CN107600459B - 一种可在轨更换的滚动支撑组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可在轨更换的滚动支撑组件，包括夹持装置和底安装部，所述夹持装置通过一滑台活动设置在所述底安装部上，所述夹持装置包括第一夹持部、第二夹持部和底夹持部，所述第一夹持部、所述第二夹持部和所述底夹持部均活动设置在所述滑台上，并且三个夹持部共同夹持旋转导轨，本技术方案对旋转导轨持续稳定地夹持和支撑，并且具有较小的摩擦磨损，解决了现有技术中夹持支撑不稳定、摩擦磨损大等技术问题。

Description

一种可在轨更换的滚动支撑组件

技术领域

本发明涉及一种应用于空间站对日定向装置中用以夹持和支撑旋转导轨的装置，具体地涉及一种可在轨更换的滚动支撑组件。

背景技术

回转支撑机构应用于空间站对日定向装置中，它包括滚动支撑组件和旋转导轨，滚动支撑组件用以夹持和支撑旋转导轨，以确保太阳翼能够持续稳定地旋转。

首先，在滚动支撑组件中，夹持部作为滚动支撑组件上最重要的组成部分，被应用于夹持旋转导轨。滚动支撑组件由安装座与夹持部两部分组成，但在现有技术中，夹持部夹持住旋转导轨后，不能在旋转导轨发生倾斜时依然能够保持较好的线接触，夹持部和旋转导轨间的摩擦磨损大，而且夹持部对旋转导轨的夹持不稳定。

其次，滚动支撑组件作为与空间站同寿命的部件，其需要在轨持续运转多年，一旦失效，将直接影响空间站的正常运行，因此研究者将滚动支撑组件设计成在轨可拆装的。在现有技术中，国际空间站上的滚动支撑组件已经发生了严重的故障，宇航员通过多达三次的太空行走，才将滚动支撑组件全部更换，完成在轨维修任务。必须了解的是，宇航员太空行走的出舱时间和操作能力都是非常有限的，因此，目前，在轨维修和更换滚动支撑组件时，更换步骤繁琐，操作复杂，耗时长。

第三，由于旋转导轨在发射段会对滚动支撑组件造成较大冲击，而且在在轨段时会因为空间高低温环境引起导轨自身的冷热应变，这就要求滚动支撑组件具有能够吸收这种冲击能和适应旋转导轨变形的能力，以给旋转导轨提供持续稳定地夹持和支撑作用，保证对日定向装置的正常工作，但目前的技术还没有达到此功效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可在轨更换的滚动支撑组件，对旋转导轨持续稳定地夹持和支撑，并且具有较小的摩擦磨损，解决了现有技术中夹持支撑不稳定、摩擦磨损大等技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种可在轨更换的滚动支撑组件，包括夹持装置和底安装部，所述夹持装置通过一滑台活动设置在所述底安装部上，所述夹持装置包括第一夹持部、第二夹持部和底夹持部，所述第一夹持部、所述第二夹持部和所述底夹持部均活动设置在所述滑台上，并且三个夹持部共同夹持旋转导轨：

所述第一夹持部包括第一夹持臂和第一轴承组件，所述第一夹持臂旋转设置在所述滑台上，所述第一轴承组件嵌设在所述第一夹持臂内并可在所述第一夹持臂内旋转，所述第一轴承组件的轴承面可与旋转导轨接触；

所述第二夹持部包括第二夹持臂和第二轴承组件，所述第二夹持臂旋转设置在所述滑台上，所述第二轴承组件嵌设在所述第二夹持臂内并可在所述第二夹持臂内旋转，所述第二轴承组件的轴承面可与旋转导轨接触；

所述底夹持部包括底夹持臂和底轴承组件，所述底夹持臂设置在所述滑台上，所述底轴承组件嵌设在所述底夹持臂内并可在所述底夹持臂内旋转，所述底轴承组件的轴承面可与旋转导轨接触。

依照本申请较佳实施例所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，所述第一轴承组件包括第一旋转安装座和第一轴承，所述第一旋转安装座嵌入并旋转设置在所述第一夹持臂内，所述第一轴承的内圈固定设置在所述第一旋转安装座内，所述第一轴承的轴承面可转动；所述第二轴承组件包括第二旋转安装座和第二轴承，所述第二旋转安装座嵌入并旋转设置在所述第二夹持臂内，所述第二轴承的内圈固定设置在所述第二旋转安装座内，所述第二轴承的轴承面可转动；所述底轴承组件包括底旋转安装座和底轴承，所述底旋转安装座嵌入并旋转设置在所述底夹持臂内，所述底轴承的内圈固定设置在所述底旋转安装座内，所述底轴承的轴承面可转动。

