一種抽屜式的衛(wèi)星可更換模塊用柔性插拔機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種抽屜式的可更換模塊用柔性插拔機構(gòu)，包括外箱體和內(nèi)箱體，外箱體上設(shè)置若干用于容納所述內(nèi)箱體的容納腔，內(nèi)箱體置于容納腔內(nèi)；外箱體與內(nèi)箱體之間通過滑軌結(jié)構(gòu)進行插拔配合；內(nèi)箱體用于承載可更換單元，設(shè)置有數(shù)據(jù)輸送接口二、定位銷、傳力銷、聯(lián)動結(jié)構(gòu)、鎖定結(jié)構(gòu)，聯(lián)動結(jié)構(gòu)用于與鎖定結(jié)構(gòu)配合實現(xiàn)內(nèi)箱體在外箱體上的鎖定以及解鎖過程，該聯(lián)動結(jié)構(gòu)設(shè)置于內(nèi)箱體殼體對外一側(cè)的殼體表面上，鎖定結(jié)構(gòu)設(shè)置于內(nèi)箱體的箱體內(nèi)，且與傳力銷一端固定于聯(lián)動結(jié)構(gòu)上，傳力銷另一端穿過內(nèi)箱體上的通孔固定于與鎖定結(jié)構(gòu)上。本實用新型具有能夠?qū)崿F(xiàn)可更換模塊更換簡單、插拔快速、維修方便等目的，靈活性高、機械強度高等優(yōu)點。
【專利說明】一種抽屜式的衛(wèi)星可更換模塊用柔性插拔機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于航天器衛(wèi)星【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是涉及一種適用于服務(wù)航天器使用的在軌可更換模塊的柔性插拔機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著對空間研究、開發(fā)與應(yīng)用能力的不斷提高，各國相繼研制并發(fā)射了大量面向各種任務(wù)要求的航天器，航天器的結(jié)構(gòu)組成日趨復(fù)雜，性能的技術(shù)要求也越來越高。在這種情況下，如何保證航天器在復(fù)雜的空間環(huán)境中更加持久、穩(wěn)定、高質(zhì)量地在軌運行，已成為目前航天【技術(shù)領(lǐng)域】亟待解決的重要問題。
[0003]現(xiàn)有的航天器多采用一次性使用設(shè)計，航天器能否在軌正常工作主要取決于其發(fā)射前在地面采取的一系列提高可靠性的措施，例如冗余設(shè)計、盡可能采用成熟部件及成熟技術(shù)。但由于航天器設(shè)計、制造等自身因素以及空間環(huán)境的影響，航天器各種故障及意外情況都無法避免。因此，要采取一種在軌更換措施來減少資源的浪費。
[0004]在軌服務(wù)技術(shù)是對航天器進行在軌服務(wù)的技術(shù)，一般采用在軌加注、模塊更換、在軌組裝等形式對衛(wèi)星進行空間在軌操作，以增強衛(wèi)星性能、延長衛(wèi)星使用壽命，同時降低費用和風(fēng)險，因此使得在軌服務(wù)技術(shù)得到越來越多的重視；同時在軌服務(wù)技術(shù)有極強的軍事背景，能為將來的空間軍事化提供快速、高效的后勤保障，并可直接對目標(biāo)實施捕獲、攻擊，從而大幅度提高空間作戰(zhàn)能力。
[0005]航天器在軌更換是一種重要的在軌服務(wù)操作，其通過人-機結(jié)合協(xié)同的方式對航天器失效或陳舊模塊采取“更換”操作，以使得航天器得到恢復(fù)和升級。實施在軌模塊更換，可實現(xiàn)航天器的性能增強、壽命延長和降低使用成本等目的，并能夠有效增強航天器任務(wù)的適應(yīng)性和操控性，因此，無論是在軍事還是民事方面的應(yīng)用，在軌模塊更換技術(shù)對當(dāng)前空間技術(shù)都具有重大意義。
[0006]航天器在軌維修可以減少不必要的花費和風(fēng)險，在軌模塊更換需要考慮和權(quán)衡商業(yè)價值、工業(yè)需求、市場定位、關(guān)鍵技術(shù)、后勤補給等因素，是一項涉及商業(yè)、政府、空間和地面基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)等方面的系統(tǒng)工程。在軌模塊更換技術(shù)相對當(dāng)前空間技術(shù)在各方面的應(yīng)用都具有重大意義，尤其對軍工方面有極大地收益，是我國必然的發(fā)展方向。
