[发明专利]一种应用于空间设备的磁吸原理的接触式锁定器

说明书

一种应用于空间设备的磁吸原理的接触式锁定器，属于航天设备技术领域。本发明是一种能够实现可靠锁定、快速解锁的应用于空间设备的磁吸原理的接触式锁定器。本发明的隔磁环内侧由上至下紧密套装有环形磁钢和环形导磁底座，环形磁钢内侧紧密套装有环状凹形铝槽，环状凹形铝槽设置在环形导磁底座上，环状凹形铝槽的中部悬空设置，环状凹形铝槽的内环面依上至下由倒置设置的圆台形内环面和圆柱形内环面构成，定位杆由导磁材料制成，定位杆依上至下由圆柱体和倒置设置的圆台体构成；当所述锁定器锁定时，定位杆所述圆台体与环状凹形铝槽所述圆台形内环面相配合。本发明适用于采用磁吸结构的空间设备用接触式位置锁定。

技术领域

本发明涉及一种用于空间设备锁定器，属于航天设备技术领域。

背景技术

由于安装空间的限制，一个航天器上会有很多设备，各个设备的寿命和工作周期各不相同。一个非工作模式的设备需要维持在休眠收拢的状态，这些设备上的运动部分需要进行锁定，以避免由于其自由运动而对其他正常工作的设备产生干扰。在工作模式时，需要对其进行解锁操作。因此，在航天器上常常需要一些特定功能的锁定器。航天器的工作环境决定了这种锁定器必须要满足如下几点特殊要求：

（1）体积小重量轻。由于空间的限制，锁定器的结构应尽量简单，同时其锁定和解锁过程不应使设备有大的姿态变化。

（2）工作省电。由于航天设备供电电池电量有限，且需要优先供给操作控制设备和生活保障设备，因此地面设备上常用的通电线圈或电磁铁等方式的锁定器不适用于航天工况。

（3）操作简单，工作可靠。航天装置安全要求高，需要锁定器具有工作可靠的特点，不会因为环境干扰和长时间工作失去锁定性能。

（4）锁定力不大。由于航天装置工作在太空失重环境，且一般不会有特别大的姿态变化，因此锁定力不需要很大，一般不超过几牛顿。

目前的技术和现有产品，尚无一种能够满足上述要求。

发明内容

本发明的目的是通过采用特殊的结构和磁路设计，设计出一种基于磁吸原理，能够实现可靠锁定、快速解锁的应用于空间设备的磁吸原理的接触式锁定器，在结构和性能上满足空间环境特殊的设备锁定要求。

1、本发明适用于采用磁吸结构的空间设备用接触式位置锁定器。

2、本发明的关键技术之一，是与航天设备相连的定位杆设计。定位杆必须用导磁材料制成，通过锁定器对定位杆的磁吸作用实现设备的位置锁定。

3、本发明的关键技术之二，是锁定器采用环形磁钢设计方案，定位杆在环状凹形铝槽内滑动时即会受到磁吸作用，并在锁定过程中保证有足够大的锁定力。

4、本发明的关键技术之三，是锁定器的环形磁钢设置在环形导磁底座上，其核心作用是限制磁路方向，在环形磁钢内形成与定位杆相互作用的轴向磁场。

5、本发明的关键技术之四，是锁定器内侧采用特殊结构的环状凹形铝槽，环状凹形铝槽内侧表面采用斜面设计。其核心作用是限制磁路方向和定位杆位置，并使得定位杆可以在横向力的作用下滑动解锁，适用于多种运动模式。

实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种应用于空间设备的磁吸原理的接触式锁定器，包括定位杆、环状凹形铝槽、环形磁钢、隔磁环及环形导磁底座；所述隔磁环内侧由上至下紧密套装有环形磁钢和环形导磁底座，所述环形磁钢内侧紧密套装有环状凹形铝槽，所述环状凹形铝槽设置在环形导磁底座上，环状凹形铝槽的内环面依上至下由倒置设置的圆台形内环面和圆柱形内环面构成，所述定位杆由导磁材料制成，定位杆依上至下由圆柱体和倒置设置的圆台体构成；当所述锁定器锁定时，定位杆所述圆台体与环状凹形铝槽所述圆台形内环面相配合。