依照本申请较佳实施例所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，所述夹持装置通过滑台装置活动设置在所述底安装部上，所述滑台装置与所述底安装部滑动连接，所述滑台装置包括滑台、丝杆安装块、丝杆和弹性定位组件，所述滑台包括滑台本体和滑台端部，所述滑台端部固定设置在所述滑台本体的端部，所述滑台本体上设置有相对于水平面倾斜的导轨，对应的，所述底安装部的安装座上设置有相对于水平面倾斜的滑槽，所述导轨可嵌入所述滑槽内并可在所述滑槽内滑动；所述丝杆安装块通过弹性定位组件弹性设置在所述滑台端部处，所述丝杆水平穿过所述丝杆安装块和滑台端部；所述丝杆在位于所述滑台端部的内侧处紧固有螺母，所述丝杆与所述丝杆安装块转动连接；所述安装座上设置一水平螺纹孔，当所述丝杆的螺纹端水平旋入所述螺纹孔时，带动所述滑台滑入所述安装座；当所述丝杆的螺纹端水平旋出所述螺纹孔时，带动所述滑台滑出所述安装座。

依照本申请较佳实施例所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，所述弹性定位组件包括限位板和两弹簧，所述限位板包括底板，所述底板与所述滑台端部的底面固定连接，所述底板的上表面设置两凸台，所述丝杆安装块的下表面设置两盲孔，两弹簧分别套设在一凸台上并伸入所述盲孔内。

依照本申请较佳实施例所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，所述第一夹持臂的两侧均通过一拉杆装置与所述底夹持臂转动连接，所述拉杆装置包括拉杆，所述拉杆的A端与所述第一夹持臂转动连接，B端与所述底夹持臂滑动并转动连接；所述安装座上设置一凸起，在轨安装时，所述滑台向所述安装座慢慢滑入，所述第一夹持臂与所述滑台之间呈大角度保持不变，当所述拉杆的B端抵住所述凸起时，所述B端在所述底夹持臂上滑动，随着所述滑台继续滑动，所述拉杆将所述第一夹持臂渐渐抬起，所述第一夹持臂与所述滑台之间的角度逐渐变小。

依照本申请较佳实施例所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，所述拉杆的A端包括A端螺钉、A端垫圈和A端轴瓦，所述A端轴瓦嵌入所述拉杆的A 端孔内，所述A端螺钉依次穿过所述A端垫圈、A端轴瓦与所述第一夹持臂紧固连接，所述A端轴瓦与所述拉杆之间可相互转动。

依照本申请较佳实施例所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，所述底夹持臂的侧面设置一滑槽，所述拉杆的B端可在所述滑槽内滑动；所述B端包括B端螺钉、B端轴瓦、B端垫圈、B端挡圈、B端套筒和B端螺母，所述B端轴瓦嵌入所述拉杆的B端孔内，所述B端螺钉从所述拉杆的下表面侧穿过所述B 端轴瓦与所述拉杆的上表面侧的B端螺母紧固连接，所述B端螺母依次穿过所述B端套筒和B端挡圈，所述B端垫圈位于所述B端挡圈与所述B端轴瓦之间，所述B端螺钉嵌设在所述底夹持臂的滑槽内，所述B端螺钉可在所述滑槽内滑动，所述B端轴瓦与所述拉杆之间可相互转动，所述B端套筒与所述B端螺母之间可相互转动，随着所述滑台滑入所述安装座时，所述B端套筒可与所述安装座的凸起面接触。

依照本申请较佳实施例所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，所述滑台上固定设置两销轴，对应的第一夹持臂和第二夹持臂的底部套设在对应的销轴上并与所述销轴转动连接。

依照本申请较佳实施例所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，还包括一夹持连接部，所述夹持连接部包括一夹持螺栓，所述夹持螺栓转动设置在所述第二夹持臂和底夹持臂上，所述第一夹持臂上固定设置一螺丝旋转块，螺丝旋转块上设置有与所述夹持螺栓适配的螺纹孔，在轨安装时，拉杆将所述第一夹持臂抬起至相应位置，所述夹持螺栓可旋进所述螺纹孔内。

依照本申请较佳实施例所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，所述夹持连接部还包括夹持碟簧组和旋转块，所述夹持螺栓依次穿过所述夹持碟簧组、旋转块、第二夹持臂和底夹持臂。

依照本申请较佳实施例所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，所述滑台和第二夹持臂端面之间设置若干片弹簧，所述片弹簧的一端通过螺钉紧固连接在所述滑台的端面上，另一端通过螺钉紧固连接在所述第二夹持臂的端面上。

依照本申请较佳实施例所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，所述底安装部还包括一底座、若干特制螺钉、若干底碟簧组和若干垫块，每一个特制螺钉分别穿过底座、一底碟簧组、一垫块与所述安装座螺纹紧固连接，所述特制螺钉包括依次固定连接的钉头、光滑圆柱段和螺纹杆，所述光滑圆柱段的直径大于所述螺纹杆的直径并且小于钉头的直径。

