動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置的製作方法

2023-07-11 16:28:31

專利名稱：動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於航空航天技術領域，涉及一種在航天空間環境下月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置，特別是涉及一種動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置，實現月壤的整理收集和轉送。
背景技術：
航天航空是人類探索自然界的前沿工程，走向太空已成為科技強國必不可少的標誌，探月工程是我國航天事業下一階段的重要內容之一，之前探月工程主要是通過遙測遙感來了解月球，要想揭開月球環境的神秘面紗最終還是 要通過登月來實現，登月後要針對月球展開一系列的科研項目，每個環節都非常重要，其中之一就是要獲取月球表面物質標本，如何在低引力環境下鑽採收集月壤是一件十分不容易的事情，目前解決辦法是設計了一種軟袋結構收納裝置，可以將鑽採的月壤收集到一長條軟袋中保持月壤的原始層理，但由於軟袋較長與鑽採深度相當，要運回地球必須對軟袋進行整形收納轉送，由於航天項目的特殊性，這種整形收納轉送機構既要質量輕便於發送，又要體積小空間利用率高，又要具有高的可靠性，仍有待於技術創新。

發明內容
本發明為了使軟袋整形收納轉送機構滿足上述航天要求，提供了一種動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置，用於實施對軟袋的整形收納轉送。本發明採用的的技術方案是一種動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置，包括機架，其特徵在於機架上的上連接板和下連接板間通過絲槓固定連接，絲槓上配合連接有絲母，絲母活動連結有與其軸向隨動的軸向隨動架，絲母外面通過軸向限位滑塊及卡簧活動連接有與其同心的給進齒輪，給進齒輪下環形面上設有凹槽，對應凹槽設有銷釘，銷釘滑動配合在與絲母連接的離合凸臺上的軸向孔內，銷釘上固定連接有與絲母同心的環狀壓板，壓板與絲母間通過軸向凸起和軸向凹槽滑動配合，壓板與離合凸臺間設有離合彈簧，對應壓板在絲母或軸向隨動架上設有與銷釘垂直的可拔出的離合插銷，與壓板(11)連接；軸向隨動架通過可拔出的彈射插銷連接有外筒，外筒上設有軸向開口，外筒通過旋轉滑塊在其內部連接有與其同心的纏繞內筒，纏繞內筒軸向一端延伸出外筒固定連接有外花鍵，對應外花鍵設有內花鍵齒輪，內花鍵齒輪內花鍵與纏繞內筒上外花鍵嚙合，內花鍵齒輪外齒與給進齒輪嚙合；軸向隨動架上固定連接有電機，電機驅動軸連接有驅動齒輪，驅動齒輪與內花鍵齒輪嚙合；沿外筒軸向在外筒與軸向隨動架間設有壓縮的彈射彈簧。所述離合插銷和彈射插銷分別連接有火工拔銷器。所述彈射彈簧分為分離彈簧和推開彈簧兩種，分離彈簧比推開彈簧行程短剛度聞。所述絲槓為一根以上，上連接板和下連接板間設有一根以上導柱，對應導柱在軸向隨動架上連接有導套。所述纏繞內筒表面設有螺旋狀凹槽。所述對應外筒軸向開口，在機架上設有傳感器。
所述凹槽為兩個以上。所述軸向隨動架與絲母通過限位凸臺實現軸向限位活動連結，軸向同步一體運動。本發明可以將裝有月壤的軟袋卷纏在纏繞內筒上，纏繞軟袋時纏繞內筒和外筒可軸向移動，使未卷纏的軟袋始終處於直立狀態避免偏擺，軸向移動由離合控制，在纏繞牽引繩時沒有動力連接不產生軸向位移，只有在纏繞軟袋時有動力連接產生軸向位移，軟袋卷纏結束後外筒解除與軸向隨動架間的鎖止，在彈射彈簧作用與其他部件下脫離，完成軟袋的纏繞整型和轉送，本裝置結構緊湊，重量輕體積小，可靠性高，適於在月球低引力環境下完成月壤樣品軟袋的纏繞整型和轉送。


圖I為本發明實施例可見彈射彈簧剖面結構示意 圖2為本發明實施例可見電機結構示意圖。圖中標示名稱1上連接板；2下連接板；3絲槓；4絲母；5軸向隨動架；6軸向限位滑塊給進齒輪；8凹槽；9銷釘(9)，銷釘(9) ；10離合凸臺；11壓板；12離合彈簧；13離合插銷；14彈射插銷；15外筒；16旋轉滑塊；17纏繞內筒；18外花鍵；19內花鍵齒輪；20電機；21驅動齒輪；22分離彈簧；23推開彈簧；24螺旋狀凹槽；25火工拔銷器一 ；26分離凸臺；27推開凸臺；28火工拔銷器二 ；29限位螺母。具體實施例
