本發(fā)明涉及空間飛行器艙外設(shè)備在軌安裝的導(dǎo)向定位，具體地說，涉及一種在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的導(dǎo)向定位方法及導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、隨著航天技術(shù)的發(fā)展，許多空間探索任務(wù)對飛行器提出了在軌更換或在軌擴(kuò)展的要求，在軌更換及在軌擴(kuò)展都涉及了設(shè)備的在軌裝配問題。對于設(shè)備外殼為圓形的一些大質(zhì)量設(shè)備，其安裝時(shí)需要滿足設(shè)備徑向及圓周方向的安裝精度要求。由于受到航天員操作能力、飛行器設(shè)備布局、設(shè)備構(gòu)型等條件約束，航天員在軌裝配設(shè)備時(shí)往往無法滿足設(shè)備安裝精度的要求，因此需要設(shè)計(jì)一種在軌安裝導(dǎo)向定位的方法及裝置，便于航天員對設(shè)備進(jìn)行精確定位。

2、現(xiàn)有的導(dǎo)向定位方法中還未有一種結(jié)構(gòu)簡單、重量輕且能在設(shè)備外部對安裝法蘭為圓形的設(shè)備進(jìn)行的徑向及周向定位的機(jī)構(gòu)或裝置，本領(lǐng)域亟需進(jìn)行相關(guān)研究和開發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的導(dǎo)向定位方法及導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中航天員在安裝外殼為圓形的一些大質(zhì)量設(shè)備時(shí)，無法滿足設(shè)備徑向及圓周方向的安裝精度要求的問題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明首先提供了一種在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)包括：

3、圓形法蘭，所述圓形法蘭固定于艙外大質(zhì)量設(shè)備上；

4、若干導(dǎo)向柱，所述導(dǎo)向柱設(shè)置在所述圓形法蘭的外側(cè)，每兩個(gè)相鄰近的導(dǎo)向柱之間形成一個(gè)導(dǎo)向槽，所述若干導(dǎo)向柱形成多個(gè)導(dǎo)向槽；

5、安裝板，所述安裝板固定于目標(biāo)飛行器上；以及，

6、設(shè)置在所述安裝板上的若干導(dǎo)向塊，所述的導(dǎo)向塊上設(shè)有開孔，用于安裝設(shè)置一鎖緊銷組件；

7、其中，所述若干導(dǎo)向塊的位置分布與所述多個(gè)導(dǎo)向槽的位置分布相匹配；

8、使用狀態(tài)時(shí)，通過所述導(dǎo)向槽與安裝板上的導(dǎo)向塊的配合，實(shí)現(xiàn)艙外大質(zhì)量設(shè)備與目標(biāo)飛行器的精確安裝定位；進(jìn)一步通過所述鎖緊銷組件，鎖緊圓形法蘭，實(shí)現(xiàn)艙外大質(zhì)量設(shè)備與目標(biāo)飛行器定位后的初步固定。

9、優(yōu)選地，所述導(dǎo)向塊為凸型結(jié)構(gòu)，其上表面包括一個(gè)徑向?qū)蛎婧蛢蓚€(gè)周向?qū)蛎妫瑑啥嗣鏋橄尬恢泵?，?nèi)側(cè)面為限位弧面；

10、使用狀態(tài)時(shí)，所述導(dǎo)向槽的圓弧面與所述限位弧面達(dá)到緊密配合，所述導(dǎo)向槽的直面與所述限位直面達(dá)到緊密配合。

11、優(yōu)選地，所述的鎖緊銷組件包括彈簧和鎖緊銷；所述圓形法蘭上對應(yīng)導(dǎo)向槽的位置處設(shè)有鎖銷槽。

12、優(yōu)選地，所述開孔貫通所述限位弧面，所述鎖緊銷通過所述彈簧固定安裝于所述開孔中；

13、無外力作用時(shí)，所述彈簧為伸長狀態(tài)，所述鎖緊銷伸出所述導(dǎo)向塊的限位弧面，并嵌入鎖銷槽內(nèi)；反之，所述彈簧呈收縮狀態(tài)，所述鎖緊銷全部位于所述導(dǎo)向塊的開孔內(nèi)。

14、優(yōu)選地，所述鎖緊銷具有第一端，所述鎖緊銷第一端的上表面為斜面或弧面。

15、優(yōu)選地，所述多個(gè)導(dǎo)向槽沿著所述圓形法蘭的外側(cè)周向均勻分布。

16、優(yōu)選地，所述若干導(dǎo)向塊的數(shù)量與所述多個(gè)導(dǎo)向槽的數(shù)量一致。

17、優(yōu)選地，所述導(dǎo)向塊的數(shù)量和導(dǎo)向槽的數(shù)量均為3個(gè)。

18、本發(fā)明另一方面還提供了一種利用前述的導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)進(jìn)行在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的方法，所述導(dǎo)向塊為凸型結(jié)構(gòu)，其上表面包括一個(gè)徑向?qū)蛎婧蛢蓚€(gè)周向?qū)蛎?，兩端面為限位直面，?nèi)側(cè)面為限位弧面，包括以下步驟：