依照本申请较佳实施例所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，所述第一轴承组件、第二轴承组件和底轴承组件上均设置一霍尔传感器，所述霍尔传感器的线缆通过电连接器转接输出。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

1、本发明实现了对旋转导轨持续稳定地夹持和支撑功能，并且具有较小的摩擦磨损，解决了现有技术夹持支撑不稳定、摩擦磨损大的问题。本发明采用第一夹持部、底夹持部以及第二夹持部共三个夹持部共同夹持旋转导轨，能够稳定地夹持和支撑旋转导轨，并且在每个夹持部上装有轴承组件，且轴承组件可以旋转，因而能够实现夹持装置与旋转导轨之间的纯滚动运动，并且在旋转导轨发生倾斜时依然能够保持较好的线接触，有效降低夹持装置与旋转导轨间的摩擦磨损。

2、本发明实现了对旋转导轨冲击能的吸收和对旋转导轨位置的实时矫正，并且能够保持夹持部与旋转导轨的稳定接触，解决了刚性夹持时动态适应性差的问题。本发明利用底碟簧、夹持碟簧以及片弹簧的弹性实现了滚动支撑组件对旋转导轨在多个方向上的位移冲击，并限制和矫正这种偏移。具体地，当旋转导轨竖直向下偏移时，底碟簧起主要缓冲作用；当旋转导轨向竖直向上偏移，第一夹持部和第二夹持部之间距离增大，夹持碟簧起主要作用；当旋转导轨水平移动时，第一夹持部和第二夹持部之间的距离增大，且第一夹持部的位置发生改变，夹持碟簧和片弹簧共同起作用；当旋转导轨发生倾斜偏移时，底碟簧、夹持碟簧、片弹簧三者共同作用。由于滚动支撑组件夹持和支撑的过程具有弹性，因而能够保证三个夹持部始终与旋转导轨稳定接触。

3、本发明实现了滚动支撑组件的可在轨拆装功能，解决了在轨维修更换的需求问题。本发明在丝杆上固定有限位螺母，丝杆在安装座的螺纹孔中旋进旋出，带动滑台滑入滑出安装座，实现滚动支撑组件的安装和拆卸过程。安装时，滑台滑入安装座的过程中，拉杆装置自由端被安装座上的凸起限位，拉杆装置固定在第一夹持臂上的一端带动第一夹持部绕着销轴逐渐抬起至接近竖直位置，此时，夹持螺栓能够***螺纹旋转块的螺纹孔中，完成对旋转导轨的夹持安装。拆卸时，夹持螺栓旋出螺纹旋转块后，滑台滑出安装座的过程中，旋转导轨将迫使第一夹持部从竖直位置逐渐放平，并且拉杆装置不会影响该过程的正常进行，当滑台完全滑出安装座时，滚动支撑组件的拆卸过程完成。

4、本发明实现了对滚动支撑组件的运行状态的在轨监控，解决了装置在轨运行监控的需求问题。本发明中的第一轴承组件、底轴承组件以及第二轴承组件均带有霍尔传感器，所有线缆通过电连接器转接输出。霍尔传感器能够监测轴承组件中轴承的转速，实现对滚动支撑组件在轨运行状态的观测。

5、本发明实现了对底碟簧的安装精度控制，解决了底碟簧内径较大，容易偏移的问题。由于每组底碟簧采用两片碟簧对合而成，而碟簧内径较大，其安装轴直径如果过小，容易引起碟簧动态运动时错位，影响碟簧的实际输出刚度，因此，本发明中特制螺钉中部直径较大且是光滑圆柱段，螺纹端为直径较小的螺纹杆，这样不仅能够保证底碟簧的安装精度，还能够实现安装座与垫块、安装座的连接。

附图说明

图1为本发明整体结构立体图图；

图2为本发明剖面图；

图3为本发明左视图；

图4为本发明夹持装置(含滑台)的结构示意图；

图5为本发明特制螺钉的结构示意图；

图6为本发明滑台装置的结构示意图；

图7为本发明安装完成时的剖视图；

图8为本发明滑台的结构示意图；

图9为本发明安装座的结构示意图；

图10为本发明丝杆安装块的结构示意图；

图11为本发明限位板的结构示意图；

图12a、图12b、图12c为本发明滑台安装过程示意图；

图13为本发明整体结构主视图；

图14为本发明拉杆装置的轴测图；

图15为本发明拉杆装置的剖视图；

图16为本发明的局部放大图A；

图17为本发明的局部放大图B；

图18a 、图 18b 、图 18c 和图 18d 为本发明的工作过程平面图；

图19a、图19b、图19c和图19d为本发明的工作过程立体图。

具体实施方式

以下结合附图，举一具体实施例加以详细说明。

请参考图1—图3，一种可在轨更换的滚动支撑组件，包括夹持装置、滑台装置7、拉杆装置9和底安装部8，底安装部8安装在空间站对日定向装置上。请参考图4，夹持装置通过滑台装置7活动设置在底安装部8上，滑台装置7包括一滑台72，夹持装置包括第一夹持部1、第二夹持部3和底夹持部，第一夹持部1、第二夹持部3和底夹持部2均活动设置在滑台72上，并且三个夹持部共同夹持旋转导轨：

