一种重复锁紧释放机构的制作方法

本发明属于空间结构机构，具体涉及一种空间结构用高刚度重复锁紧释放机构。

背景技术：

1、飞行器上的大型结构，如大型天线、隔振平台，由于尺寸、惯量较大，在发射变轨过程中需要压紧以保持一定基频，适应环境要求。飞行器上升主动段和在轨变轨过程中，加速度过载量级差异较大，且考虑载荷对输入振动的可承受性，二者对锁紧释放机构工作能力需求不同。

2、因此亟需一种能够适应不同工作段锁紧要求的高刚度、轻量化、可靠重复锁定的机构。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种重复锁紧释放机构，包括驱动组件(1)、锁钩(2)、约束支架(3)、解锁器组件(4)、轴承(5)和支撑底座(6)；

2、所述约束支架(3)通过机械接口与器上主载荷连接，所述解锁器组件(4)包括两个相互正交的解锁器并固定在约束支架(3)的两个侧面；

3、所述驱动组件(1)、轴承(5)以及解锁器组件(4)均通过机械接口与所述支撑底座(6)连接，所述支撑底座(6)固定在飞行器舰体上；

4、其中，所述解锁器组件(4)执行锁固或解锁操作时，所述驱动组件(1)接受控制信号产生输出力矩，驱动所述锁钩(2)和所述约束支架(3)相对转动实现对器上主载荷的锁定、分离。

5、在一个可能的实现方式中，所述驱动组件(1)包括电机(11)、谐波减速器(12)、输出短轴(13)、角接触轴承对(14)、电机外壳(15)、旋转变压器(16)；

6、所述电机(11)输出轴与所述谐波减速器(12)连接，进行一级减速以降低转速、提高扭矩。

7、在一个可能的实现方式中，所述谐波减速器(12)输出端通过机械接口与输出短轴(13)端部连接，输出短轴(13)的外圈与所述角接触轴承对(14)的内圈配合并通过角接触轴承对(14)外圈支撑在电机外壳(15)上；

8、所述输出短轴(13)的轴向布置有旋转变压器(16)，用于实时反馈所述驱动组件(1)的旋转角度。

9、在一个可能的实现方式中，所述锁钩(2)靠近所述驱动组件(1)端的一侧与所述驱动组件(1)的输出短轴(13)固定相连，另一侧与所述支撑底座(6)上的轴承相配合。

10、在一个可能的实现方式中，所述约束支架(3)包括用于与器上主载荷连接固定连接的支撑架(32)，以及用于与所述锁钩(2)配合锁紧固定的锁钩轴(31)。

11、在一个可能的实现方式中，所述锁钩(2)在旋转的过程中与所述约束支架(3)上的锁钩轴相配合，进而达到重复锁紧、释放的功能。

12、在一个可能的实现方式中，当所述锁钩(2)的旋转量达到预定值，所述锁钩与所述锁钩轴锁定到位时，控制器根据所述旋转变压器(16)的反馈值控制电机停转。

13、在一个可能的实现方式中，所述解锁器组件(4)包括两个相互正交的解锁器并固定在约束支架(3)的两个侧面，包括：

14、所述的解锁器组件(4)通过两个正交布置的解锁固定部(41)和解锁分离部(42)约束两个方向的自由度。

15、在一个可能的实现方式中，所述主载荷圆周方向n个重复锁紧释放机构，用于约束多个方向的自由度，其中，n为大于1的整数。

16、在一个可能的实现方式中，所述约束支架(3)和所述支撑底座(6)上设有减重槽，用于提高所述机构的刚度比。

17、与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：

18、本发明可在发射初期可靠锁紧器上主载荷以适应上升段力学环境的影响；在轨飞行过程中，可以实现对主载荷的重复锁紧和解锁释放，具有抗载荷能力强、锁定刚度可变、锁定可靠等技术特点，尤其适用于包含大型隔振平台、大型天线在内的大惯量结构件的重复锁紧释放。

技术特征：

1.一种重复锁紧释放机构，其特征在于，包括驱动组件(1)、锁钩(2)、约束支架(3)、解锁器组件(4)、轴承(5)和支撑底座(6)；

2.根据权利要求1所述的一种重复锁紧释放机构，其特征在于，所述驱动组件(1)包括电机(11)、谐波减速器(12)、输出短轴(13)、角接触轴承对(14)、电机外壳(15)、旋转变压器(16)；

3.根据权利要求2所述的一种重复锁紧释放机构，其特征在于，所述谐波减速器(12)输出端通过机械接口与输出短轴(13)端部连接，输出短轴(13)的外圈与所述角接触轴承对(14)的内圈配合并通过角接触轴承对(14)外圈支撑在电机外壳(15)上；

4.根据权利要求1所述的一种重复锁紧释放机构，其特征在于，所述锁钩(2)靠近所述驱动组件(1)端的一侧与所述驱动组件(1)的输出短轴(13)固定相连，另一侧与所述支撑底座(6)上的轴承相配合。

5.根据权利要求1所述的一种重复锁紧释放机构，其特征在于，所述约束支架(3)包括用于与器上主载荷连接固定连接的支撑架(32)，以及用于与所述锁钩(2)配合锁紧固定的锁钩轴(31)。

6.根据权利要求1或5所述的一种重复锁紧释放机构，其特征在于，所述锁钩(2)在旋转的过程中与所述约束支架(3)上的锁钩轴相配合，进而达到重复锁紧、释放的功能。

7.根据权利要求6所述的一种重复锁紧释放机构，其特征在于，当所述锁钩(2)的旋转量达到预定值，所述锁钩与所述锁钩轴锁定到位时，控制器根据所述旋转变压器(16)的反馈值控制电机停转。

8.根据权利要求1所述的一种重复锁紧释放机构，其特征在于，所述解锁器组件(4)包括两个相互正交的解锁器并固定在约束支架(3)的两个侧面，包括：

9.根据权利要求8所述的一种重复锁紧释放机构，其特征在于，所述主载荷圆周方向n个重复锁紧释放机构，用于约束多个方向的自由度，其中，n为大于1的整数。

10.根据权利要求1所述的一种重复锁紧释放机构，其特征在于，所述约束支架(3)和所述支撑底座(6)上设有减重槽，用于提高所述机构的刚度比。

技术总结本发明提供了一种重复锁紧释放机构，包括驱动组件(1)、锁钩(2)、约束支架(3)、解锁器组件(4)、轴承(5)和支撑底座(6)；所述约束支架(3)通过机械接口与器上主载荷连接，所述解锁器组件(4)包括两个相互正交的解锁器并固定在约束支架(3)的两个侧面；所述驱动组件(1)、轴承(5)以及解锁器组件(4)均通过机械接口与所述支撑底座(6)连接，所述支撑底座(6)固定在飞行器舰体上；其中，所述解锁器组件(4)执行锁固或解锁操作时，所述驱动组件(1)接受控制信号产生输出力矩，驱动所述锁钩(2)和所述约束支架(3)相对转动实现对器上主载荷的锁定或分离。技术研发人员：董杰伟,殷爱平,董毅,张彦,经贵如,王学强,陈伟堤,瞿佳蔚,李军彪受保护的技术使用者：上海宇航系统工程研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/8