【技术实现步骤摘要】
适应空间在轨精细操作的多功能旋拧装置和旋拧方法
[0001]本专利技术属于空间在轨服务
，涉及一种空间在轨维护维修的操作工具，具体是指适应空间在轨精细操作的多功能旋拧装置和旋拧方法
。
技术介绍
[0002]空间在轨服务技术是当今世界各国竞相竞争的高地，也是衡量一个国家综合国力的重要标志
。
空间操控是空间在轨服务技术的重要能力，因其能代替人类完成空间站的组装
、
装配与维护维修
、
轨道垃圾清理
、
太空资产维护，以及抓捕
、
释放
、
回收卫星等高度复杂的任务，所以对其技术的研究与开发一直是航天科技强国关注的热点
。
[0003]空间操控任务中，对目标的复杂精细操作能力要求非常高
。
因此，开发精细操作能力是空间操控的关键
。
作为精细操作的典型代表，旋拧任务是必不可少的
。
开发通用的可适应精细操作的多功能旋拧工具技术已然迫在眉睫，是未来提升在轨操控和在轨服务技术的核心能力
。
技术实现思路
[0004]本专利技术为了解决在空间操控任务中，实现捕获的同时，如何传递扭矩，实现旋拧任务的问题；进而提供一种适应空间在轨精细操作的多功能旋拧装置和旋拧方法
。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题采用的技术方案是：
[0006]适应空间在轨精细操作的多功能旋拧装置，包括旋转支撑外壳
、
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
适应空间在轨精细操作的多功能旋拧装置，其特征在于：包括旋转支撑外壳
(A)、
夹爪机构
(B)、
驱动与传动机构
(C)
和离合器机构
(D)
；所述的旋转支撑外壳
(A)
包括由上至下同轴依次连接的夹爪支撑壳体
(1)、
阶梯法兰
(2)、
离合器支撑壳体
(3)
和轴系支撑壳体
(4)
；所述的夹爪支撑壳体
(1)
与阶梯法兰
(2)
固定连接；所述的阶梯法兰
(2)
部分插在离合器支撑壳体
(3)
内并与离合器支撑壳体
(3)
转动连接，所述的离合器支撑壳体
(3)
和轴系支撑壳体
(4)
固定连接；所述夹爪机构
(B)
的爪端处于夹爪支撑壳体
(1)
的上方，夹爪机构
(B)
的动力输入端处于阶梯法兰
(2)
与夹爪支撑壳体
(1)
所形成的容置腔内；所述驱动与传动机构
(C)
包括电机
、
旋转轴和动力输出件，所述的电机安装在轴系支撑壳体
(4)
内，所述旋转轴的底端与电机的动力输出端固定连接，并转动安装在轴系支撑壳体
(4)
上，所述旋转轴的上端依次穿过离合器支撑壳体
(3)
和阶梯法兰
(2)
并转动安装在夹爪支撑壳体
(1)
上；所述的动力输出件安装在旋转轴上，并与夹爪组件
(6)
的动力输入端连接，驱动夹爪组件
(6)
实现张开或闭合动作；所述的离合器机构
(D)
为环形结构，并安装在阶梯法兰
(2)
与离合器支撑壳体
(3)
所形成的环形安装槽内；离合器机构
(D)
包括离合器壳体
(13)、
离合器线圈
(14)、
压缩弹簧
(15)、
离合器固定摩擦盘
(16)、
离合器转动摩擦盘
(17)、
制动器转动摩擦盘
(18)
和限位法兰盘
(19)
；所述离合器壳体
(13)
的下环面开有一圈凹槽
(1301)
，离合器线圈
(14)
处于凹槽
(1301)
内；所述的离合器壳体
(13)
和离合器转动摩擦盘
(17)
由上至下依次套在阶梯法兰
(2)
的下段上，离合器壳体
(13)
与阶梯法兰
(2)
之间形成一个环形槽
(1302)
，所述的压缩弹簧
(15)
套在阶梯法兰
(2)
上并处于环形槽
(1302)
内，压缩弹簧
(15)
的一端抵接在阶梯法兰
(2)
的台阶面上，压缩弹簧
(15)
的另一端抵接在离合器转动摩擦盘
(17)
上；所述的离合器转动摩擦盘
(17)
与阶梯法兰
(2)
的外环壁之间为键连接并可轴向移动，所述的限位法兰盘
(19)
套在旋转轴上，并与阶梯法兰
(2)
的底端面固定连接，用于离合器转动摩擦盘
(17)
上下移动的限位；所述的制动器转动摩擦盘
(18)
套装在旋转轴上，并与旋转轴的轴肩固定连接；所述的离合器固定摩擦盘
(16)
套装在离合器壳体
(13)
上，并固定安装在离合器支撑壳体
(3)
内环壁的轴肩上；离合器固定摩擦盘
(16)
的下环面和离合器转动摩擦盘
(17)
上环面的接触面分别为摩擦面，通过二者摩擦面的接触实现制动；所述离合器转动摩擦盘
(17)
的下环面与制动器转动摩擦盘
(18)
上环面的接触面分别为摩擦面，通过二者摩擦面的接触实现制动
。2.
