīng)的螺旋槽和套筒(2)上的“L”形槽，后導(dǎo)向銷II (15)的另一端水平穿過艙蓋軸(I)上對應(yīng)的螺旋槽和套筒(2)上的“一”形槽； 艙蓋軸(I)的前端與艙蓋連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種航天器用開關(guān)艙蓋執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于絲杠(3)在動力源的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，驅(qū)動螺母(6)和安裝在其上的后導(dǎo)向銷I (5)、后導(dǎo)向銷II (15)沿著套筒(2)兩側(cè)的槽做軸向平移運動，間接驅(qū)動艙蓋軸(I)與安裝在其上的前導(dǎo)向銷(4)沿著套筒(2)上“L”形槽做軸向平移或周向旋轉(zhuǎn)運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種航天器用開關(guān)艙蓋執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于所述的潤滑膜為ニ硫化鑰潤滑膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種航天器用開關(guān)艙蓋執(zhí)行機構(gòu)，屬于航天器技術(shù)領(lǐng)域；主要由艙蓋軸、套筒、絲杠、螺母、導(dǎo)向銷等組成。本發(fā)明將絲杠的旋轉(zhuǎn)運動，轉(zhuǎn)化為艙蓋有先后順序的旋轉(zhuǎn)和平移運動，使艙蓋關(guān)閉或打開，保證航天器的外形完整，保護(hù)艙內(nèi)的載荷安全。本裝置結(jié)構(gòu)緊湊可靠，受溫度交變、電磁輻照等空間環(huán)境的影響小。
文檔編號B64C1/14GK102975848SQ201210455020
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者孫國鵬, 王寧, 李委托, 歐陽平超 申請人:北京空間飛行器總體設(shè)計部