一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置，其特征在于：包括导向柱、导向销和锁紧组件，导向柱一端设有主动法兰，导向柱另一端设有锁紧座，导向销一端通过锁紧组件插接至导向柱，导向销另一端设有被动法兰，锁紧组件的锁紧销依次穿过锁紧座和导向销的锁紧承接孔，实现导向柱和导向销之间的固定连接。本发明专利技术解决载人航天器中性浮力试验中新旧单机设备快速便捷更换的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置
本专利技术属于载人航天器试验领域，尤其是涉及一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置。
技术介绍
太空中的物体处于失重状态，航天员在太空中的行动很难控制，很多在地面认为合理的维修方法在太空中未必奏效。为确保在轨维修的成功，必须在地面开展在轨维修的地面验证和训练试验。目前广泛采用的在轨维修性地面验证方法是在地面进行中性浮力模拟试验。通过在中性浮力水槽内的训练，使航天员掌握在中性浮力水槽内调节身体运动和控制的能力，掌握完成具体任务的能力。通过这种训练，航天员可以掌握熟练舱作业的技能。在航天员诸多中性浮力训练试验中，有一类操作训练为新旧设备的替换或叠加，用来模拟太空中会遇到的载人航天器单机设备损坏或者需要更新的情况，航天员需要将携带的备用设备安装在旧设备上，这就需要一种对接装置来满足新旧设备的安装。专利CN109921232中的一种水下插拔机构，主要包括液压组件和万向联轴器组件，通过水下液压缸实现水下插拔操作。其不足之处在于：结构复杂，尺寸较大，制造成本高，不能满足航天器中性浮力训练试验的需求；文献新型火箭炮插拔机构的仿真研究中简述了一种新型火箭炮的插拔机构，该插拔机构利用四连杆机构带动插头的平行移动实现插入和拔出动作。与本专利技术相比，四连杆插拔机构无法实现锁紧，且结构复杂、零部件较多，不适用于水下试验人员的操作，无法满足航天器中性浮力试验要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置，以解决载人航天器中性浮力试验中新旧单机设备快速便捷更换的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置，包括导向柱、导向销和锁紧组件，导向柱一端设有主动法兰，导向柱另一端设有锁紧座，导向销一端通过锁紧组件插接至导向柱，导向销另一端设有被动法兰，锁紧组件的锁紧销依次穿过锁紧座和导向销的锁紧承接孔，实现导向柱和导向销之间的固定连接。进一步的，锁紧座整体呈盖状，锁紧座底部设有销座，销座与锁紧座两侧的侧壁分别形成一号轴套槽和二号轴套槽，销座的中部设有锁紧销孔，锁紧座的侧壁设有连通至锁紧销孔的锁紧通过孔，锁紧通过孔两侧设有三号轴套槽和四号轴套槽。进一步的，锁紧销孔和锁紧通过孔均呈矩形圆孔状。进一步的，锁紧组件包括安装板、一号联动推杆、二号联动推杆、连接杆、锁紧销和旋转把手，安装板中部设有通孔，安装板中部两侧分别设有与一号轴套槽相对应的一号轴套本体、与二号轴套槽相对应的二号轴套本体；安装板端部两侧分别设有与三号轴套槽相对应的三号轴套本体、与四号轴套槽相对应的四号轴套本体；一号联动推杆依次穿过一号轴套本体、三号轴套本体，二号联动推杆依次穿过二号轴套本体、三号轴套本体，一号联动推杆的第一端通过连接杆连接至二号联动推杆的第一段，一号联动推杆第二端设有一号限位片，二号联动推杆第二端设有二号限位片，锁紧销设置在连接杆内侧，旋转把手设置在连接杆外侧，锁紧销螺纹连接至旋转把手形成一体结构，且锁紧销相对连接杆转动。进一步的，一号联动推杆中部设有三号限位片，一号轴套本体在一号限位片和三号限位片之间；二号联动推杆中部设有四号限位片，二号轴套本体在二号限位片和四号限位片之间；三号限位片和三号轴套本体之间设有一号弹簧，四号限位片和四号轴套本体之间设有二号弹簧。进一步的，安装板上表面四角分别设有一个与锁紧座内边四角相对应的定位块，安装板通过螺钉固定连接至销座，实现锁紧组件与锁紧座的固定连接。进一步的，锁紧销包括一号杆和二号杆，一号杆与二号杆首尾相接，一号杆为圆杆结构，二号杆横截面为与锁紧通过孔相契合的矩形圆结构。进一步的，导向销上部横截面为，与锁紧销孔相契合的矩形圆结构，导向销上部设有径向的锁紧承接孔，锁紧承接孔与锁紧通过孔相对应，也呈矩形圆孔状。进一步的，导向销的顶部为锥形结构。进一步的，锁紧销孔的侧壁设有排水槽。相对于现有技术，本专利技术所述的一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置具有以下优势：(1)本专利技术可实现载人航天器中性浮力试验训练中，单机设备间的对接安装，可广泛的应用在需要实现单机设备安装更换和定位锁紧的中性浮力模拟训练试验环境中。(2)本专利技术由简单的机械零件组成，结构简单且功能稳定。(3)本专利技术通过导向销和锁紧销孔进行安装定位，通过弹簧和旋转把手实现锁紧和解锁，旋转把手可适应航天员航天服的操作要求，操作轻松简单。(4)本专利技术整体结构都采用水下防腐材料，满足载人航天器水下中性浮力试验训练要求，结构轻量化，可靠性高。(5)本专利技术导向柱和导向销均通过连接法兰利用螺栓与设备安装面连接，可实现短时间内的拆装更换。(6)本专利技术自成一个模块，在出现故障或例行维护过程中便于更换和维护。(7)本专利技术可等比例的缩放，对结构安装空间要求少，安装条件要求少，可适用于多种载人航天器试验训练设备中。(8)本专利技术中的锁紧销孔内设有排水槽，用于锁紧销孔与导向销间隙配合时，将锁紧销孔内的水排出。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置示意图；图2为本专利技术实施例所述的导向柱与锁紧座连接示意图；图3为本专利技术实施例所述的锁紧座仰视图；图4为本专利技术实施例所述的导向销示意图；图5为本专利技术实施例所述的锁紧组件未锁紧状态示意图；图6为本专利技术实施例所述的锁紧组件与导向销锁紧状态示意图。附图标记说明：1、导向柱；11、锁紧座；12、销座；13、一号轴套槽；14、二号轴套槽；15、三号轴套槽；16、四号轴套槽；17、锁紧销孔；171、排水槽；18、锁紧通过孔；2、导向销；21、锁紧承接孔；3、锁紧组件；301、安装板；3011、定位块；302、一号联动推杆；303、二号联动推杆；304、连接杆；305、锁紧销；3051、一号杆；3052、二号杆；306、旋转把手；307、通孔；308、一号轴套本体；309、二号轴套本体；310、三号轴套本体；311、四号轴套本体；312、一号限位片；313、二号限位片；314、三号限位片；315、四号限位片；316、一号弹簧；317、二号弹簧。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置，其特征在于：包括导向柱、导向销和锁紧组件，/n导向柱一端设有主动法兰，导向柱另一端设有锁紧座，导向销一端通过锁紧组件插接至导向柱，导向销另一端设有被动法兰，锁紧组件的锁紧销依次穿过锁紧座和导向销的锁紧承接孔，实现导向柱和导向销之间的固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置，其特征在于：包括导向柱、导向销和锁紧组件，
导向柱一端设有主动法兰，导向柱另一端设有锁紧座，导向销一端通过锁紧组件插接至导向柱，导向销另一端设有被动法兰，锁紧组件的锁紧销依次穿过锁紧座和导向销的锁紧承接孔，实现导向柱和导向销之间的固定连接。