第一夹持部1包括第一夹持臂11和第一轴承组件12，第一夹持臂11旋转设置在滑台72上，第一轴承组件12嵌设在第一夹持臂11内并可在第一夹持臂11 内旋转，第一轴承组件12的轴承面可与旋转导轨100接触；第一轴承组件12包括第一旋转安装座和第一轴承，第一旋转安装座嵌入并旋转设置在第一夹持臂11内，第一轴承的内圈固定设置在第一旋转安装座内，第一轴承的轴承面可转动。

第二夹持部3包括第二夹持臂31和第二轴承组件32，第二夹持臂31旋转设置在滑台72上，第二轴承组件32嵌设在第二夹持臂31内并可在第二夹持臂31 内旋转，第二轴承组件32的轴承面可与旋转导轨100接触；第二轴承组件32包括第二旋转安装座和第二轴承，第二旋转安装座嵌入并旋转设置在第二夹持臂31内，第二轴承的内圈固定设置在第二旋转安装座内，第二轴承的轴承面可转动。

底夹持部2包括底夹持臂21和底轴承组件，底夹持臂21设置在滑台72上，底轴承组件嵌设在底夹持臂21内并可在底夹持臂21内旋转，底轴承组件的轴承面可与旋转导轨100接触。底轴承组件包括底旋转安装座和底轴承，底旋转安装座嵌入并旋转设置在底夹持臂21内，底轴承的内圈固定设置在底旋转安装座内，底轴承的轴承面可转动。

在本发明中，第一轴承组件12和第二轴承组件32和底轴承组件的结构相同，旋转安装座是中部为空的框体，轴承垂直于框体设置在此框体中并延伸出一部分，便于与旋转导轨100接触。在本发明中，每个轴承组件均可以旋转，因而能够实现夹持装置与旋转导轨100之间的纯滚动运动，并且在旋转导轨 100发生倾斜时依然能够保持较好的线接触。

第一轴承组件12、第二轴承组件32和底轴承组件上均设置一霍尔传感器，霍尔传感器的线缆通过电连接器4转接输出。电连接器4设置在夹持装置上，本实施例将电连接器4设置在第二夹持臂31上。

滑台72上固定设置两销轴10，对应的第一夹持臂11和第二夹持臂31的底部套设在对应的销轴10上，第一夹持部1和第二夹持部3均可分别绕着对应的销轴10旋转。

滑台72和第二夹持臂31端面之间设置若干片弹簧5，片弹簧5的一端通过螺钉紧固连接在滑台72的端面上，另一端通过螺钉紧固连接在第二夹持臂31 的端面上。

底安装部8包括一底座83、若干特制螺钉81、若干底碟簧组82、若干垫块 84和安装座85上，在本实施例中，一特制螺钉81、一底碟簧组82和一垫块84 为一组减震弹性组件，本底安装部8包括四组减震弹性组件，但并不局限于此四组减震弹性组件。每一个特制螺钉81分别穿过底座83、一底碟簧组82、一垫块84与安装座85螺纹紧固连接。请参考图5，特制螺钉81包括依次固定连接的钉头811、光滑圆柱段812和螺纹杆813，光滑圆柱段812的直径大于螺纹杆 813的直径并且小于钉头811的直径。在本实施例中，底碟簧组82采用两片碟簧对合而成。

滑台装置7可滑动设置在安装座85上，具体结构如下：

请参考图6—图9，滑台装置7包括滑台722、丝杆安装块71、丝杆73和弹性定位组件，滑台722包括滑台本体721和滑台端部723，滑台端部723固定设置在滑台本体721的端部，滑台本体721的两侧设置有相对于水平面倾斜的导轨722，对应的，安装座85上设置有相对于水平面倾斜的滑槽，导轨722可嵌入滑槽内并可在滑槽内滑动；丝杆安装块71通过弹性定位组件弹性设置在滑台端部723处，丝杆73水平穿过丝杆安装块71和滑台端部723；丝杆73在位于所述滑台端部723的内侧处紧固有限位螺母74，丝杆73与丝杆安装块71转动连接；请参考图5，安装座85上设置一水平螺纹孔852，当丝杆73的螺纹端水平旋入螺纹孔852时，带动滑台722滑入安装座85；当丝杆73的螺纹端水平旋出螺纹孔852时，带动滑台722滑出安装座85。

