一种在轨维修用的移动扶手制造技术

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。本发明专利技术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。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种在轨维修用的移动扶手


[0001]本专利技术专利涉及航天器在轨维修
，更具体地，本专利技术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。

技术介绍

[0002]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。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是：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。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]本专利技术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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]在一个实例中，齿条压块端面设置自锁机构，实现齿条压块的按压自锁，使得在齿条压块被压下时能够自锁在压紧位置，再次按压时能够解锁恢复初始位置，达到航天员能够单手操作的使用需求。
[0010]在一个实例中，齿条压块设计若干齿槽结构，实现连杆销轴沿调节座滑槽的档位锁定；
[0011]在一个实例中，长度调节机构包括长度调节按钮、按钮弹簧、移动卡套、销轴、端套、限位块、固定卡套、滑动卡销、固定套、自锁弹簧、内杆、外杆、长度调节控制杆、V形块、斜面销座、斜面销、卡销弹簧。长度调节按钮与移动卡套固定连接，移动卡套侧面设计4个U形槽，销轴穿过移动卡套的U形槽，固定在固定套上，用于长度调节按钮的导向和限位，按钮弹簧位于长度调节按钮与销轴之间，用于提供长度调节按钮的复位；固定卡套借助销轴与固定套固定，滑动卡销借助限位块与移动卡套连接，长度调节控制杆与滑动卡销固定连接，自锁弹簧安装在滑动卡销与固定套之间，用于提供滑动卡销的复位力；内杆与固定套固定连接，内杆沿外杆内腔滑动，外杆端部安装端套防止内杆脱出；长度调节控制杆与V形块固定连接，V形块的两个斜面分别与两个斜面销滑动配合，两个斜面销底面分别与斜面销座滑动配合，卡销压簧位于两个斜面销之间，用于提供斜面销的复位力。
[0012]在一个实例中，移动卡套设计整周齿槽，能够与滑动卡销的两侧齿配合；固定卡套设计深齿和浅齿两类齿槽，通过滑动卡销在固定卡套中齿槽位置的变化，实现V形块的按下和抬起；V形块设计有10
°
～20
°
大小的斜面，与两个斜面销配合，将V形块的上下运动转为斜面销的左右运动，完成斜面销与外杆档位孔的插入和脱出，实现内杆与外杆长度的锁定和解锁。
[0013]在一个实例中，扶手握把结构包括通用芯、扶手底板、扶手侧板和扶手。两个通用芯固定在两侧的扶手侧板上，扶手与两个扶手侧板固定连接，扶手底板与两个扶手侧板固定连接，扶手底板与固定套固定连接。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015]根据本申请实施例提供的技术方案提出了一种舱外移动扶手，包括固定夹持机构、角度调节机构、长度调节机构、扶手握把结构，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。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相互组合实现了一种扶手变换多种角度和长度，满足多种在轨维修工况的需求，节约了发射成本。
附图说明
[0016]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0017]图1是舱外移动扶手结构示意图；
[0018]图2是舱外移动扶手固定夹持机构图；
[0019]图3是舱外移动扶手角度调节机构图；
[0020]图4是舱外移动扶手齿条压块按压自锁机构图；
[0021]图5是舱外移动扶手齿条压块与针簧配合图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种舱外移动扶手，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，其特征在于，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，为所述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。2.根据权利要求1所述的舱外移动扶手，其特征在于，所述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，所述棘轮结构一端为固定端，另一端为棘轮，所述棘轮结构的所述固定端和所述固定夹分别固定连接在所述固定座上，所述凸轮手把套设在所述棘轮上，可绕所述棘轮轴线转动，所述棘爪通过所述棘爪轴销钉固定在所述凸轮手把上，所述棘爪与所述凸轮手把之间安装所述棘爪压簧用于保持所述棘爪为压紧状态，所述滑套通过所述顶丝与所述棘轮固定连接，位于凸轮手把外侧，所述活动夹结构一端为活动夹头，一端为活动夹臂，所述固定夹与所述活动夹头配合用于夹紧，所述活动夹臂与所述滑套配合，可在所述滑套内滑动，使所述活动夹头做靠近或远离固定夹方向的运动，所述偏心钉固定在所述滑套端部，所述拉簧杆固定在所述活动夹臂上，在所述偏心钉与所述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所述固定夹，即使固定夹持机构保持打开的状态。3.根据权利要求2所述的舱外移动扶手，其特征在于，所述滑套设计扁轴结构，所述棘轮设置扁轴孔，插入所述棘轮对应的所述扁轴孔后不能转动，所述滑套设计U形槽，使得所述活动夹仅能沿滑套所述U形槽方向滑动。4.根据权利要求1所述的舱外移动扶手，其特征在于，所述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，所述固定座与所述外杆通过所述万向节连接，使得所述外杆与所述固定座可形成任意角度，所述调节座套设在所述外杆上，所述支杆与所述固定座转动连接，所述支杆与所述调节座通过所述连杆连接，所述连杆远离所述调节座一端通过所述支杆销轴与所述支杆连接，另一端通过所述连杆销轴与所述调节座连接，所述调节座上开设有滑槽，所述连杆销轴与所述滑槽配合，可以延所述滑槽滑动，所述齿条压块设置在所述调节座上，用于对所述连杆销轴进行限位，所述齿条压块与所述调节座之间安装有齿条压簧，所述齿条压簧套设在滑动柱上，所述齿条压块与所述滑动柱配合，可沿所述滑动柱做垂直于滑槽的滑动，当所述齿条压块压下时，所述连杆销轴可沿所述滑槽滑动，当所述齿条压块抬起时，所述连杆销轴被压紧限位，不能滑动；外杆中段设置有螺纹，所述压紧锁母与所述外杆采用螺纹配合，所述外杆上设置有齿槽环，调所述节座与所述齿槽环的接触面设置有与所述齿槽环配合的齿槽。5.根据权利要求4所述的舱外移动扶手，其特征在于，所述齿条压块端面设置自锁机构，实现齿条压块的按压自...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊良，傅浩，王哲，张宁，张一越，鹿旭东，曹广义，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：