本發明實施例如圖I、圖2所示，該動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置設有機架，機架上設有環狀的上連接板I和下連接板2，上連接板I和下連接板2間通過兩根絲槓3和兩根支柱固定連接，絲槓3上配合連接有絲母4，絲母4活動連結有與其軸向隨動的軸向隨動架5，絲母4繞絲槓3轉動，軸向隨動架5隨絲母4 一體同步產生軸向運動，絲母4外部上端通過軸向限位滑塊6及卡簧活動連接有與其同心的給進齒輪7，給進齒輪7可繞絲母4轉動，給進齒輪7下環形面上設有錐型凹槽8，對應凹槽8設有銷釘9，銷釘9滑動配合在與絲母4連接的離合凸臺10上的軸向孔內，內面與銷釘9上部連接有壓板11，壓板11與離合凸臺10間設有離合彈簧12，離合凸臺10為環形與絲母4同心，離合凸臺10與絲母4間通過軸向凸起和軸向凹槽活動配合，可相對軸向運動，不可相對周向運動，離合凸臺10下面與絲母4連接有限位螺母29，調節限位螺母29可以調節離合彈簧12對壓板11的壓力，對應壓板11在軸向隨動架5上設有與銷釘9垂直的可拔出的離合插銷13，下壓壓板11壓縮離合彈簧12，銷釘9下行完全脫離凹槽8，插入離合插銷13到壓板11側孔內，離合插銷
13連接有火工拔銷器一 25 ;軸向隨動架5通過可拔出的彈射插銷14連接有外筒15，彈射插銷14連接有火工拔銷器二 28，外筒15上設有軸向開口，開口徑向寬度略大於軟袋直徑，對應開口在機架上設有傳感器，用於檢測軟袋的進筒，外筒15下面與下連接板2下面平齊，外筒15外面與下連接板2內面吻合活動連結，外筒15通過旋轉滑塊16在其內部連接有與其同心的纏繞內筒17，纏繞內筒17可在外筒15內部轉動，纏繞內筒17表面設有螺旋狀凹槽24，凹槽面與軟袋吻合，螺距略大於軟袋直徑，纏繞內筒17軸向一端延伸出外筒15固定連接有外花鍵18，對應外花鍵18設有內花鍵齒輪19，內花鍵齒輪19內花鍵與外花鍵18嚙合，內花鍵齒輪19外齒與給進齒輪7嚙合；軸向隨動架5上固定連接有電機20，電機20驅動軸連接有驅動齒輪21，驅動齒輪21與內花鍵齒輪19嚙合；外筒15外部設有分離凸臺26和推開凸臺27，沿外筒15軸向在分離凸臺26、推開凸臺2與軸向隨動架5間分別設有分離彈簧22和推開彈簧23，分離彈簧22比推開彈簧23行程短剛度高，分離彈簧22比推開彈簧23鋼絲粗。安裝時將軟袋牽引繩固定在纏繞內筒17上，工作時啟動電機20帶動驅動齒輪21轉動，驅動齒輪21驅動與其嚙合的內花鍵齒輪19，內花鍵齒輪19通過與其嚙合的外花鍵18帶動纏繞內筒17旋轉，卷收軟袋牽引繩到纏繞內筒17上，此時內花鍵齒輪19還驅動與其嚙合的給進齒輪7旋轉，由於給進齒輪7與絲母4活動連結，銷釘9與凹槽8完全脫離，所以此時段進齒輪7繞絲母4空轉沒有動力輸出；牽引繩卷盡軟袋到達外筒15軸向開口時，傳感器檢測到軟袋進筒後向火工拔銷器一 25發出動作指令，火工拔銷器一 25動作拔出離合插銷13，離合彈簧12推動壓板11帶動銷釘9上行進入凹槽8，給進齒輪7與絲母4結為一體，給進齒輪7驅動絲母4旋轉，絲母4繞絲槓3旋轉產生軸向位移，帶動軸向隨動架5同步軸向移動，軸向隨動架5連接的其他部件隨動，此階段絲母4與纏繞內筒17同時旋轉，纏繞內筒17旋轉一周絲母4軸向位移等於螺旋狀凹槽24的螺距，對軟袋進行整形，將軟袋纏繞到螺旋狀凹槽24上；當軟袋完全卷到纏繞內筒17後，火工拔銷器二 28動作拔出彈射·插銷14,在分離彈簧22和推開彈簧23共同作用下外筒15與軸向隨動架5分離，同時外筒15帶動纏繞內筒17同步運動，外花鍵18與內花鍵齒輪19脫離，分離彈簧22展開行程結束後，由推開彈簧23繼續將外筒15和纏繞內筒17推離軸向隨動架5，實現樣品軟袋的轉送。本實施例在卷纏裝有月壤樣品的軟袋時不偏擺，整形纏繞後的外筒和纏繞內筒自動與其他部件脫離，完成軟袋的轉送，本裝置結構緊湊，重量輕體積小，可靠性高，適於在月球低引力環境下完成月壤樣品軟袋的纏繞整型和轉送。本發明在實施時絲槓可為一根，上連接板I和下連接板2間設有一根以上導柱，對應導柱在軸向隨動架上連接有導套，可實現同樣功能。
權利要求
