一种两维扫描机构的锁紧装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空间两维扫描机构的锁紧装置，应用于航空航天技术领域。该锁紧装置包括底座、挡块组件、拔销器、转动体连接架和拉簧。底座安装在扫描机构的基座上，挡块组件、拔销器和拉簧均安装在底座上；转动体连接架一端与两维机构转动体固连，一端与销轴配合；挡块为活动部件，转轴为挡块轴。锁紧时拔销器的销轴穿过底座衬套、转动体连接架衬套和销轴衬套，和挡块组件共同把机构转动体锁住，拉簧处于拉紧状态；解锁时销轴拔出，挡块在拉簧力作用下绕挡块轴回到初始位置完成解锁。本发明专利技术的创新点是通过使用一个锁紧装置，实现了扫描机构的两维锁紧。本发明专利技术拆装方便，结构简单，安全可靠，提供了一种有效的空间两维扫描机构的锁紧方式。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种空间两维扫描机构的锁紧装置，应用于航空航天
。该锁紧装置包括底座、挡块组件、拔销器、转动体连接架和拉簧。底座安装在扫描机构的基座上，挡块组件、拔销器和拉簧均安装在底座上；转动体连接架一端与两维机构转动体固连，一端与销轴配合；挡块为活动部件，转轴为挡块轴。锁紧时拔销器的销轴穿过底座衬套、转动体连接架衬套和销轴衬套，和挡块组件共同把机构转动体锁住，拉簧处于拉紧状态；解锁时销轴拔出，挡块在拉簧力作用下绕挡块轴回到初始位置完成解锁。本专利技术的创新点是通过使用一个锁紧装置，实现了扫描机构的两维锁紧。本专利技术拆装方便，结构简单，安全可靠，提供了一种有效的空间两维扫描机构的锁紧方式。【专利说明】一种两维扫描机构的锁紧装置
本专利技术涉及的是一种转动机构的锁紧装置，特别是一种空间两维扫描机构的锁紧装置，属于航空航天
。
技术介绍
为了实现空间大范围成像，常采用两维扫描方式，通过扫描镜的两维摆动来实现方位和俯仰方向的扫描。卫星发射时会对两维扫描机构产生很大冲击和干扰力矩，因此两维扫描机构在卫星发射前必须锁定，以保护扫描机构的精密轴系、扫描镜等免受损伤。扫描机构的锁紧装置是整个机构的关键部件之一，锁紧并成功解锁的可靠性直接关系到扫描机构工作的成败。空间两维扫描机构的锁紧方式有爆炸螺栓锁紧、电磁锁紧、拔销器锁紧等。爆炸螺栓安装时将两个连接件固连在一起，爆炸后两连接件从分离面分离成两部分实现解锁，常用于舱外，考虑到污染、冲击等因素在光学仪器上应用往往受限。电磁锁紧的特征在于增加一个磁轭和一个制动面，实现两维锁紧需要用两套锁紧装置，使得结构相对复杂。传统的拔销器锁紧，通过使用两个拔销器装置来实现两维各自的锁紧，尤其在扫描镜上直接实施可靠性降低，结合应用本专利技术使用一个拔销器装置实现两维锁紧。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种空间两维扫描机构的锁紧装置，且通过一个简单可靠的锁紧装置，实现了扫描机构的两维锁紧。本专利技术采取的技术方案如下:本专利技术的两维扫描机构的锁紧装置包括底座1、挡块组件2、拔销器3、转动体连接架4和拉簧5，其中挡块组件2还包括挡块6、挡块轴7、挡块衬套8、挡块外垫片9、挡块内垫片10、销轴衬套11及螺母12。底座I左右两侧各有一个凸台安装脚，材料一般选用钛合金、不锈钢等，中间位置的圆形沉孔嵌入塑料衬套，由于拔销器3的销轴14工作行程的限制，底座I中心销孔处的厚度一般小于销轴工作行程的1/2。挡块组件2是绕轴转动的活动部件，其中挡块6整体呈长方形，绕挡块轴7转动，销孔位置嵌入塑料销轴衬套11，该衬套通过4个螺钉固定在挡块6上，挡块6材料一般选用钛合金材料；挡块轴7的两轴端为锁紧螺纹，轴采用抗变形抗剪切的金属材料，转动的配合表面位置要求防冷焊处理；挡块衬套11和挡块内垫片10、挡块外垫片9 一般采用金属材料；紧固螺母12采用双螺母锁紧。拔销器3本体为圆柱形，安装面上有4个对称安装孔，解锁前销伸出来，解锁后缩进去。转动体连接架4使用钛合金材料，一端中心孔嵌入塑料衬套。拉簧5材料为弹簧钢，长度和拉力要根据实际情况合理计算，保证解锁后拉簧不造成挡块反弹，且有一定的拉力裕度。所述的底座I是整个锁紧装置的支撑结构，固定在扫描机构的基座17上；所述的挡块组件2整体安装在底座I上，通过挡块轴7的轴端螺纹连接，挡块6在拉簧5的作用下绕挡块轴7转动，其中销轴衬套11上面连接着拉簧5的一端，拉簧5的另一端固定在底座I上；所述的拔销器3通过螺钉固定在底座I上，在锁紧时销轴14依次穿过底座衬套15、转动体连接架衬套13和销轴衬套11对应的安装孔，安装后拉簧5处于拉紧状态；所述的机构转动体连接架4的一端与两维扫描机构转动体18固连，另一端的嵌入的销轴衬套11与销轴14配合连接。