[0007]在軌服務(wù)技術(shù)現(xiàn)在的發(fā)展主要是針對有人在軌維修和無人在軌維修兩種方式:有人在軌維修面臨著不可預(yù)知的風(fēng)險并且花費也比較大；而無人在軌維修也需要較為繁瑣的操作，為此需要設(shè)計一種簡單的模塊結(jié)構(gòu)，將需要更換模塊集成于一體，這樣就便于更換和維修。
[0008]柔性插拔機構(gòu)結(jié)構(gòu)就應(yīng)運而生，柔性插拔機構(gòu)將可更換模塊、電氣接口、鎖定機構(gòu)和更換機構(gòu)集于一體，可以完成模塊的快速更換，并且只需要機械手臂和遠程控制就可以完成操作，對航天器在軌維修提供快捷方便的服務(wù)，對航天領(lǐng)域有著重要的意義。
[0009]綜上所述，衛(wèi)星可更換模塊柔性插拔機構(gòu)具有節(jié)能、快速、高效等優(yōu)勢，但是也有其發(fā)展的難題，只有不斷的發(fā)展新型材料和新技術(shù)，來解決可更換航天器的發(fā)展。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]鑒于已有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型的目的是要提供一種用于服務(wù)航天器的快速有效地更換模塊的柔性插拔機構(gòu)，以保證其與維修航天器快速準(zhǔn)確的更換模塊，并與航天器主結(jié)構(gòu)配套使用，實現(xiàn)可更換模塊更換簡單、插拔快速、維修方便等目的。
[0011]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案:
[0012]一種抽屜式的可更換模塊用柔性插拔機構(gòu)，包括外箱體和內(nèi)箱體，其特征在于:所述外箱體上設(shè)置若干用于容納所述內(nèi)箱體的容納腔，內(nèi)箱體置于容納腔內(nèi)；所述外箱體與內(nèi)箱體之間通過滑軌結(jié)構(gòu)進行插拔配合，所述的滑軌結(jié)構(gòu)是由設(shè)置于所述容納腔的下壁板兩側(cè)邊緣處的具有一定傾斜角度的滑軌以及設(shè)置于所述內(nèi)箱體殼體的下表面且與所述滑軌相匹配的滑道組成；所述內(nèi)箱體用于承載可更換單元，且還設(shè)置有數(shù)據(jù)輸送接口二、定位銷、傳力銷、聯(lián)動結(jié)構(gòu)、鎖定結(jié)構(gòu)，所述數(shù)據(jù)輸送接口二、定位銷均設(shè)置于內(nèi)箱體與所述外箱體的后壁板相接觸的殼體表面上，所述聯(lián)動結(jié)構(gòu)用于與所述鎖定結(jié)構(gòu)配合實現(xiàn)內(nèi)箱體在外箱體上的鎖定以及解鎖過程，該聯(lián)動結(jié)構(gòu)設(shè)置于內(nèi)箱體殼體對外一側(cè)的殼體表面上，所述鎖定結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述內(nèi)箱體的箱體內(nèi)，且與所述傳力銷一端固定于聯(lián)動結(jié)構(gòu)上，所述傳力銷另一端穿過內(nèi)箱體上的通孔固定于與所述鎖定結(jié)構(gòu)上。
[0013]所述內(nèi)箱體對外一側(cè)的殼體表面上的還設(shè)置兩塊相互平行的凸臺結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)動結(jié)構(gòu)設(shè)置于兩塊凸臺結(jié)構(gòu)之間；該聯(lián)動結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)向銷、連動板、導(dǎo)向螺栓以及壓縮彈簧，所述連動板一端通過導(dǎo)向銷固定于靠近所述容納腔的下壁板的凸臺結(jié)構(gòu)上，另一端通過導(dǎo)向螺栓固定于另一凸臺結(jié)構(gòu)上，所述壓縮彈簧設(shè)置于該凸臺結(jié)構(gòu)與連動板之間的導(dǎo)向螺栓上。
[0014]所述連動板還設(shè)置有用于插入傳力銷的通孔，由螺母將傳力銷一端固定于所述連動板上。