1.一種動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置，包括機架，其特徵在於機架上的上連接板(I)和下連接板(2 )間通過絲槓(3 )固定連接，絲槓(3 )上配合連接有絲母(4 )，絲母(4)活動連結有與其軸向隨動的軸向隨動架(5)，絲母(4)外面通過軸向限位滑塊(6)及卡簧活動連接有與其同心的給進齒輪(7)，給進齒輪(7)下環形面上設有凹槽(8)，對應凹槽(8)設有銷釘(9)，銷釘(9)滑動配合在與絲母(4)連接的離合凸臺(10)上的軸向孔內，銷釘(9)上固定連接有與絲母(4)同心的環狀壓板(11)，壓板與絲母(4)間通過軸向凸起和軸向凹槽滑動配合，壓板(11)與離合凸臺(10)間設有離合彈簧(12)，對應壓板(11)在絲母(4)或軸向隨動架(5)上設有與銷釘(9)垂直的可拔出的離合插銷(13)，與壓板(11)連接；軸向隨動架(5 )通過可拔出的彈射插銷(14 )連接有外筒(15 )，外筒(15 )上設有軸向開口，外筒(15)通過旋轉滑塊(16)在其內部連接有與其同心的纏繞內筒(17)，纏繞內筒(17)軸向一端延伸出外筒(15 )固定連接有外花鍵(18 )，對應外花鍵(18 )設有內花鍵齒輪(19 )，內花鍵齒輪(19)內花鍵與纏繞內筒(17)上外花鍵(18)嚙合，內花鍵齒輪(19)外齒與給進齒輪(7)嚙合；軸向隨動架(5)上固定連接有電機(20)，電機(20)驅動軸連接有驅動齒輪(21)，驅動齒輪(21)與內花鍵齒輪(19)嚙合；沿外筒(15)軸向在外筒(15)與軸向隨動架(5)間設有壓縮的彈射彈簧。
2.根據權利要求I所述的動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置，其特徵在於所述離合插銷(13)和彈射插銷(14)分別連接有火工拔銷器。
3.根據權利要求I所述的動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置，其特徵在於所述彈射彈簧分為分離彈簧(22 )和推開彈簧(23 )兩種，分離彈簧(22 )比推開彈簧(23 )行程短剛度高。
4.根據權利要求I所述的動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置，其特徵在於所述絲槓(3)為一根以上，上連接板(I)和下連接板(2)間設有一根以上導柱，對應導柱在軸向隨動架(5)上連接有導套。
5.根據權利要求I所述的動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置，其特徵在於所述纏繞內筒(17)表面設有螺旋狀凹槽(24)。
6.根據權利要求I所述的動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置，其特徵在於所述對應外筒(15)軸向開口，在機架上設有傳感器。
7.根據權利要求I所述的動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置，其特徵在於所述凹槽(8)為兩個以上。
8.根據權利要求I所述的動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置，其特徵在於所述軸向隨動架(5)與絲母(4)通過限位凸臺實現軸向限位活動連結，軸向同步一體運動。
全文摘要
本發明公布了一種動力外置式月壤樣品軟袋纏繞整型轉送裝置，其特徵在於上連接板和下連接板間通過絲槓連接，絲槓上配合連接有絲母，絲母活動連結軸向隨動架，絲母活動連接給進齒輪，給進齒輪設有凹槽和銷釘，銷釘滑動配合在離合凸臺上的軸向孔內，銷釘連接有壓板，壓板與離合凸臺間設有離合彈簧，軸向隨動架上設有離合插銷，連在壓板上；軸向隨動架通過彈射插銷連接有外筒，外筒內部活動連接有纏繞內筒，纏繞內筒連接有外花鍵，內花鍵齒輪內花鍵與外花鍵嚙合，內花鍵齒輪外齒與給進齒輪嚙合；軸向隨動架連接有電機，電機連接有驅動齒輪，驅動齒輪與內花鍵齒輪嚙合；外筒與軸向隨動架間設彈射彈簧；本裝置結構緊湊，可靠性高，適於月球探索。
文檔編號B65H18/08GK102745530SQ20121025030
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月19日 優先權日2012年7月19日
發明者全齊全, 唐鈞躍, 姜生元, 李鵬, 王印超, 鄧宗全 申請人:哈爾濱工業大學