技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空間勘測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

飛船、空間實(shí)驗(yàn)室、空間站等載人航天器的航天員生活艙必須是密封艙，以確保航天員的生命安全。艙門是實(shí)現(xiàn)密封艙密封功能的重要組成部分，同時(shí)也是航天員出入密封艙的通道。隨著中國(guó)載人航天工程的發(fā)展，航天員太空出艙、試驗(yàn)載荷進(jìn)出倉(cāng)、艙段間貨物傳送與航天員通行等活動(dòng)越來(lái)越頻繁，這就要求空間艙門密封可靠、鎖緊與解鎖簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高與操作力小。

艙門鎖緊與解鎖驅(qū)動(dòng)裝置可分為電動(dòng)、手動(dòng)、電動(dòng)接合手動(dòng)三種方式，其中電動(dòng)艙門相對(duì)手動(dòng)艙門結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性較低，且需增加控制與供電部分。相比之下，手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置為一種無(wú)源的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、壽命長(zhǎng)、可操作性好等優(yōu)點(diǎn)。因此，如何找到滿足上述條件的空間艙門手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，以解決航天員太空出艙、試驗(yàn)載荷進(jìn)出倉(cāng)、艙段間貨物傳送與航天員通行等活動(dòng)越來(lái)越頻繁，如何保證空間艙門密封可靠、鎖緊與解鎖簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高與操作力小的問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，包括：驅(qū)動(dòng)元件，安裝在艙門門體內(nèi)，驅(qū)動(dòng)元件包括：殼體；上殼體；下殼體；第一齒輪軸與第二齒輪軸，由軸承支承固定在所述上殼體與所述殼體之間；穿艙齒輪軸與第三齒輪軸，由軸承支承固定在所述上殼體與所述殼體之間；NGW行星加法器，支承在所述殼體內(nèi)部，行星輸出軸、齒輪以及輸出齒輪軸由軸承支承在所述下殼體中，所述NGW行星加法器的輸出端與所述行星輸出軸連接；空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置還包括執(zhí)行元件，與所述輸出齒輪軸通過(guò)齒輪嚙合連接；手柄，與所述驅(qū)動(dòng)元件的第一齒輪軸或穿艙齒輪軸連接。

進(jìn)一步地，所述手柄的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩依次通過(guò)所述第一齒輪軸、所述第二齒輪軸、所述NGW行星加法器、所述行星輸出軸、所述齒輪以及所述輸出齒輪軸至所述執(zhí)行元件。

進(jìn)一步地，所述手柄的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩通過(guò)所述NGW行星加法器的太陽(yáng)輪。

進(jìn)一步地，手柄的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩依次通過(guò)所述穿艙齒輪軸、所述第三齒輪軸、所述NGW行星加法器、所述行星輸出軸、所述齒輪以及所述輸出齒輪軸至所述執(zhí)行元件。

進(jìn)一步地，所述手柄的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩通過(guò)所述NGW行星加法器的內(nèi)齒圈。

進(jìn)一步地，所述手柄包括手柄連桿與限位手柄，所述手柄連桿與所述第一齒輪軸連接。

進(jìn)一步地，所述NGW行星加法器包括球頭軸，支撐在NGW行星加法器的太陽(yáng)輪與行星輸出軸之間。

進(jìn)一步地，空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置還包括限位器，艙內(nèi)驅(qū)動(dòng)時(shí)，艙外接口處安裝有所述限位器。

進(jìn)一步地，所述穿艙齒輪軸與門體之間由軸承與密封圈支承。

本發(fā)明提供的空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，采用多級(jí)直齒、NGW行星加法器串聯(lián)使用，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置一定的傳動(dòng)比，航天員使出較小力矩轉(zhuǎn)為艙門鎖緊與解鎖所需的較大力矩。空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)鏈中采用NGW行星加法器，將驅(qū)動(dòng)裝置兩路輸入并為單路輸出，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置艙內(nèi)操作、艙外備份操作的功能。空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置具有小型化、輕量化、高效率以及高可靠性的特點(diǎn)。