[0015]所述鎖定結(jié)構(gòu)上端由導(dǎo)向滑塊以及設(shè)置于導(dǎo)向滑塊之間的壓縮彈簧二組成；所述鎖定結(jié)構(gòu)下端為帶有用于傳力銷插入的盲孔的鎖銷。
[0016]所述數(shù)據(jù)輸送接口二設(shè)置于與所述外箱體的后壁板相接觸的殼體表面上的平面中心位置，用于平衡左右晃動。
[0017]所述滑軌的傾斜角度為45°。
[0018]所述外箱體還設(shè)置有與所述內(nèi)箱體上的數(shù)據(jù)輸送接口二、定位銷、鎖銷相互配合插拔的數(shù)據(jù)輸送接口一、鎖銷接口、定位銷接口 ；所述數(shù)據(jù)輸送接口 一設(shè)置于所述外箱體的后壁板上，位置與所述內(nèi)箱體上的數(shù)據(jù)輸送接口二對應(yīng)設(shè)置；所述定位銷接口為位置與所述內(nèi)箱體上的定位銷對應(yīng)設(shè)置的通孔結(jié)構(gòu)；所述鎖銷接口為設(shè)置于所述容納腔的下壁板對外一側(cè)的板面上的通孔結(jié)構(gòu)。
[0019]所述內(nèi)箱體還包括緩沖結(jié)構(gòu)，該緩沖結(jié)構(gòu)用于緩沖內(nèi)箱體插入時的作用力，同時與所述定位銷配合起到定位作用，該緩沖結(jié)構(gòu)包括緩沖固定塊、彈簧導(dǎo)向銷、壓縮彈簧三以及緩沖滑塊，所述彈簧導(dǎo)向銷一端連接緩沖滑塊，另一端穿過所述內(nèi)箱體的通孔與設(shè)置于所述外箱體的后壁板相接觸的殼體表面上的緩沖固定塊連接，且所述彈簧導(dǎo)向銷位于內(nèi)箱體內(nèi)的部分上設(shè)置壓縮彈簧三。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的技術(shù)效果:[0021]本實用新型采用了主結(jié)構(gòu)-模塊集成式構(gòu)型，與航天器主結(jié)構(gòu)配套使用，具有能夠?qū)崿F(xiàn)可更換模塊更換簡單、插拔快速、維修方便等目的，靈活性高、操作簡單、機械強度高等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型適用的航天器的布置圖；
[0023]圖2是航天器主結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖3是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖——內(nèi)箱體鎖定在外箱體里的總成示意圖；
[0025]圖4是本實用新型滑軌結(jié)構(gòu)局部剖視圖；
[0026]圖5是內(nèi)箱體剖視圖；
[0027]圖6是本實用新型用導(dǎo)向銷與鎖銷在空間的三軸定位狀態(tài)圖；
[0028]圖7聯(lián)動結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖8鎖定結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖9鎖定結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0031]圖1中:1、載荷艙，2、過渡段，3、陀螺模塊，4、電源模塊，5、計算機模塊，6、動量輪模塊，7、緩沖段，8、主結(jié)構(gòu)，9、測量模塊，10、太陽翼，11、主承力結(jié)構(gòu)，12、插拔模塊，12-1、外箱體，12-1-1、容納腔，12-1-1-1、下壁板，12_1_1_2、后壁板，12_1_2、數(shù)據(jù)輸送接口一，12-1-3、鎖銷接口，12-1-4、定位銷接口，12-2、內(nèi)箱體，12_2_1、數(shù)據(jù)輸送接口二，12-2-2、定位銷，12-2-3、傳力銷，12-2-4,聯(lián)動結(jié)構(gòu)，12-2-4-1、導(dǎo)向銷，12-2-4-2,連動板，12-2-4-3、導(dǎo)向螺栓，12-2-4-4、壓縮彈簧，12_2_5、鎖定結(jié)構(gòu)，12_2_5_1、導(dǎo)向滑塊，12-2-5-2、壓縮彈簧二，12-2-5-3、鎖銷，12-2_5_4、盲孔，12_2_6、凸臺結(jié)構(gòu)，12_2_7、緩沖結(jié)構(gòu)，12-2-7-1、緩沖固定塊，12-2-7-2、彈簧導(dǎo)向銷，12_2_7_3、壓縮彈簧三，12_2_7_4、緩沖滑塊，12-2-8、隔熱板，12-3、滑軌結(jié)構(gòu)，12-3-1、滑軌，12_3_2、滑道。
