[发明专利]一种在轨维修用的移动扶手

说明书

本申请公开了一种在轨维修用的移动扶手，包括固定夹持机构、角度调节机构、长度调节机构和扶手握把结构。其中，所述固定夹持机构采用凸轮压紧方式压紧舱壁扶手，棘轮棘爪机构锁定压紧状态，为舱外移动扶手提供固定支撑；所述角度调节机构采用万向节和齿槽卡紧机构实现扶手各个方向的角度调节和锁定；所述长度调节机构采用伸缩卡销和卡销锁定机构，用来扶手长度调节和锁定；所述扶手握把结构可供航天员末端抓握。本发明采用多种机构组合的方式，解决了空间站等航天器表面扶手不多、不高的问题。

技术领域

本发明专利涉及航天器在轨维修技术领域，更具体地，本发明专利涉及一种在轨维修过程中，航天员辅助借力的可移动式扶手。

背景技术

空间站等航天器作为我国空间重要的大型基础设施，其建造及发射成本极高。因此，为了延长在轨空间站等航天器的使用寿命，我国空间站等航天器具备可维修性。空间站舱壁上每间隔一定距离安装舱壁扶手，以方便航天员出舱维修设备时抓握助力使用。由于空间站等航天器发射包络尺寸的限制，我国空间站等航天器舱壁扶手普遍不高，且舱外待维修设备的高度、尺寸、位置各不相同，无法做到满足不同维修场景的助力，严重限制了航天员在舱外可借力的空间范围。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，针对空间站等在轨航天器所面临的在轨维修技术难点，提出了一种在轨可移动式助力扶手，具备角度和长度可调的功能，能够满足空间站等航天器多种工况在轨维修时，扶手辅助助力的要求。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供一种舱外移动扶手，由固定夹持机构、角度调节机构、长度调整机构和扶手握把结构组成。所述固定夹持机构可与空间站等航天器舱体结构可靠连接，为舱外移动扶手提供牢固支撑；所述角度调节机构能够实现末端扶手沿着固定支撑点半圆锥范围内任意角度的调节；所述长度调整机构具有长度调节和锁定的功能，使得末端扶手与舱壁扶手的距离可以相对变化；所述扶手握把结构设计有适合航天员手套抓握的握把，可为航天员提供辅助助力。

在一个实例中，固定夹持机构包括固定座、棘轮结构、固定夹、活动夹结构、凸轮手把、顶丝、滑套、棘爪、棘爪压簧、棘爪轴、拉簧、拉簧杆、偏心钉。棘轮结构一端为固定端，另一端为棘轮，棘轮结构的固定端和固定夹分别固定连接在固定座上，凸轮手把套设在棘轮上，可绕棘轮轴线转动，棘爪通过棘爪轴销钉固定在凸轮手把上，棘爪与凸轮手把之间安装棘爪压簧用于保持棘爪为压紧状态，滑套通过顶丝与棘轮固定连接，位于凸轮手把外侧，活动夹一端为活动夹头，一端为活动夹臂，固定夹与活动夹头配合用于夹紧，活动夹臂与滑套配合，可在滑套内滑动，使活动夹头做靠近或远离固定夹方向的运动，偏心钉固定在滑套端部，拉簧杆固定在活动夹头上，在偏心钉与拉簧杆中间设置拉簧，使活动夹在没有外力的情况下保持远离固定夹，即使固定夹持机构保持打开的状态。

在一个实例中，滑套设计扁轴结构，插入棘轮扁轴孔后不能转动，滑套设计U形槽，使得活动夹仅能沿滑套U形槽方向滑动；在活动夹与滑套之间增加了拉簧，用于活动夹的复位。

在一个实例中，角度调节机构包括万向节、连接座、外杆、连杆销轴、限位挡块、压紧锁母、滑动柱、齿条压块、齿条压簧、调节座、连杆、支杆销轴、支杆。其中，固定座与外杆通过万向节连接，使得外杆与固定座可形成任意角度，调节座套设在外杆上，支杆与固定座转动连接，支杆与调节座通过连杆连接，连杆远离调节座一端通过支杆销轴与支杆连接，另一端通过连杆销轴与调节座连接，调节座上开设有滑槽，连杆销轴与滑槽配合，可以延滑槽滑动，齿条压块设置在调节座上，用于对连杆销轴进行限位，齿条压块与调节座之间安装有齿条压簧，齿条压簧套设在滑动柱上，齿条压块与滑动柱配合，可沿滑动柱做垂直于滑槽的滑动，当齿条压块抬起时，连杆销轴可沿滑槽滑动，当齿条压块压下时，连杆销轴被压紧限位，不能滑动；外杆中段设置有螺纹，压紧锁母与外杆采用螺纹配合，外杆上设置有齿槽环，调节座与齿槽环的接触面也设置有与齿槽环配合的齿槽，在调节角度时，在调节外杆与固定座的角度到需要的位置后，可旋拧压紧锁母，将调节座压紧在齿槽环上，并通过限位挡块限位，使压紧锁母不能转动，从而固定调节座位置，将调节座锁紧在外杆上。