進(jìn)一步地，手柄由限位手柄與手柄連桿組成，具有折彎與拉直兩種狀態(tài)，拉直狀態(tài)下作為手柄，可與第一齒輪軸或穿艙齒輪軸連接作為驅(qū)動(dòng)裝置的施力點(diǎn)；折彎狀態(tài)下將齒輪軸與門體結(jié)構(gòu)固定，作為艙內(nèi)傳動(dòng)鏈的限位機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，球頭軸作為NGW行星加法器的一部分，支撐在NGW行星加法器的太陽(yáng)輪與行星輸出軸之間，起到限位作用的同時(shí)，保持NGW行星加法器的太陽(yáng)輪與行星輸出軸的浮動(dòng)，提高NGW行星加法器的傳動(dòng)效率。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的所在安裝位置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)原理示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的艙內(nèi)操作傳動(dòng)鏈的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的艙外操作傳動(dòng)鏈的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置兩路輸入傳動(dòng)鏈合并的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的一種空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

本發(fā)明的核心思想在于，本發(fā)明提供的空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，采用多級(jí)直齒、NGW行星加法器串聯(lián)使用，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置一定的傳動(dòng)比，航天員使出較小力矩轉(zhuǎn)為艙門鎖緊與解鎖所需的較大力矩。空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)鏈中采用NGW行星加法器，將驅(qū)動(dòng)裝置兩路輸入并為單路輸出，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置艙內(nèi)操作、艙外備份操作的功能?？臻g艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置具有小型化、輕量化、高效率以及高可靠性的特點(diǎn)。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的所在安裝位置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)原理示意圖。參照?qǐng)D1以及圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供一種空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，包括：驅(qū)動(dòng)元件11，安裝在艙門門體12內(nèi)，驅(qū)動(dòng)元件11包括：殼體101；上殼體102；下殼體103；第一齒輪軸104與第二齒輪軸105，由軸承支承固定在所述上殼體102與所述殼體101之間；穿艙齒輪軸106與第三齒輪軸107，由軸承支承固定在所述上殼體102與所述殼體101之間；NGW行星加法器108，支承在所述殼體102內(nèi)部，行星輸出軸109、齒輪110以及輸出齒輪軸111由軸承支承在所述下殼體103中，所述NGW行星加法器108的輸出端與所述行星輸出軸109連接；空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置還包括執(zhí)行元件13，與所述輸出齒輪軸111通過(guò)齒輪嚙合連接；手柄14，與所述驅(qū)動(dòng)元件11的第一齒輪軸104或穿艙齒輪軸106連接。

在本發(fā)明實(shí)施例中，穿艙齒輪軸106通過(guò)密封圈113與軸承支撐，從門體12內(nèi)部穿到門體12外部，在門體12外部安裝有限位器15，將穿艙齒輪軸106與門體12固定。

具體地，進(jìn)行艙內(nèi)操作時(shí)，所述手柄14的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩依次通過(guò)所述第一齒輪軸104、所述第二齒輪軸105、所述NGW行星加法器108的太陽(yáng)輪、所述行星輸出軸109、所述齒輪110以及所述輸出齒輪軸111至所述執(zhí)行元件13；進(jìn)行艙外操作時(shí)，手柄14的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩依次通過(guò)所述穿艙齒輪軸106、所述第三齒輪軸107、所述NGW行星加法器108的內(nèi)齒圈、所述行星輸出軸109、所述齒輪110以及所述輸出齒輪軸111至所述執(zhí)行元件13。

具體地，空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置還包括限位器15，艙內(nèi)驅(qū)動(dòng)時(shí)，艙外接口處安裝有所述限位器15。所述NGW行星加法器108包括球頭軸112，支撐在NGW行星加法器108的太陽(yáng)輪與行星輸出軸109之間。球頭軸112作為NGW行星加法器108的一部分，支撐在NGW行星加法器108的太陽(yáng)輪與行星輸出軸109之間，起到限位作用的同時(shí)，保持NGW行星加法器108的太陽(yáng)輪與行星輸出軸109的浮動(dòng)，提高NGW行星加法器108的傳動(dòng)效率。