【具體實施方式】
[0032]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。
[0033]本實用新型出于新機構(gòu)的思想設(shè)計和布局在軌維修航天器的整體性能方面進行了合理的、專業(yè)的、可發(fā)展性設(shè)計研究，并且提出了標(biāo)準(zhǔn)化的柔性插拔機構(gòu)的模型結(jié)構(gòu)，可以保證準(zhǔn)確、快速的解鎖和模塊的插入和拔出，并且考慮外太空環(huán)境及熱控問題，為在軌可更換航天器服務(wù)提供了技術(shù)和理論的支持。
[0034]如圖1所示的衛(wèi)星結(jié)構(gòu)，主要包括載荷艙1、過渡段2、陀螺模塊3、電源模塊4、計算機模塊5、動量輪模塊6、緩沖段7、主結(jié)構(gòu)8、測量模塊9、太陽翼10等。
[0035]圖2所示，六個可更換的具有不同功能插拔模塊12布置在服務(wù)衛(wèi)星主承力結(jié)構(gòu)11上，從而使服務(wù)衛(wèi)星變成可攜帶可更換模塊的快速服務(wù)衛(wèi)星。將模塊安裝在主承力結(jié)構(gòu)上，各個模塊按星形均勻分布。如此可以有效實現(xiàn)衛(wèi)星的穩(wěn)定性。而傳統(tǒng)的衛(wèi)星設(shè)計是一次使用，而不會預(yù)留可更換模塊的接口，這樣的設(shè)計經(jīng)濟性比較差，而且軟硬件信息無法二次更新，本案設(shè)計實現(xiàn)了衛(wèi)星的快速維修、軟硬件的快速升級，從而提高了衛(wèi)星使用的經(jīng)濟性和星載的穩(wěn)定性，具有明顯技術(shù)優(yōu)勢。[0036]本實用新型所述的插拔機構(gòu)，包括外箱體12-1和內(nèi)箱體12-2，所述內(nèi)箱體12-2內(nèi)裝有更換模塊，所述內(nèi)箱體12-2主要用于承載可更換單元，且具有輔助的管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，如可包括可更換單元、管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、控制元件，以實際使用需求為準(zhǔn)。
[0037]為了方便內(nèi)箱體12-2在所述外箱體12-1的推進和拉出，本結(jié)構(gòu)在內(nèi)箱體12_2、外箱體12-1之間設(shè)置了滑軌結(jié)構(gòu)12-3，該滑軌結(jié)構(gòu)12-3是由設(shè)置于所述外箱體12_1的容納腔12-1-1的下壁板12-1-1-1沿著插拔方向的兩側(cè)邊緣處的具有45ο傾斜角度的滑軌12-3-1以及設(shè)置于所述內(nèi)箱體12-2殼體的下表面上的且與所述滑軌12-3-1相匹配的滑道12-3-2組成，如圖3所不。
[0038]圖3為內(nèi)箱體鎖止在外箱體12-1里的總成(包括外箱體叫做模塊總成，不包括的稱之為模塊)連接在一起的狀態(tài)。所述內(nèi)箱體12-2設(shè)置聯(lián)動結(jié)構(gòu)12-2-4、鎖定結(jié)構(gòu)12-2-5(由于設(shè)置于箱體內(nèi)部本圖未體現(xiàn))等，所述聯(lián)動結(jié)構(gòu)12-2-4用于與所述鎖定結(jié)構(gòu)12-2-5配合實現(xiàn)內(nèi)箱體12-2在外箱體12-1上的鎖定以及解鎖過程，而傳力銷12-2-3則是連接兩者之間的橋梁，通過控制機械手帶動聯(lián)動結(jié)構(gòu)12-2-4動作，進而實現(xiàn)鎖定結(jié)構(gòu)12-2-5的鎖定以及解鎖過程。
