[发明专利]一种适用于空间飞行器舱外暴露载荷的连接装置

权利要求书

1.一种适用于空间飞行器舱外暴露载荷的连接装置，其特征在于，包括：载荷安装接口(100)和载荷锁紧指向组件(200)；其中，载荷安装接口(100)由球体结构(400)和载荷安装结构(300)组成并一体设计；且载荷安装结构(300)用于与暴露载荷固定；所述载荷锁紧指向组件(200)利用预紧力的固定方式固定球体结构(400)；

所述载荷锁紧指向组件(200)包括：把手A(1)、导向驱动销A(2)、防松装置(3)、卡环(4)、壳体A(5)、弹簧A(6)、球体安全挡板(7)、球体安全挡板限位块(8)、被动摩擦杯(9)、限位块驱动弹簧(10)、丝杠A(11)、丝杠A挡圈(12)、主动摩擦杯(13)、碟簧(14)、端盖(15)、防松装置(3)包括：防松装置壳体(31)、防松弹簧(32)、防松球(33)、丝杠B挡圈(34)；

壳体A(5)上表面设有圆形开口，壳体内壁侧面上设有滑槽，且左侧端面上设有螺纹通孔；把手A(1)与壳体A(5)通过卡环(4)周向滑动配合、轴向限位；丝杠A(11)上设有与壳体A(5)螺纹通孔相配合的螺纹，丝杠A(11)与壳体A(5)形成丝杠螺母副；把手A(1)上设有导向槽，导向驱动销A(2)位于把手A(1)的导向槽内且径向固定于丝杠A(11)上；弹簧A(6)一端与壳体A(5)左侧内端面固定，另一端与球体安全挡板(7)固定；球体安全挡板(7)在壳体A(5)滑槽内直线移动；球体安全挡板限位块(8)底部与限位块驱动弹簧(10)端面固定，球体安全挡板限位块(8)对球体安全挡板(7)起到限位作用；在壳体A(5)内安装有被动摩擦杯(9)和主动摩擦杯(13)；被动摩擦杯(9)一端与碟簧(14)接触，另一端与壳体A(5)的止口抵触，四周与壳体接触，即被动摩擦杯(9)仅能向右压缩碟簧(14)；主动摩擦杯(13)上设有孔，主动摩擦杯(13)通过该孔、挡圈(12)与丝杠A(11)的右端面滑动连接，挡圈(12)设定于丝杠A(11)右端面轴向限定丝杠A(11)和主动摩擦杯(13)的相对位置且允许丝杠A(11)相对主动摩擦杯(13)旋转；锁紧后，球体结构(400)的球面与被动摩擦杯(9)、主动摩擦杯(13)的球面相配合；壳体A(5)右端面通过端盖(15)可拆卸安装，端盖(15)与壳体A(5)固定后起到限制碟簧(14)的作用；

把手A(1)导向槽首端和末端之间由三个拐点分为四段，第一段和第三段平行于把手A(1)轴向，第二段和第四段垂直于把手A(1)轴向；防松装置(3)设置于把手A(1)导向槽的第四段，且位于第三个拐点和把手A(1)导向槽末端之间；其中第一段的行程为球体安全挡板(7)由锁定位置至释放点；

上述以导向槽首端为左，末端为右。

2.如权利要求1所述的适用于空间飞行器舱外暴露载荷的连接装置，其特征在于，导向槽由4段直槽组成，共5个节点，从左到右依次为：P、A、B、C、W，其中PA段与把手A(1)轴线平行，AB段与把手A(1)轴线垂直，BC段与把手A(1)轴线平行，CW段与把手A(1)轴线垂直；

PA段：导向槽推动导向驱动销A(2)旋转，导向驱动销A(2)从A向P运动时导向驱动销A(2)驱动丝杠A(11)旋转，丝杠A(11)带动主动摩擦杯(13)及球体安全挡板(7)沿直线向左侧运动压缩两个弹簧A(6)，当导向驱动销A(2)到达A节点时球体安全挡板(7)被限位块驱动弹簧(10)顶起的球体安全挡板限位块(8)锁定；导向槽推动导向驱动销A(2)反向旋转，导向驱动销A(2)从P向A运动时导向驱动销A(2)驱动丝杠A(11)旋转，丝杠A(11)带动主动摩擦杯(13)沿直线向右侧运动直至导向驱动销A(2)到达A节点，此时机构处于待触发状态；

AB段：导向槽不对导向驱动销A(2)发生作用，仅作为导向槽推动导向驱动销A(2)反向旋转越过A点后机构处于待触发状态的指示用途；

BC段：导向槽推动导向驱动销A(2)反向旋转，导向驱动销A(2)从B向C运动时导向驱动销A(2)驱动丝杠A(11)旋转，丝杠A(11)带动主动摩擦杯(13)沿直线向右侧运动与被动摩擦杯(9)抱紧球形锁定指向与载荷安装接口(35)的球体部分，并压缩碟簧(14)为主动摩擦杯(13)、球形锁定指向与载荷安装接口(35)的球体部分与被动摩擦杯(9)提供设计的预紧力；导向槽推动导向驱动销A(2)旋转，导向驱动销A(2)从C向B运动时导向驱动销A(2)驱动丝杠A(11)旋转，丝杠A(11)带动主动摩擦杯(13)沿直线向左侧运动，与球形锁定指向与载荷安装接口(35)的球体部分脱离接触；

CW段：驱动销A(2)从C越过防松装置(3)运动到W，球形锁定指向与载荷安装接口(35)被完全锁紧，驱动销A(2)被防松装置(3)限制实现防松；驱动销A(2)从W越过防松装置(3)运动到C，球形锁定指向与载荷安装接口(35)仍被完全锁紧，驱动销A(2)失去防松装置(3)的限制。