在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)元件11中在艙內(nèi)與艙外都留有安裝手柄的接口，手柄14由手柄連桿141與限位手柄142組成，可安裝在第一齒輪軸104或穿艙齒輪軸106上，作為驅(qū)動(dòng)元件11的施力點(diǎn)，手柄14適用于艙內(nèi)與艙外，用于艙內(nèi)時(shí)可用作限位器。手柄14在艙內(nèi)或艙外的輸入端轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)元件11將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳遞到執(zhí)行元件13上，完成艙門的鎖緊與解鎖。艙門在鎖緊狀態(tài)下，艙外輸入端的穿艙齒輪軸106通過(guò)限位器15固定在門體12上，艙內(nèi)輸入端的第一齒輪軸104通過(guò)手柄14固定在門體12上，限制驅(qū)動(dòng)元件11逆向運(yùn)動(dòng)，從而保證門體12與門框16之間的鎖緊力。

參照?qǐng)D2，驅(qū)動(dòng)元件11包括兩路輸入，其中位于艙內(nèi)的一路傳動(dòng)鏈為：手柄14-第一齒輪軸104-第二齒輪軸105- NGW行星加法器108的太陽(yáng)輪；位于艙外的一路傳動(dòng)鏈為：穿艙齒輪軸106-第三齒輪軸107- NGW行星加法器108的內(nèi)齒圈，兩路傳動(dòng)鏈由NGW行星加法器108合并為一路，之后依次經(jīng)過(guò)：所述行星輸出軸109-所述齒輪110-所述輸出齒輪軸111至所述執(zhí)行元件13。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的艙內(nèi)操作傳動(dòng)鏈的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D3，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)元件11的殼體101、下殼體103與上殼體102組成該驅(qū)動(dòng)元件11的殼體結(jié)構(gòu)件，內(nèi)齒傳動(dòng)齒輪均通過(guò)軸承支承在殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)部。艙內(nèi)操作時(shí)驅(qū)動(dòng)元件11的穿艙齒輪軸106由限位器15固定，從而保持NGW行星加法器108的內(nèi)齒圈保持不動(dòng)。第一齒輪軸104與所述第二齒輪軸105由軸承支承在殼體101與上殼體102之間，NGW行星加法器108由軸承支承在殼體101上，行星輸出軸109、齒輪110與輸出齒輪軸111由軸承支承在下殼體103中。手柄14的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩依次通過(guò)第一齒輪軸104、第二齒輪軸105、NGW行星加法器108的太陽(yáng)輪、行星輸出軸109、所述齒輪110、所述輸出齒輪軸111至所述執(zhí)行元件13。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的艙外操作傳動(dòng)鏈的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D4，當(dāng)艙外驅(qū)動(dòng)時(shí)，將限位器15拆除，換上手柄14進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)力矩依次經(jīng)過(guò)穿艙齒輪軸106、所述第三齒輪軸107、所述NGW行星加法器108的內(nèi)齒圈、所述行星輸出軸109、所述齒輪110以及所述輸出齒輪軸111至所述執(zhí)行元件13。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的空間艙門鎖緊與解鎖的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置兩路輸入傳動(dòng)鏈合并的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D5，手柄14、第一齒輪軸104與所述第二齒輪軸105組成艙內(nèi)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈，穿艙齒輪軸106、所述第三齒輪軸107與限位器15組成艙外驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈，兩路傳動(dòng)鏈分別有由NGW行星加法器108的太陽(yáng)輪與內(nèi)齒圈輸入，并由行星輸出軸109輸出，齒輪110與行星輸出軸109輸出固定，并與輸出齒輪軸111嚙合，將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳遞到執(zhí)行元件13。在行星輸出軸109與NGW行星加法器108的太陽(yáng)輪之間設(shè)置球頭軸112，不但起限位作用，而且可以保證NGW行星加法器108的太陽(yáng)輪與行星輸出軸109浮動(dòng)，提高傳動(dòng)鏈的效率。在艙門鎖緊狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)元件11的兩路輸入端通過(guò)手柄14與限位器15與艙門固定，保證驅(qū)動(dòng)元件11逆向傳動(dòng)卡滯，從而保證門體12與門框16之間的鎖緊力。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。