[0039]圖4為滑軌結(jié)構(gòu)局部剖視圖，斜滑軌結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要是為了減少插拔過程的摩擦阻力和發(fā)生卡死現(xiàn)象的幾率，方便插入和拔出，并且在機構(gòu)的設(shè)計加工上也可以方便完成。在內(nèi)箱體12-2殼體的下表面(該下表面的定義是以箱體的立體空間位置關(guān)系定義的，下述的其他表述同樣均依據(jù)上述方式來定義的)的下棱和外箱體12-1的容納腔12-1-1的下壁板12-1-1-1兩側(cè)邊棱之間設(shè)置的滑軌結(jié)構(gòu)12-3使其全貼合，并且設(shè)計成45°角的斜面。
[0040]對于輸送電力及數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)接口(即數(shù)據(jù)輸送接口一 12-1-2、數(shù)據(jù)輸送接口二12-2-1，圖3中未具體示出)則設(shè)置在本機構(gòu)的最里邊即與所述內(nèi)箱體12-2相接觸的外箱體12-1后壁板12-1-1-2上以及內(nèi)箱體12-2殼體的內(nèi)表面上，且鑒于承載單元的模塊電壓及高速數(shù)據(jù)通信需求，可設(shè)置為集成的接口形式，如實現(xiàn)熱插拔接口形式的ΙΕΕΕ1394接口，這樣的設(shè)計可以減少接口連接的復(fù)雜性，同時安裝在機構(gòu)最里面的可以保證準(zhǔn)確插入后冋時完成接口的連接。
[0041]可將數(shù)據(jù)接口設(shè)置于該殼體平面的中心位置，利用平衡左右晃動，提高機構(gòu)穩(wěn)定性。
[0042]圖5為內(nèi)箱體結(jié)構(gòu)示意圖，其可更換模塊裝載有電源模塊和計算機模塊，電源模塊設(shè)備為I組鎳鎘蓄電池組，計算機模塊設(shè)備為中心計算機、遙控單元、控制單元、大容量存儲器、時鐘單元等。如圖所示，主要包括聯(lián)動結(jié)構(gòu)12-2-4、鎖定結(jié)構(gòu)12-2-5、緩沖結(jié)構(gòu)12-2-7以及定位銷12-2-2。
[0043]具體的:如圖7，所述聯(lián)動結(jié)構(gòu)12-2-4設(shè)置于內(nèi)箱體殼體對外一側(cè)的殼體表面上的兩塊相互平行的凸臺結(jié)構(gòu)12-2-6上；該聯(lián)動結(jié)構(gòu)12-2-4包括導(dǎo)向銷12_2_4_1、連動板12-2-4-2、導(dǎo)向螺栓12-2-4-3以及壓縮彈簧12-2-4-4，所述連動板12-2-4-2—端通過導(dǎo)向銷12-2-4-1固定于靠近所述容納腔12-1-1的下壁板12-1-1-1的凸臺結(jié)構(gòu)12_2_6上，另一端通過導(dǎo)向螺栓12-2-4-3固定于另一凸臺結(jié)構(gòu)12-2-6上，所述壓縮彈簧12_2_4_4設(shè)置于該凸臺結(jié)構(gòu)12-2-6與連動板12-2-4-2之間的導(dǎo)向螺栓12_2_4_3上；所述連動板12-2-4-2還設(shè)置有用于插入傳力銷12-2-3的通孔，由固定螺母將傳力銷12-2-3 —端固定于所述連動板12-2-4-2上。[0044]同時設(shè)置有機械手臂夾持接口，由于這個是常用技術(shù)，圖中未示出，所述聯(lián)動結(jié)構(gòu)12-2-4的作用:一是便于機械手臂夾持；二是利用聯(lián)動結(jié)構(gòu)12-2-4帶動鎖定結(jié)構(gòu)12_2_5實現(xiàn)解鎖。
[0045]如圖8、圖9，所述鎖定結(jié)構(gòu)12-2-5豎直安放在內(nèi)箱體12_2內(nèi)對外一側(cè)，其上端由導(dǎo)向滑塊12-2-5-1以及設(shè)置于導(dǎo)向滑塊12-2-5-1之間的壓縮彈簧二 12-2-5-2組成；所述鎖定機構(gòu)12-2-5下端為帶有用于傳力銷12-2-3插入的盲孔12_2_5_4的鎖銷12_2_5_3。同時外箱體12-1設(shè)置有與鎖銷12-2-5-3配套使用的鎖銷通孔——鎖銷接口 12-1-3 ;傳力銷12-2-3是連接聯(lián)動結(jié)構(gòu)12-2-4與鎖銷12_2_5_3的橋梁，一端與鎖銷12_2_5_3過盈配合，另一端通過螺母將其固定在聯(lián)動結(jié)構(gòu)12-2-4上，整個機構(gòu)通過機械手臂就可完成鎖止、解鎖過程。