滑槽为底面倾斜的燕尾槽851，在本实施例中，安装座85的燕尾槽851和滑台722的导轨722都相对于水平面倾斜，而丝杆73和安装座85的螺纹孔852的轴线均为水平，安装座85固定不动，当滑台722逐渐滑入安装座85时，滑台722 的高度逐渐增加，丝杆73的高度不变；当滑台722逐渐滑出安装座85时，滑台 722的高度逐渐降低，而丝杆73的高度依旧不变。

在本实施例中，滑台端部723为竖直端面，丝杆73始终垂直于滑台端部723 并位于滑台本体721的下方，丝杆安装块71可相对于滑台端部723做上下滑动。

请参考图10，丝杆安装块71上设置一工形槽713，丝杆安装块71通过工形槽713安装在滑台722上，在本实施例中，滑台端部723嵌在工形槽713上，丝杆安装块71上水平设置一中心孔711，对应于中心孔711处，滑台端部723设有镂空7231，丝杆73水平穿过中心孔711和镂空7231。在本实施例中，丝杆安装块71的中心孔711与丝杆73的直径相等，确保丝杆73不产生倾斜。丝杆73与丝杆安装块71的连接段为光杆，丝杆73可在中心孔711内转动。在滑台端部223 的内侧，两个限位螺母74通过螺纹对拧紧固的方式固定在丝杆73上，限位螺母74的作用是定位丝杆73只能在丝杆安装块71的中心孔711内转动而不能产生相对水平移动。

请参考图11，弹性定位组件包括限位板75和两弹簧77，限位板75包括底板751，底板751与滑台端部723的底面通过四个沉头螺钉76固定连接，底板751 的上表面设置两圆柱型凸台752，丝杆安装块71的下表面设置两盲孔712，两弹簧77分别套设在一凸台752上并伸入盲孔712内。在本实施例中，凸台752的高度小于盲孔712深度，在滑台722安装和拆卸过程中，弹簧77始终处于压缩状态，且不会超过自身容许压缩值。丝杆安装块71由于弹簧77的弹力作用，在滑台722未安装时始终位于滑台722上的上限位处；当滑台722滑入安装座85 时，丝杆73螺纹端正好对准安装座85螺纹孔852。继续滑入时，丝杆73相对滑台722下移，丝杆安装块71压缩弹簧77；当滑台722逐渐滑出安装座85时，丝杆73相对滑台722上移，丝杆安装块71释放对弹簧77的压缩。

在本实施例中，丝杆73为类似内六角螺栓结构，当丝杆73螺纹端旋入安装座85的螺纹孔852时，能够带动整个滑台722滑入安装座85；而当丝杆73螺纹端旋出安装座85的螺纹孔852时，固定在丝杆73上的限位螺母74能够带动整个滑台722滑出安装座85。

当滑台722未安装时，丝杆安装块71由于弹簧77的弹力的作用，始终位于滑台722上的上限位处；当滑台722滑入安装座85时，丝杆73螺纹端正好对准安装座85螺纹孔，滑台可以正常安装。继续滑入时，丝杆73相对滑台722下移，丝杆安装块71压缩弹簧77；当滑台722逐渐滑出安装座85时，丝杆73相对滑台 722上移，丝杆安装块71对弹簧77的压缩减小。

滑台装置的工作原理：在轨安装时，如图12a、图12b、图12c所示，滑台722的导轨***安装座85的燕尾槽851中一段距离，使得丝杆73的螺纹端正好对准安装座85的螺纹孔852，之后边顺时针旋转丝杆73，边向前推，使丝杆73的螺纹能够咬住螺纹孔852的螺纹，再不断旋转丝杆73，滑台722就会被不断地推入安装座85中。当滑台端部723与安装座85的端面相接触时，滑台722 滑入动作停止，继续旋转丝杆73，滑台722与安装座85将因为螺纹紧固而固定在一起，完成了滑台装置7的在轨安装过程，安装完成后如图12c所示。

在轨拆卸时，逆时针旋转丝杆73，丝杆73不断退出安装座85的螺纹孔852。丝杆73上所固定的限位螺母74将推动滑台722滑出安装座85。当丝杆73完全退出安装座85的螺纹孔852后，滑台722可以从安装座85上取下，完成在轨拆卸过程。