2.根据权利要求1所述的一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置，其特征在于：锁紧座整体呈盖状，锁紧座底部设有销座，销座与锁紧座两侧的侧壁分别形成一号轴套槽和二号轴套槽，销座的中部设有锁紧销孔，锁紧座的侧壁设有连通至锁紧销孔的锁紧通过孔，锁紧通过孔两侧设有三号轴套槽和四号轴套槽。


3.根据权利要求2所述的一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置，其特征在于：锁紧销孔和锁紧通过孔均呈矩形圆孔状。


4.根据权利要求1所述的一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置，其特征在于：锁紧组件包括安装板、一号联动推杆、二号联动推杆、连接杆、锁紧销和旋转把手，安装板中部设有通孔，安装板中部两侧分别设有与一号轴套槽相对应的一号轴套本体、与二号轴套槽相对应的二号轴套本体；安装板端部两侧分别设有与三号轴套槽相对应的三号轴套本体、与四号轴套槽相对应的四号轴套本体；一号联动推杆依次穿过一号轴套本体、三号轴套本体，二号联动推杆依次穿过二号轴套本体、三号轴套本体，一号联动推杆的第一端通过连接杆连接至二号联动推杆的第一段，一号联动推杆第二端设有一号限位片，二号联动推杆第二端设有二号限位片，锁紧销设置在连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：温晓东，张苑，张泽，武永龙，
申请(专利权)人：天津航天机电设备研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12