[发明专利]一种小张力防缠绕缓释的绳索收放机构有效
申请号: | 202010603411.5 | 申请日: | 2020-06-29 |
公开(公告)号: | CN111792461B | 公开(公告)日: | 2022-05-17 |
发明(设计)人: | 岳帅;郭甲;杜忠华;庞兆君;高光发;陈曦 | 申请(专利权)人: | 南京理工大学 |
主分类号: | B65H75/44 | 分类号: | B65H75/44;B65H75/48 |
代理公司: | 南京理工大学专利中心 32203 | 代理人: | 张玲 |
地址: | 210094 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 张力 缠绕 绳索 机构 | ||
1.一种小张力防缠绕缓释的绳索收放机构,其特征在于,用于空间碎片清除任务中;包括储线机构、动力源、排线机构、齿轮传动系统、测速系统和缓释机构;
所述储线机构用于绳索的缠绕和收放;
所述排线机构用于使绳索均匀分布在储线机构上;
所述动力源为涡卷弹簧式动力源,动力源释放时的动力通过齿轮传动系统传递给储线机构,储线机构上的绳索被拉出时,涡卷弹簧式动力源储能,所述齿轮传动系统将涡卷弹簧式动力源提供的较大的扭矩转化为绳索上微小的张力,所述齿轮传动系统包括固定在涡卷弹簧式动力源中的发条盒靠近储线机构中储线筒的线筒轴的一侧的发条盒齿轮、以及固定在线筒轴靠近发条盒的一端且与发条盒齿轮啮合的线筒轴齿轮,发条盒齿轮与发条盒的角速度相同,所述发条盒齿轮的直径大于线筒轴齿轮的直径;
所述储线机构的储线筒与齿轮相对的一端设有缓释机构,绳索拉出时缓释机构阻尼小,绳索回收时阻尼大;
所述测速系统包括霍尔元件和均布在涡卷弹簧式动力源中的发条盒外周的磁铁,通过霍尔元件检测到的磁铁经过产生的信号,得到发条盒的转动方向与转动角速度;
所述测速系统将测量的结果传递给排线机构,控制排线机构排线;
所述缓释机构包括活塞、调节弹簧、旋转体、储油桶、储油桶盖;
所述旋转体两端的两侧分别设有圆柱形壳体,圆柱形壳体底部设有通孔,圆柱形壳体内部设有调节弹簧,圆柱形壳体开口处设有楔形活塞,所述旋转体整体设置于储油桶内,储油桶配有储油桶盖;
所述储油桶内充满阻尼油,绳索拉出时,旋转体正转,活塞打开,阻尼油流动顺畅,阻尼小;绳索收回时,旋转体反转,活塞关闭,阻尼油流动受阻,阻尼大。
2.根据权利要求1所述的收放机构,其特征在于,还包括基台,用于对整个收放机构提供支撑。
3.根据权利要求2所述的收放机构,其特征在于,所述涡卷弹簧式动力源包括涡卷发条、发条盒、发条盒盖、涡卷发条轴、轴承和平面轴承;
所述涡卷发条内端通过涡卷发条轴固定,涡卷发条外端与发条盒固定;所述发条盒和涡卷发条轴之间通过轴承连接;
所述发条盒整体呈圆柱形,发条盒的一侧设有发条盒盖。
4.根据权利要求3所述的收放机构,其特征在于,所述储线机构包括储线筒、线筒轴、平键、轴承、线筒轴轴套和线筒轴端盖;
所述绳索均匀缠绕在储线筒表面,所述线筒轴穿过储线筒中心,线筒轴外周上开有键槽,所述键槽与平键配合保证储线筒与线筒轴同步转动;
所述线筒轴的两端通过轴承与基台连接,轴承与储线筒之间设有线筒轴轴套,所述线筒轴轴套用于辅助轴承与储线筒定位,所述线筒轴远离齿轮传动系统一端设有联轴器用于连接缓释机构。
5.根据权利要求4所述的收放机构,其特征在于,所述排线机构包括电机、丝杠、排线螺母、螺母导轨、合页和轴承;
所述排线螺母和丝杠螺纹配合,所述丝杠上开有螺纹,与之配套的排线螺母只有一个单牙与螺纹配合,所述丝杠由电机驱动,根据霍尔元件测得的发条盒转动圈数与转速信号,正向或反向驱动丝杠旋转,使得排线螺母往复运动;
所述排线螺母底部设有能滚动的小钢珠,所述小钢珠在螺母导轨上滚动,从而保证排线螺母底部与螺母导轨平行;
所述螺母导轨通过合页与基台固定连接,所述丝杠的两端与基台之间设有轴承。
6.根据权利要求1所述的收放机构,其特征在于,所述储线筒每转动一圈,排线螺母向左或向右移动一个绳索直径的长度,保证了绳索均匀分布在储线筒上。
7.一种权利要求1-6任一项所述的小张力防缠绕缓释的绳索收放机构的用途,其特征在于,所述收放机构放置在太空拖船上,绳索头部连接在目标物上,用于清理空间碎片,在拖曳过程中保持绳索上的张力,用于防止绳索缠绕。
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