[0046]下面說明鎖定結(jié)構(gòu)的工作過程:本案中的鎖定結(jié)構(gòu)12-2采用插銷原理。在內(nèi)箱體12-2受力推進外箱體12-1時，由于機械手臂作用，帶動聯(lián)動結(jié)構(gòu)12-2-4使鎖銷12-2-5-3抬起，當(dāng)內(nèi)箱體12-2前端的定位銷12-2-2到達位置后松開聯(lián)動結(jié)構(gòu)12-2-4，由于壓縮彈簧二 2-2-5-2的反作用，使鎖銷12-2-5-3向下壓，在緩沖滑塊12_2_7_4的壓縮彈簧三12-2-7-3的作用下，內(nèi)箱體12-2到自動回彈達指定位置，然后通過鎖定結(jié)構(gòu)12-2-5自動鎖止。
[0047]開鎖過程是:機械手臂帶動聯(lián)動結(jié)構(gòu)12-2-4動作，使得傳力銷12-2-3向上移動，進而使得鎖銷12-2-5-3向開鎖方向移動，使鎖銷12-2-5-3脫離銷孔(12_1_3)時實現(xiàn)解鎖。此方法簡單，體積小，便于操作，并且機械強度高。
[0048]圖6中是可更換模塊推進內(nèi)箱體的狀態(tài)圖，該圖為局部視圖。為了保證輸送電力和數(shù)據(jù)的連接插頭能順利插進連接器插座內(nèi)，內(nèi)箱體12-2的內(nèi)前面上設(shè)計了兩個定位銷12-2-2，與其對應(yīng)的外箱體12-1的后壁板12-1-1-2上設(shè)置相應(yīng)的定位銷接口 12_1_4 (圖中未示出)。所述定位銷12-2-2并排布置于內(nèi)箱體12-2殼體內(nèi)表面上端，且與同樣并排設(shè)置于內(nèi)箱體12-2殼體內(nèi)表面下端的兩個緩沖結(jié)構(gòu)12-2-7構(gòu)成四點支撐；該定位銷12-2-2與內(nèi)箱體12-2過渡配合，與外箱體預(yù)留的定位銷接口 12-1-4采用間隙配合，這樣的設(shè)置可以方便導(dǎo)向和安裝。
[0049]如圖5、6，內(nèi)箱體12-2上還設(shè)有緩沖結(jié)構(gòu)12_2_7，主要安裝在內(nèi)箱體12_2的下端，由緩沖固定塊12-2-7-1、彈簧導(dǎo)向銷12-2-7-2、壓縮彈簧三12_2_7_3、緩沖滑塊12-2-7-4組成，這樣的設(shè)置可是保證緩沖結(jié)構(gòu)12-2-7在插入時首先接觸。其主要有兩個作用:一是緩沖插入時的作用力，防止過大導(dǎo)致航天器偏離軌道；二是與外箱體12-1設(shè)有導(dǎo)向滑塊孔配合，實現(xiàn)定位作用。
[0050]如圖5、9所示在所述內(nèi)箱體12-2內(nèi)部還設(shè)置有使鎖定機構(gòu)12_25與箱體內(nèi)部離隔開的隔熱板12-2-8。
[0051]在模塊外箱體12-1的下壁板12-1-1-1對外一側(cè)的壁板上設(shè)置有鎖定結(jié)構(gòu)12_2_5的鎖銷接口 12-1-3，與其對應(yīng)的鎖定結(jié)構(gòu)12-3上的鎖銷12-3-2，在內(nèi)箱體12_1推進外箱體12-1的過程中，以上所述的部件便相互插進，如圖5的插接狀態(tài)，該方法實現(xiàn)了空間X、Y、Z三軸定位。
[0052]為了保證電源模塊系統(tǒng)內(nèi)部各部件工作在所要求的溫度范圍內(nèi)，機構(gòu)設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)散熱裝置、百葉窗式散熱裝置和電加熱裝置，本設(shè)置中并不做細(xì)加說明，具體設(shè)計要看航天器的整體構(gòu)型。并且可在在模塊外箱體設(shè)有散熱孔，方便多余熱量的散失。
[0053]如上述定位銷12-2-2、緩沖結(jié)構(gòu)12-2-7和鎖銷實現(xiàn)12_2_5_3五銷定位，在空間X、Y、Z三軸方向上獲得鎖止定位。在衛(wèi)星異常情況下模塊不會被甩出星外；同時保證了電氣數(shù)據(jù)插頭和插孔的自動連接，其浮動連接可以有效地減少震動，保證安全有效地輸送電力與數(shù)據(jù)。
[0054]上述過程是在機載機械手臂和遠程數(shù)據(jù)控制的配合下完成準(zhǔn)確安裝和卸載。各個模塊上均可以安裝相關(guān)的密封、緩沖、絕緣、防震等零件，這些比較容易實現(xiàn)，為此不再詳細(xì)論述。
[0055]如上述本案解決可更換模塊的裝載、鎖止定位、解鎖卸載、隔熱、防震、電力數(shù)據(jù)輸送等技術(shù)問題，可以提高航天器的穩(wěn)定性與經(jīng)濟性。
