[发明专利]一种多点夹持式锁紧释放机构

说明书

技术领域

本发明涉及锁紧释放机构，具体地说是一种多点夹持式锁紧释放机构。

背景技术

近年来，随着空间资源的深度开发与深空探测任务需求的日益增长，经常面临在轨释放或夹持捕获小卫星、侦察器等飞行器装置的任务。

航天器在发射过程中，飞行器装置需要承受恶劣的力学负载，必须牢固锁紧防止脱落；并且，在任务要求的位置能够平稳地释放飞行器。尽管近年来我国在航天器连接和分离机构领域的研究已经取得了很多成果，但针对在轨应用的大承载低冲击锁紧释放机构的研究进展缓慢，现有的锁紧释放机构具有释放过程中冲击过大的问题。

对于传统空间锁紧分离装置中经常采用的火工装置来说，火工装置分离时产生的巨大冲击飞行器释放平台和飞行器的姿态以及精度控制均产生了不利影响，火工装置还可能产生有害气体，污染物飞行器释放平台和飞行器的敏感设备产生较大干扰，而且传统的火工装置只能一次性使用，不能重复试验。

对于新型的非火工装置来说，如热刀、非火工分离螺栓等，虽然解决了传统火工装置释放冲击大和污染的问题，但无法满足飞行器装置的夹持捕获的任务需求。

随着航天技术的发展，在轨应用的锁紧释放机构面临着质量体积小、冲击小、可靠性高和可实现夹持捕获航天器的任务目标，所以急需一种多点夹持式锁紧释放机构。

发明内容

针对现有锁紧释放机构存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种多点夹持式锁紧释放机构。该多点夹持式锁紧释放机构基于热刀切割的锁紧释放机构，结构新颖，控制简单，稳定可靠，适用于在空间恶劣环境中锁紧并释放小型飞行器。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括飞行器释放平台、锁紧释放装置及被动锁紧端，其中被夹持锁紧的飞行器的两侧均设有飞行器释放平台，每侧所述飞行器释放平台朝向飞行器的一面均安装有结构相同的锁紧释放装置；所述锁紧释放装置包括底板、驱动装置、齿轮传动装置、梯形螺纹装置及输出齿轮，该驱动装置、齿轮传动装置及梯形螺纹装置分别安装在所述底板上，所述驱动装置通过齿轮传动装置与多个输出齿轮相连，每个所述输出齿轮分别安装在一个梯形螺纹装置上；所述飞行器朝向锁紧释放装置的每一侧表面上均设有多个被动锁紧端，该被动锁紧端与所述梯形螺纹装置数量相同、且一一对应；各所述输出齿轮均通过齿轮传动装置由驱动装置驱动旋转，进而通过各所述梯形螺纹装置对相对应的被动锁紧端锁紧或解锁；

其中：所述梯形螺纹装置与底板之间设有用于调整梯形螺纹装置高度的调整垫片；

所述梯形螺纹装置包括锁紧端梯形丝杠、梯形螺纹装置安装座、轴承、梯形螺母、轴承端盖、轴套及固定平键，该梯形螺纹装置安装座安装在所述底板上，所述梯形丝母通过轴承转动安装在梯形螺纹装置安装座上，并在所述梯形螺纹装置安装座上设有对轴承轴向固定的轴承端盖；所述轴套安装在梯形丝母上，所述输出齿轮通过固定平键与梯形丝母的一端键连接、并与所述轴套相连，所述锁紧端梯形丝杠的内端制有外螺纹、与梯形丝母的另一端螺纹连接，该锁紧端梯形丝杠的外端部为插入被动锁紧端内的锥台；所述被动锁紧端为与锥台对应的锥孔结构，该锥孔与所述锥台的锥度相同；所述锁紧端梯形丝杠与梯形丝母螺纹传动的螺纹升角小于当量摩擦角，实现自锁；

每个所述梯形螺纹装置均对应一个导向杆，该导向杆的一端罩在所述输出齿轮上、并安装于底板上，另一端由输出齿轮、梯形丝母穿过；所述锁紧端梯形丝杠中心开有方形孔，所述导向杆的另一端为中空的方形孔状结构，由所述方形孔插入，所述锁紧端梯形丝杠沿导向杆的另一端进行直线运动；

所述齿轮传动装置包括驱动直齿轮、锥齿轮端轴承、锥齿轮端轴承座、驱动锥齿轮、驱动齿轮安装座、从动锥齿轮及中心传动齿轮，该中心传动齿轮转动安装在底板上，并与各所述输出齿轮相啮合；所述驱动齿轮安装座安装在所述底板上，所述驱动齿轮安装座上设有两个锥齿轮端轴承座，驱动锥齿轮与从动锥齿轮分别转动安装在锥齿轮端轴承座上、且相互啮合传动，所述驱动锥齿轮与驱动装置的输出端相连，所述从动锥齿轮上连接有与中心传动齿轮相啮合的驱动直齿轮；

所述驱动锥齿轮通过锥齿轮端轴承与其中一个锥齿轮端轴承座转动连接，在该驱动锥齿轮上分别设有对所述锥齿轮端轴承进行轴向固定的锁紧螺母和锥齿轮端轴承挡圈；所述从动锥齿轮通过锥齿轮端轴承与另一个锥齿轮端轴承座转动连接，在该从动锥齿轮上分别设有对所述锥齿轮端轴承进行轴向固定的锁紧螺母和锥齿轮端轴承挡圈；所述驱动直齿轮固定安装在从动锥齿轮上；