由于特殊的安装要求，滑台722的导轨722和安装座85的燕尾槽851都是相对水平面倾斜，但丝杆73只能水平***安装座85中，即随着滑台722的滑入，滑台722相对安装座85的高度逐渐增加，而丝杆73相对安装座85的高度保持不变，这就导致在滑台722在轨安装和拆卸的过程中，丝杆73相对滑台722的高度不断变化。由于丝杆73的长度较长，较小角度的偏差都会引起丝杆73的螺纹端产生较大偏移，如果采用丝杆穿过腰形孔的设计将无法保证安装初始时丝杆73的轴线角度和位置准确度。本发明中的丝杆安装块71就是为了解决丝杆73轴线不能垂直于滑台722的端面的问题。丝杆安装块71上有一个和丝杆73 直径相等的中心孔711，丝杆73可以穿过并自由转动，但不会发生角度偏移；丝杆安装块71上的工形槽713则使其安装在滑台722上时能够沿工形槽713方向移动，不会发生角度偏移，这样就实现了丝杆73与滑台722能够产生相对位移，并且丝杆73的轴线始终垂直于滑台端部723。同时由于丝杆73相对于滑台 722的位置可以改变，如果不能保证初始安装时丝杆73相对滑台722的位置，将导致丝杆73无法准确***安装座85的螺纹孔852中，这样也无法完成安装。本发明中的弹簧77就是为了解决丝杆73安装初始位置不能确定的问题。弹簧 77为压缩弹簧，在弹簧77的弹力作用下，初始安装时，丝杆安装座3稳定在其在滑台722的移动上限位处，即丝杆3能够对准安装座85的螺纹孔的初始位置。随着滑台722滑入或者滑出安装座85,丝杆安装块71压缩或者释放弹簧77。

请参考图13—图15，拉杆装置9包括拉杆91，拉杆91的一端(即为A端) 与第一夹持臂11转动连接，另一端(即为B端)与底夹持臂21滑动并转动连接；安装座85上设置一凸起86，在轨安装时，滑台72向安装座85慢慢滑入，第一夹持臂11与滑台72之间呈大角度保持不变，当拉杆91的B端抵住凸起86时，B 端在底夹持臂21上滑动，随着滑台72继续滑动，拉杆91将第一夹持臂11渐渐抬起，第一夹持臂11与滑台72之间的角度逐渐变小；第一夹持臂11上设置一夹持螺栓62，此夹持螺栓62穿过底夹持臂21，当第一夹持臂11随着滑台72转动至相应位置时，夹持螺栓62可通过螺纹紧固的方式与第一夹持臂11紧固连接。

请参考图16，拉杆91的A端包括A端螺钉92、A端垫圈93和A端轴瓦94，A 端轴瓦94嵌入拉杆91的A端孔内，A端螺钉92从拉杆91的上表面侧依次穿过A 端垫圈93、A端轴瓦94与第一夹持臂11紧固连接，A端垫圈93位于拉杆91的上表面侧，A端轴瓦94与拉杆91之间可相互转动。在本实施例中，A端轴瓦94的一端为凸起端，另一端为小端面，凸起端的端面直径大于小端面的端面直径，凸起端位于拉杆91的下表面，凸起端的外端面与第一夹持臂11面接触，凸起端的内端面到小端面的距离大于拉杆91的A端高度，拉杆91不会同时与A端轴瓦94的凸起端与A端垫圈93同时接触，确保A端轴瓦94与拉杆91之间能够正常相互转动。

底夹持臂21的侧面设置一滑槽211，拉杆91的B端可在滑槽211内滑动。两组拉杆装置9的A端安装在第一夹持臂11上，B端安装在底夹持臂21的滑槽211 内，两组拉杆装置9对称分布在夹持装置的两侧。

请参考图17，B端包括B端螺钉910、B端轴瓦99、B端垫圈95、B端挡圈98、B端套筒96和B端螺母97，B端轴瓦99嵌入拉杆91的B端孔内，B端螺钉910从拉杆91的下表面侧穿过B端轴瓦99与拉杆91的上表面侧的B端螺母97紧固连接， B端螺母97依次穿过B端套筒96和B端挡圈95，B端垫圈95位于B端挡圈98与B 端轴瓦99之间，B端螺钉910嵌设在底夹持臂21的滑槽211内，B端螺钉910可在滑槽211内滑动，B端轴瓦99与拉杆91之间可相互转动，B端套筒96与B端螺母97之间可相互转动，随着滑台72滑入安装座85时，B端套筒96可与安装座85 的凸起86面接触。

在本实施例中，B端轴瓦99的一端为凸起端，另一端为小端面，凸起面位于拉杆91的下表面，凸起端的内端面到小端面的距离大于拉杆91的B端高度，拉杆91不会同时与B端轴瓦99的凸起端与B端垫圈95同时接触，确保B端轴瓦 99与拉杆91之间能够正常相互转动。

在本实施例中，B端螺母97的端面为阶梯面，B端螺母97包括第一阶梯段和第二阶梯段，第一阶梯段的直径大于第二阶梯段的直径，第一阶梯段和第二阶梯段同轴固定连接，B端挡圈98套设在第二阶段上，第二阶梯段的高度大于B端挡圈98的高度，拉杆91不会与B端螺母97的第一阶梯段的内端面和B端挡圈98的端面同时接触，在轨安装时，当B端套筒96抵住安装座85的凸起86 时，确保B端套筒96与B端螺母97之间能够正常相互转动。