[0056]本案實現(xiàn)了更換模塊的快速更換，在航天領(lǐng)域維修創(chuàng)造了新的條件。可實現(xiàn)地面遠程控制模塊的更換，減少因航天飛機攜人上天進行維修帶來的危險并且可以有效提高經(jīng)濟性。對在軌航天器維修產(chǎn)業(yè)具有一定的積極意義和作用。
[0057]上述雖然結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識上述僅僅是實施方式的示意闡述，具體要考慮航天器的整體情況而定。
[0058]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種抽屜式的可更換模塊用柔性插拔機構(gòu),包括外箱體(12-1)和內(nèi)箱體(12-2 )，其特征在于:所述外箱體(12-1)上設(shè)置若干用于容納所述內(nèi)箱體(12-2)的容納腔(12-1-1)，內(nèi)箱體(12-2)置于容納腔(12-1-1)內(nèi)；所述外箱體(12-1)與內(nèi)箱體(12-2)之間通過滑軌結(jié)構(gòu)(12-3)進行插拔配合，所述的滑軌結(jié)構(gòu)(12-3)是由設(shè)置于所述容納腔(12-1-1)的下壁板(12-1-1-1)兩側(cè)邊緣處的具有一定傾斜角度的滑軌(12-3-1)以及設(shè)置于所述內(nèi)箱體(12-2)殼體的下表面上且與所述滑軌(12-3-1)相匹配的滑道(12-3-2)組成；所述內(nèi)箱體(12-2)用于承載可更換單元，且還設(shè)置有數(shù)據(jù)輸送接口二( 12-2-1 )、定位銷(12-2-2)、傳力銷(12-2-3)、聯(lián)動結(jié)構(gòu)(12-2-4)、鎖定結(jié)構(gòu)(12-2-5),所述數(shù)據(jù)輸送接口二( 12-2-1),定位銷(12-2-2)均設(shè)置于內(nèi)箱體(12-2)與所述外箱體(12-1)的后壁板(12_1_1_2)相接觸的殼體表面上，所述聯(lián)動結(jié)構(gòu)(12-2-4)用于與所述鎖定結(jié)構(gòu)(12-2-5)配合實現(xiàn)內(nèi)箱體(12-2)在外箱體(12-1)上的鎖定以及解鎖過程，該聯(lián)動結(jié)構(gòu)(12-2-4)設(shè)置于內(nèi)箱體(12-2)殼體對外一側(cè)的殼體表面上，所述鎖定結(jié)構(gòu)(12-2-5)設(shè)置于所述內(nèi)箱體(12-2)的箱體內(nèi)，且與所述傳力銷(12-2-3) 一端固定于聯(lián)動結(jié)構(gòu)(12-2-4)上，所述傳力銷(12-2-3)另一端穿過內(nèi)箱體(12-2)上的通孔固定于所述鎖定結(jié)構(gòu)(12-2-5)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性插拔機構(gòu),其特征在于:所述內(nèi)箱體(12-2)對外一側(cè)的殼體表面上的還設(shè)置兩塊相互平行的凸臺結(jié)構(gòu)(12-2-6)，所述聯(lián)動結(jié)構(gòu)(12-2-4)設(shè)置于兩塊凸臺結(jié)構(gòu)(12-2-6)之間；該聯(lián)動結(jié)構(gòu)(12-2-4)包括導(dǎo)向銷(12_2_4_1 )、連動板(12-2-4-2)、導(dǎo)向螺栓(12-2-4-3)以及壓縮彈簧(12-2-4-4)，所述連動板(12-2-4-2) —端通過導(dǎo)向銷(12-2-4-1)固定于靠近所述容納腔(12-1-1)的下壁板(12-1-1-1)的凸臺結(jié)構(gòu)(12-2-6)上，另一端通過導(dǎo)向螺栓(12-2-4-3)固定于另一凸臺結(jié)構(gòu)(12_2_6)上，所述壓縮彈簧(12-2-4-4)設(shè)置于該凸臺結(jié)構(gòu)(12-2-6)與連動板(12_2_4_2)之間的導(dǎo)向螺栓(12-2-4-3)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性插拔機構(gòu)，其特征在于:所述連動板(12-2-4-2)還設(shè)置有用于插入傳力銷(12-2-3)的通孔，由螺母將傳力銷(12-2-3) —端固定于所述連動板(12-2-4-2)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性插拔機構(gòu)，其特征在于:所述鎖定結(jié)構(gòu)(12-2-5)上端由導(dǎo)向滑塊(12-2-5-1)以及設(shè)置于導(dǎo)向滑塊(12-2-5-1)之間的壓縮彈簧二( 