19、s1，將所述圓形法蘭逐步靠近所述安裝板，當(dāng)圓形法蘭與安裝板上的導(dǎo)向塊接觸時(shí)，利用所述導(dǎo)向塊上的徑向?qū)蛎媾c所述導(dǎo)向槽的圓弧面進(jìn)行配合導(dǎo)向，逐步自動(dòng)調(diào)整所述圓形法蘭在徑向方向的偏差，直至所述圓形法蘭的導(dǎo)向槽的圓弧面與所述限位弧面貼合；

20、s2，繼續(xù)將所述圓形法蘭逐步靠近所述安裝板，利用所述導(dǎo)向塊上的兩個(gè)周向?qū)蛎媾c所述導(dǎo)向槽的兩個(gè)直面進(jìn)行配合導(dǎo)向，逐步自動(dòng)調(diào)整所述圓形法蘭在周向方向的偏差，直至所述圓形法蘭的導(dǎo)向槽的兩個(gè)直面與所述限位直面貼合；

21、s3，繼續(xù)將所述圓形法蘭逐步靠近所述安裝板，當(dāng)所述圓形法蘭與所述安裝板貼合后，所述鎖緊銷嵌入所述鎖銷槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了所述艙外大質(zhì)量設(shè)備的精確導(dǎo)向定位和鎖緊。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

23、1、本發(fā)明提供的在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的導(dǎo)向定位方法及導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)，通過導(dǎo)向塊與導(dǎo)向槽的配合，限制了所述設(shè)備的所述圓形安裝法蘭在徑向及圓周方向的自由度；同時(shí)所述徑向?qū)蛎婕八鲋芟驅(qū)蛎婵梢砸龑?dǎo)所述設(shè)備圓形安裝法蘭在所述導(dǎo)向塊上的移動(dòng)方向，使所述設(shè)備的所述圓形安裝法蘭與所述安裝板貼合；進(jìn)一步通過所述鎖緊銷鎖緊圓形法蘭，實(shí)現(xiàn)艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的精確導(dǎo)向定位以及鎖緊。

24、2、本發(fā)明提供的導(dǎo)向定位方法簡單且易操作，設(shè)備安裝所需的徑向及周向定位調(diào)整均在設(shè)備外部進(jìn)行，同時(shí)，本發(fā)明提供的導(dǎo)向鎖緊機(jī)構(gòu)簡單，重量輕，具有很好的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)包括：

2.如權(quán)利要求1所述的在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)向塊為凸型結(jié)構(gòu)，其上表面包括一個(gè)徑向?qū)蛎婧蛢蓚€(gè)周向?qū)蛎?，兩端面為限位直面，?nèi)側(cè)面為限位弧面；

3.如權(quán)利要求2所述的在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的鎖緊銷組件包括彈簧和鎖緊銷；所述圓形法蘭上對應(yīng)導(dǎo)向槽的位置處設(shè)有鎖銷槽。

4.如權(quán)利要求3所述的在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述開孔貫通所述限位弧面，所述鎖緊銷通過所述彈簧固定安裝于所述開孔中；

5.如權(quán)利要求3所述的在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述鎖緊銷具有第一端，所述鎖緊銷第一端的上表面為斜面或弧面。

6.如權(quán)利要求1所述的在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)向槽沿著所述圓形法蘭的外側(cè)周向均勻分布。

7.如權(quán)利要求1所述的在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述若干導(dǎo)向塊的數(shù)量與所述多個(gè)導(dǎo)向槽的數(shù)量一致。

8.如權(quán)利要求7所述的在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)向塊的數(shù)量和導(dǎo)向槽的數(shù)量均為3個(gè)。

9.一種利用權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)進(jìn)行在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的方法，其特征在于，所述導(dǎo)向塊為凸型結(jié)構(gòu)，其上表面包括一個(gè)徑向?qū)蛎婧蛢蓚€(gè)周向?qū)蛎?，兩端面為限位直面，?nèi)側(cè)面為限位弧面，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種在軌飛行器艙外大質(zhì)量設(shè)備安裝的導(dǎo)向定位方法及導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向鎖定機(jī)構(gòu)包括：固定于艙外大質(zhì)量設(shè)備上的圓形法蘭；設(shè)置在所述圓形法蘭外側(cè)的若干導(dǎo)向柱，每兩個(gè)相鄰近的導(dǎo)向柱之間形成一個(gè)導(dǎo)向槽，所述若干導(dǎo)向柱形成了多個(gè)導(dǎo)向槽；安裝板，所述安裝板固定于目標(biāo)飛行器上；以及，設(shè)置在所述安裝板上的若干導(dǎo)向塊，所述的導(dǎo)向塊上設(shè)有開孔，用于安裝設(shè)置一鎖緊銷組件；其中，所述若干導(dǎo)向塊的位置分布與所述多個(gè)導(dǎo)向槽的位置分布相匹配。本發(fā)明通過導(dǎo)向槽與導(dǎo)向塊的配合實(shí)現(xiàn)艙外大質(zhì)量設(shè)備與目標(biāo)飛行器的精確安裝定位；并進(jìn)一步通過所述的鎖緊銷組件，鎖緊圓形法蘭，實(shí)現(xiàn)艙外大質(zhì)量設(shè)備與目標(biāo)飛行器定位后的鎖緊。

技術(shù)研發(fā)人員：謝朋儒,王柳,馬季軍,黃偉,田源,金磊,周妍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上?？臻g電源研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2