根据权利要求1所述的适应空间在轨精细操作的多功能旋拧装置，其特征在于：所述的夹爪机构
(B)
包括多个夹爪组件
(6)
，多个所述的夹爪组件
(6)
周向均匀设置，并径向滑动连接在夹爪支撑壳体
(1)
上
。3.
根据权利要求2所述的适应空间在轨精细操作的多功能旋拧装置，其特征在于：所述的夹爪支撑壳体
(1)
上周向开有若干个贯穿于上下表面的滑槽Ⅰ(101)
，每个滑槽Ⅰ(101)
的滑动方向与夹爪支撑壳体
(1)
的径向方向保持一致，且每个滑槽Ⅰ(101)
内滑动连接一个夹爪组件
(6)。4.
根据权利要求3所述的适应空间在轨精细操作的多功能旋拧装置，其特征在于：每个夹爪组件
(6)
包括一个夹爪
(601)、
一个夹爪滑动底座
(602)
和夹爪驱动底座
(603)
，所述的夹爪
(601)
固定安装在夹爪滑动底座
(602)
上，并处于夹爪支撑壳体
(1)
的上方；所述的夹爪
滑动底座
(602)
滑动连接在夹爪支撑壳体
(1)
的滑槽Ⅰ(101)
内；所述的夹爪驱动底座
(603)
为楔形，夹爪驱动底座
(603)
的楔形面为被驱动面，夹爪驱动底座
(603)
的顶端面与夹爪滑动底座
(602)
的下端面固定连接，并处于阶梯法兰
(2)
与夹爪支撑壳体
(1)
所形成的容置腔内；所述的驱动与传动机构
(C)
为丝杠螺母副，旋转轴为丝杠轴
(8)
，动力输出件为圆台形的丝杠螺母
(9)
，所述的丝杠螺母
(9)
螺接在丝杠轴
(8)
上，丝杠螺母
(9)
的外壁上周向开有若干个滑槽Ⅱ(901)
，滑槽Ⅱ(901)
的滑动方向与丝杠螺母
(9)
的坡面方向相同；所述的夹爪驱动底座
(603)
处于滑槽Ⅱ(901)
内，并与丝杠螺母
(9)
滑动连接
。5.
根据权利要求4所述的适应空间在轨精细操作的多功能旋拧装置，其特征在于：所述的动力输出件为圆环形的驱动盘
(34)
，驱动盘
(34)
的上环面开有螺纹，且驱动盘
(34)
的内环壁与旋转轴采用键连接；每个夹爪组件
(6)
包括一个夹爪
(601)
和一个夹爪滑动底座
(602)
，所述的夹爪
(601)
固定安装在夹爪滑动底座
(602)
的上表面处，并处于夹爪支撑壳体
(1)
的上方；所述的夹爪滑动底座
(602)
滑动连接在夹爪支撑壳体
(1)
的滑槽Ⅰ(101)
内，夹爪滑动底座
(602)
的下表面开有螺纹，并与驱动盘
(34)
上表面的螺纹相咬合，实现夹爪滑动底座
(602)
沿着夹爪支撑壳体
(1)
径向方向的移动
。6.
根据权利要求5所述的适应空间在轨精细操作的多功能旋拧装置，其特征在于：所述驱动盘
(34)
的上环面上开有一个同心的环形安装槽
(3101)
；所述夹爪支撑壳体
(1)
的下表面同轴设置一个安装套筒
(103)
，安装套筒
(103)
插在驱动盘
(34)
的环形安装槽
(3101)
内，并与环形安装槽
(3101)
转动连接
。7.
根据权利要求4或6所述的适应空间在轨精细操作的多功能旋拧装置，其特征在于：所述离合器转动摩擦盘
(17)
的上环面同轴设置有一圈环形凸起Ⅰ(1701)
，环形凸起Ⅰ(1701)
与离合器固定摩擦盘
(16)
相对设置，且环形凸起Ⅰ(1701)
的上端面为摩擦面；离合器转动摩擦盘
(17)
的下环面同轴设置有一圈环形凸起Ⅱ(...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙永军，李雪皑，曹宝石，樊绍巍，史士财，金明河，刘宏，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。