锁紧与解锁工作原理说明:两维扫描机构锁紧前先检查挡块6处于活动状态，锁紧时使拔销器3的销轴14依次穿过底座衬套15、转动体连接架衬套13和销轴衬套11对应的安装孔，然后在底座I上固定拔销器3，拧紧螺钉，实现两维(方位维和俯仰维)锁紧，此时拉簧5处于拉紧状态，通过一个拔销器3和挡板组件2的组合就实现了扫描机构的两维锁紧；解锁时，发送解锁指令，拔销器3的销轴14瞬间拔出，挡块在拉簧5力的作用下绕轴回到初始水平位置，实现解锁，此时机构转动体18处于自由状态。本专利技术有如下效益:1、结构简单，拆装方便，占用空间小，制造成本低；2、技术创新，使用一个锁紧装置实现了两维锁紧；3、通过了地面环境试验和卫星发射的考核，成功锁紧并解锁。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的两维扫描机构锁紧装置的结构示意图。图2为本专利技术的两维扫描机构锁紧装置安装说明图。图3为本专利技术的挡块组件的结构示意图。图4为本专利技术的拔销器销锁紧状态示意图。图中:1、底座，2、挡块组件，3、拔销器，4、转动体连接架，5、拉簧，6、挡块，7、挡块轴，8、挡块衬套，9、挡块外垫片，10、挡块内垫片，11、销轴衬套，12、紧固螺母，13、转动体连接架衬套，14、销轴，15、底座衬套，16、锁紧装置，17、基座，18、机构转动体。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的具体实施做进一步说明:结合图1、图2和图3所示，本专利技术的两维扫描机构的锁紧装置包括底座1、挡块组件2、拔销器3、转动体连接架4和拉簧5。底座I采用钛合金加工，由于受到拔销器3的销轴工作行程9_的限制，底座I销孔处的厚度设计为4mm,销轴Φ6_通过的圆形沉孔内嵌入聚酰亚胺底座衬套，单边厚度2mm。挡块组件2通过挡块轴端螺纹和M5螺母固定在底座上，转轴为挡块轴7，未锁紧时挡块6在拉簧5的拉力作用下绕轴自由转动。机构转动体连接架4的一端与两维机构的扫描机构转动体18通过4个M4钛合金螺钉固连，另一端与拔销器销轴14配合，配合孔为ΦΙΟπιπι，内嵌入聚酰亚胺衬套，连接架采用钛合金材料。拔销器3选用火工品拔销器，锁紧时销轴7伸出来，解锁后缩回去且不反弹，通过4个Μ5防松螺钉固定在底座I上，其中一个螺钉与挡块轴7共用。拉簧5 —端通过M3螺钉固定在底座上，另一端通过M3螺钉固定在挡板上的销轴衬套11上，与销轴衬套11共用其中一个安装螺钉，其中拉簧5的有效长度为30mm和拉力为10N。上述零部件在底座I上装配操作完成后，将底座I通过2个M5螺钉固定在扫描机构的基座17上，拔销器3安装前，挡块6在弹簧力的作用下处于初始水平位置。使拔销器3的销轴14依次穿过底座衬套15、转动体连接架衬套13和销轴衬套11，然后在底座I上固定拔销器3，即实现两维锁紧，此时拉簧处于拉紧状态；当拔销器3的销轴14拔出时，挡块6在拉簧5力的作用下绕轴回到初始位置，实现解锁，机构转动体18在方位和俯仰两个方向可以自由活动。如图3所示，挡块组件2包括挡块6、挡块轴7、挡块衬套8、挡块内垫片10、挡块外垫片9、销轴衬套11和M5紧固螺母12。本专利技术实施中挡块6选用钛合金，挡块轴7为40Cr，挡块衬套8、挡块内垫片10和挡块外垫片9使用黄铜材料，销轴衬套11采用聚酰亚胺材料。销轴衬套11通过4个M3螺钉固定在挡块6上，嵌入挡块孔内。挡块组件2装配时，首先保证挡块衬套8和挡块6孔的径向配合间隙为0.1mm,挡块内垫片10、挡块6、挡块外垫片9的轴向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两维扫描机构的锁紧装置，包括底座（1）、挡块组件（2）、拔销器（3）、转动体连接架（4）和拉簧（5），其特征在于，所述的挡块组件（2）包括挡块（6）、挡块轴（7）、挡块衬套（8）、挡块外垫片（9）、挡块内垫片（10）、销轴衬套（11）及螺母（12）；所述的底座（1）是整个锁紧装置的支撑结构，固定在扫描机构的基座（17）上；所述的挡块组件（2）整体安装在底座（1）上，通过挡块轴（7）的轴端螺纹连接，挡块（6）在拉簧（5）的作用下绕挡块轴（7）转动，其中销轴衬套（11）上面连接着拉簧（5）的一端，拉簧（5）的另一端固定在底座（1）上；所述的拔销器（3）通过螺钉固定在底座（1）上，在锁紧时销轴（14）依次穿过底座衬套（15）、转动体连接架衬套（13）和销轴衬套（11）对应的安装孔，安装后拉簧（5）处于拉紧状态；所述的机构转动体连接架（4）的一端与两维扫描机构转动体（18）固连，另一端的嵌入的销轴衬套（11）与销轴（14）配合连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云猛，张宝龙，裴浩东，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31