在本实施例中，夹持连接部6包括一夹持螺栓62、夹持碟簧组61和旋转块63，夹持螺栓62转动设置在第二夹持臂31和底夹持臂21上，第一夹持臂 11上固定设置一螺丝旋转块64，螺丝旋转块64上设置有与夹持螺栓62适配的螺纹孔，依次穿过夹持碟簧组61、旋转块64、第二夹持臂31和底夹持臂 21。在轨安装时，拉杆91将第一夹持臂11抬起至相应位置，夹持螺栓62可旋进螺丝旋转块64的螺纹孔内将第一夹持臂11固定。当旋转导轨100竖直向下偏移时，底碟簧起主要缓冲作用；当旋转导轨100向竖直向上偏移，第一夹持部1和第二夹持部3之间距离增大，夹持碟簧组6-1起主要作用；当旋转导轨100水平移动时，第一夹持部1和第二夹持部3之间的距离增大，且第一夹持部1的位置发生改变，夹持碟簧组61和片弹簧5共同起作用；当旋转导轨100发生倾斜偏移时，底碟簧组82、夹持碟簧61、片弹簧5三者共同作用。由于夹持装置夹持和支撑旋转导轨100的过程具有弹性，因而能够保证三个夹持部始终与旋转导轨100稳定接触。

在本实施例中，滑台72上设置有导轨722，安装座85上设置有轨道滑槽，导轨可在轨道滑槽内滑动。在轨安装时，滑台72从安装座85的一侧滑入。

在本实施例中，A端轴瓦94、B端轴瓦99、A端垫圈93、B端垫圈95、B端套筒96均为黄铜材料，A端螺钉92、B端螺钉910、B端螺母97、B端挡圈98、拉杆91均为钢材料，底夹持臂21的滑槽211为钛合金，安装座85的凸起86以及与A端螺钉92紧固的第一夹持臂件为铝合金材料，保证存在相互转动的零部件间的材料为不同种材料，有利于防止冷焊现象的发生。

在轨安装时，滑台72从安装座85的一侧慢慢滑入。初始时，拉杆装置9的 B端套筒96与安装座85的凸起86未接触，第一夹持臂11与滑台72成较大角度且保持不变。随着滑台72的逐渐滑入，拉杆装置9的B端套筒96与安装座85的凸起接触，拉杆装置9的B端不再移动，A端则拉着第一夹持臂11逐渐抬起，第一夹持臂11与滑台72之间的角度逐渐减小。当滑台72完全滑入安装座85时，拉杆装置9将第一夹持臂11抬起到相应位置，此时，夹持螺栓62能够与第一夹持臂11进行螺纹连接；在轨拆卸式，拉杆装置9不起作用，且不会影响滚动支撑组件的正常拆卸。

拉杆装置的工作原理：请参考图18a 、图 18b 、图 18c 和图 18d ，在轨安装过程中，滑台72从安装座 85的一侧慢慢滑入。初始时，拉杆装置9的B端套筒96与安装座85的凸起未接触，第一夹持臂11与滑台72成较大角度且保持不变。

随着滑台72的逐渐滑入，拉杆装置9的B端套筒96与安装座85的凸起接触，此时，拉杆装置9的A端中拉杆91与A端轴瓦94之间相互转动，拉杆91拉着第一夹持臂11逐渐抬起，拉杆装置9的B端不再移动，拉杆91与B端轴瓦99之间相互转动，B端套筒96与B端螺母97之间相互转动，B端螺钉910在底夹持臂21的滑槽内壁上滚动。在这个过程中，第一夹持臂11与滑台72之间的角度逐渐减小，从而将滑台72的滑入动作与第一夹持臂11的抬起动作合二为一。

当滑台72完全滑入安装座85时，拉杆装置9将第一夹持臂11抬起到夹持螺栓62与第一夹持臂11连接所需位置，再通过旋转夹持螺栓62，使其与第一夹持臂11进行螺纹连接。此时，第一夹持臂11与滑台72之间的角度进一步减小，最终使得第一夹持臂11与安装座85平面垂直，而拉杆装置9的B端也会在夹紧螺栓5夹紧的过程中逐渐右移，与安装座85的凸起86脱离接触。