12_2_5_2)組成；所述鎖定結(jié)構(gòu)(12-2-5)下端為帶有用于傳力銷(12-2-3)插入的盲孔(12-2-5-4)的鎖銷(12-2-5-3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性插拔機構(gòu)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)輸送接口二(12-2-1)設(shè)置于與所述容納腔(12-1-1)的后壁板(12-1-1-2)相接觸的殼體表面上的平面中心位置，用于平衡左右晃動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性插拔機構(gòu)，其特征在于:所述滑軌(12-3-1)的傾斜角度為 45。。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性插拔機構(gòu)，其特征在于:所述外箱體(12-1)還設(shè)置有與所述內(nèi)箱體(12-2)上的數(shù)據(jù)輸送接口二( 12-2-1)、定位銷(12-2-2)、鎖銷(12_2_5_3)相互配合插拔的數(shù)據(jù)輸送接口一(12-1-2)、鎖銷接口(12-1-3)、定位銷接口(12-1-4);所述數(shù)據(jù)輸送接口一( 12-1-2)設(shè)置于所述容納腔(12-1-1)的后壁板(12-1-1-2)上，位置與所述內(nèi)箱體(12-2)上的數(shù)據(jù)輸送接口二( 12-2-1)對應(yīng)設(shè)置；所述定位銷接口( 12-1-4)為位置與所述內(nèi)箱體(12-2)上的定位銷(12-2-2)對應(yīng)設(shè)置的通孔結(jié)構(gòu)；所述鎖銷接口(12-1-3)為設(shè)置于所述容納腔(12-1-1)的下壁板(12-1-1-1)對外一側(cè)的板面上的通孔結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性插拔機構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)箱體(12-2)還包括緩沖結(jié)構(gòu)(12-2-7)，該緩沖結(jié)構(gòu)(12-2-7)用于緩沖內(nèi)箱體(12-2)插入時的作用力，同時與所述定位銷(12-2-2)配合起到定位作用，該緩沖結(jié)構(gòu)(12-2-7)包括緩沖固定塊(12-2-7-1)、彈簧導(dǎo)向銷(12-2-7-2)、壓縮彈簧三(12-2-7-3)以及緩沖滑塊(12_2_7_4)，所述彈簧導(dǎo)向銷(12-2-7-2 ) —端連接緩沖滑塊(12-2-7-4 )，另一端穿過所述內(nèi)箱體(12-2 )的通孔與設(shè)置于所述容納腔(12-1-1)的后壁板(12-1-1-2)相接觸的殼體表面上的緩沖固定塊(12-2-7-1)連接，且所述彈簧導(dǎo)向銷(12-2-7-2)位于內(nèi)箱體(12-2)內(nèi)的部分上設(shè)置壓縮彈簧三(12-2-7-3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性插拔機構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)箱體(12-2)內(nèi)部還設(shè)置有使鎖定結(jié)構(gòu)(12-2-5)與內(nèi)箱體(12-2)內(nèi)部離隔開的隔熱板(12-2-8)。
【文檔編號】B64G1/66GK203714185SQ201420093535
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】魏小鵬, 崔艷波, 趙臘生, 張強 申請人:大連大學(xué)