一种锁紧装置 【技术领域】
本发明涉及一种锁紧装置，适用于空间可重复展开机构，可重复锁紧及解锁。
背景技术
在进行月球、火星等深空探测时，漫游车上的很多可重复展开机构需要锁紧，例如，机械臂系统是漫游车上的主要装置，在漫游车发射、飞行、着陆、行走过程中，机械臂需要可靠的锁紧，在进行就位探测时，机械臂需要解锁、展开，以便携带有效载荷进行就位探测作业。锁紧装置是保障可重复展开机构安全的一个关键机构。在不同的状态下，锁紧装置需要具有不同的锁紧功能。在发射、着陆过程中，由于存在较大的加速度和冲击载荷，需要锁紧装置对需锁紧装置进行稳定的约束，采用过约束的形式保证锁紧的可靠性；而在星球表面的行走、作业过程中，锁紧装置通常对需锁紧装置进行不完全约束，需要一定的柔性和灵活性以保证需锁紧装置能够顺利的多次重复锁紧和展开。由于受发射能力、漫游车体积、负载能力的限制，锁紧装置需要结构简单、体积小、重量轻，才能更好的完成工作需要。
【发明内容】
针对上述存在的技术问题，本发明目的在于提供一种适用于空间可重复锁紧、解锁机构的锁紧装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括固定底板、滑槽、第一锁紧销装置、第二锁紧销装置、火工切割器、拉杆及装置连接板，滑槽、第一锁紧销装置和第二锁紧销装置沿圆周均置于固定底板上，装置连接板上有三个连接件，分别与滑槽、第一锁紧销装置和第二锁紧销装置端部对应，与滑槽对应的连接件置于滑槽内，并可在滑槽内滑动，火工切割器置于第一锁紧销装置和第二锁紧销装置之间，拉杆穿过火工切割器两端分别与第一锁紧销装置和第二锁紧销装置连接，锁紧时，装置连接板通过其上的连接件分别与滑槽、第一锁紧销装置和第二锁紧销装置连接。
本发明所述的第一锁紧销装置和第二锁紧销装置结构相同，均包括弹簧、销杆、销套及拉杆接头，销杆为一圆杆间带有挡板构成，置于销套内，在销套内靠近装置连接板端安装有弹簧。
所述的装置连接板上的连接件为销耳，锁紧时，第一锁紧销装置和第二锁紧销装置的销杆插入装置连接板对应的销耳内。所述的滑槽一端为开口槽，另一端设有第三销杆，第三销杆端靠近第一锁紧销装置和第二锁紧销装置。
本发明的优点与积极效果为：
本发明结构简单，通过沿圆周布置于固定底板上的滑槽及两锁紧销装置构成锁紧机构，可将其上方安装有需锁紧装置的连接板适时锁紧、解锁。装置连接板上有三个销耳，在第一次锁紧时，装置连接板上的两个销耳分别与两锁紧销装置中的销杆对应形成孔轴配合，另一个销耳置于滑槽内，与滑槽内的销杆形成孔轴配合，实现锁紧功能；此外，拉杆穿过火工切割器与两锁紧装置连接，形成稳定的锁紧状态。第一次解锁时，通过火工切割器切断拉杆，在锁紧销装置中弹簧力的作用下，实现锁紧销装置中的销杆与装置连接板上对应两个销耳的分离，此外，利用需锁紧装置的自由度，将与滑槽销杆配合的销耳沿着滑槽移出，完成解锁。重复锁紧时，利用需锁紧装置的自由度，使与滑槽销杆配合的销耳沿着滑槽移动，并与滑槽内销杆形成孔轴配合实现重复锁紧；重复锁紧后解锁时，利用需锁紧装置的自由度，使与滑槽销杆配合的销耳与滑槽销杆分离，并沿着滑槽向滑槽开口方向移动，滑出滑槽，实现解锁。本发明结构紧凑，易于安装，不占用较多空间，可靠实用。
【附图说明】
图1为本发明的第一次锁紧状态结构示意图。
图2为本发明的第一次锁紧状态剖视图。
图3为本发明的第一次释放状态结构示意图。
图4为本发明的第一次释放状态剖视图。
图5为本发明的连接板结构示意图。
图6为本发明一种应用实例的工作过程示意图，其中
(a)为第一次锁紧时的示意图；
(b)为第一次解锁时切断拉杆示意图；
(c)为第一次解锁时，第三销耳离开滑槽内的第三销杆示意图；
(c’)为(c)的剖视示意图；
(d)为第一次解锁时，第三销耳离开滑槽的示意图；
(e)为重复锁紧时，第三销耳进入滑槽的示意图；
(f)为重复锁紧时，第三销耳被滑槽限制，并与第三销杆形成孔轴配合连接的示意图；
(f’)为(f)的剖视示意图；
(g)为重复解锁时，第三销耳离开滑槽内的第三销杆示意图；
(g’)为(g)的剖视示意图；
(h)为重复解锁时，第三销耳离开滑槽实现解锁的示意图。
图中：1‑滑槽，2‑第三销耳，3‑装置连接板，4‑第一销耳，5‑第二销耳，6‑第一锁紧销装置，7‑火工切割器，8‑拉杆，9‑第二锁紧销装置，10‑固定底板，11‑第三销杆，12‑第一销套，13‑第一销杆，14‑第一拉杆接头，15‑第二拉杆接头，16‑第二销杆，17‑第二销套，18‑第二弹簧，19‑需锁紧装置。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
实施例：如图1所示，本发明包括固定底板10、滑槽1、第一锁紧销装置6、第二锁紧销装置9、火工切割器7、拉杆8及装置连接板3，滑槽1、第一锁紧销装置6和第二锁紧销装置9沿圆周均置于固定底板10上，装置连接板3置于固定底板10上方，其上端用于安装需锁紧装置19，下端设有三个销耳，其中的第三销耳2置于滑槽1内，并可在滑槽1内滑动，第一销耳4及第二销耳5位置与第一锁紧销装置6和第二锁紧销装置9分别对应，本例的滑槽1一端为开口槽，另一端设有第三销杆11，第三销杆11端靠近第一锁紧销装置6和第二锁紧销装置9；本例的第一锁紧销装置6和第二锁紧销装置9结构相同，如图2所示，以第一锁紧销装置6为例：包括第一弹簧11、第一销杆13、第一销套12及第一拉杆接头14，第一销杆13为一圆杆间带有挡板构成，置于第一销套12内，在第一销套12内靠近装置连接板3端安装有第一弹簧11；拉杆8穿过火工切割器7两端分别与所述两锁紧销装置的第一拉杆接头14和第二拉杆接头15连接。
如图6所示，为本发明应用的示意图，本例图6中的需锁紧装置19是一个带旋转自由度的单臂。第一次锁紧时，如图6(a)所示，装置连接板3上的第三销耳2置于滑槽1内，并套入滑槽1端部的第三销杆11，形成孔轴配合，同时第三销耳2受滑槽1与第三销杆11的限制只能沿滑槽1开口方向运动；第一销杆13和第二销杆16分别插入第一销耳4及第二销耳5，分别形成孔轴配合，由于拉杆的长度一定，它们之间存在几何约束关系，使得第一销杆13和第二销杆16压缩第一弹簧11和第二弹簧18，第一销杆13与第一销耳4形成孔轴配合，第二销杆16与第二销耳5形成孔轴配合。装置连接板3的6个自由度被固定在固定底板10上的第一销杆13、第二销杆16、第三销杆11和滑槽1共同限制，形成稳定的锁紧状态。
当第一次锁紧需要解锁、展开时，如图3、图4及图6(b)所示，火工切割器7工作，切断拉杆8，第一拉杆接头14和第二拉杆接头15释放，在压缩的第一弹簧11和第二弹簧18的作用下，第一销杆13和第二销杆16分别缩回，分别与第一销耳4、第二销耳5脱离，此时，利用需锁紧装置19的自由度，装置连接板3可沿滑槽1开口方向运动，第三销耳2先脱离第三销杆11，如图6(c)、6(c’)所示，然后沿滑槽1向滑槽1开口处滑出，如图6(d)所示，解锁过程完成。
当需要再次锁紧时，如图6(e)、(f)、(f’)所示，利用需锁紧装置19的自由度，使装置连接板3从滑槽1开口处向第三销杆11端运动，第三销耳2先进入滑槽1，然后在滑槽1内与第三销杆11形成孔轴配合，实现锁紧；如图6(g)、(g’)、(h)所示，对应的解锁过程为：利用需锁紧装置19的自由度，使装置连接板3沿滑槽1开口方向运动，第三销耳2先与第三销杆11脱离，并沿着滑槽1向滑槽1开口方向移动，滑出滑槽1，实现解锁。需要重复展开、锁紧时，只要重复上述过程即可。需锁紧装置19的自由度可以是图6中示意的单个转动自由度，也可以是多个转动自由度或移动自由度的组合。