在轨工作时，拉杆装置9的B端不会与安装座85的凸起86接触，使得滚动支撑组件在轨正常工作所需的顺时针和逆时针转动不受影响。

在轨拆卸过程中，拉杆装置9不起作用，且不会对滚动支撑组件的正常拆卸产生不利影响。

本发明的工作原理：本发明使用时，滚动支撑组件在轨安装时，底安装部8固定不动，本发明利用第一夹持部1、底夹持部2以及第二夹持部3共同夹持旋转导轨100，第一轴承组件12、底轴承组件22以及第二轴承组件32轴承面分别与旋转导轨100的三个面接触，且之间为纯滚动摩擦。当旋转导轨100受到外部冲击和空间冷热交变的影响时，会在横截面方向上发生位置偏移和姿态倾斜扭转。第一轴承组件12、底轴承组件22以及第二轴承组件32能够通过自身的转动以保证内部轴承端面与旋转导轨100面更好的接触。本发明利用底碟簧组82、夹持碟簧61以及片弹簧5来吸收旋转导轨100所传递的各方向的冲击能，具体为，当底夹持部2受到冲击时，底碟簧组82起主要缓冲作用，当第一夹持部1和第二夹持部3受到冲击导致两者之间的距离发生改变时，夹持碟簧61起主要缓冲作用，当第二夹持部3位置发生改变时，片弹簧5起主要缓冲作用。需要注意的是，当滚动支撑组件受到旋转导轨100的冲击时，底碟簧组 82、夹持碟簧61以及片弹簧5往往共同起缓冲作用，仅是主次问题。

滚动支撑组件在轨更换过程可分为在轨安装和在轨拆卸两个过程。

在轨安装时，请参考图19a、图19b、图19c和图19d，先将安装有夹持装置的滑台装置7放在安装座85的燕尾槽入口处，再旋转丝杆73，滑台72随着丝杆 73移动，在滑台72滑入安装座85的过程中，拉杆装置9的A端在碰到安装座85 上的凸起后被限位停止移动，此时拉杆装置9固定在第一夹持臂11上的B端将带动第一夹持部1绕着销轴10逐渐抬起，当滑台装置7移动到紧固位置时，第一夹持部1至接近竖直位置。再将夹持螺栓62旋入螺纹旋转块6-4的螺纹孔中，使第一夹持部1最终到达垂直位置，完成滚动支撑组件的在轨安装过程。

在轨拆卸时，先将夹持螺栓62旋出螺纹旋转块6-4，然后逐渐旋出丝杆73, 滑台72随着丝杆73移动，在滑台72滑出安装座85的过程中，旋转导轨100将迫使第一夹持部1从竖直位置逐渐放平，并且拉杆装置9不会影响该过程的正常进行，当滑台72完全滑出安装座85后取出安装有夹持装置的滑台装置7，完成滚动支撑组件的拆卸过程。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (13)

1.一种可在轨更换的滚动支撑组件，其特征在于，包括夹持装置和底安装部，所述夹持装置通过一滑台活动设置在所述底安装部上，所述夹持装置包括第一夹持部、第二夹持部和底夹持部，所述第一夹持部、所述第二夹持部和所述底夹持部均活动设置在所述滑台上，并且三个夹持部共同夹持旋转导轨：

所述第一夹持部包括第一夹持臂和第一轴承组件，所述第一夹持臂旋转设置在所述滑台上，所述第一轴承组件嵌设在所述第一夹持臂内并可在所述第一夹持臂内旋转，所述第一轴承组件的轴承面可与旋转导轨接触；

所述第二夹持部包括第二夹持臂和第二轴承组件，所述第二夹持臂旋转设置在所述滑台上，所述第二轴承组件嵌设在所述第二夹持臂内并可在所述第二夹持臂内旋转，所述第二轴承组件的轴承面可与旋转导轨接触；

所述底夹持部包括底夹持臂和底轴承组件，所述底夹持臂设置在所述滑台上，所述底轴承组件嵌设在所述底夹持臂内并可在所述底夹持臂内旋转，所述底轴承组件的轴承面可与旋转导轨接触。

2.如权利要求1所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，其特征在于，所述第一轴承组件包括第一旋转安装座和第一轴承，所述第一旋转安装座嵌入并旋转设置在所述第一夹持臂内，所述第一轴承的内圈固定设置在所述第一旋转安装座内，所述第一轴承的轴承面可转动；所述第二轴承组件包括第二旋转安装座和第二轴承，所述第二旋转安装座嵌入并旋转设置在所述第二夹持臂内，所述第二轴承的内圈固定设置在所述第二旋转安装座内，所述第二轴承的轴承面可转动；所述底轴承组件包括底旋转安装座和底轴承，所述底旋转安装座嵌入并旋转设置在所述底夹持臂内，所述底轴承的内圈固定设置在所述底旋转安装座内，所述底轴承的轴承面可转动。

3.如权利要求1所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，其特征在于，所述滚动支撑组件通过滑台装置活动设置在所述底安装部上，所述滑台装置与所述底安装部滑动连接，所述滑台装置包括滑台、丝杆安装块、丝杆和弹性定位组件，所述滑台包括滑台本体和滑台端部，所述滑台端部固定设置在所述滑台本体的端部，所述滑台本体上设置有相对于水平面倾斜的导轨，对应的，所述底安装部的安装座上设置有相对于水平面倾斜的滑槽，所述导轨可嵌入所述滑槽内并可在所述滑槽内滑动；所述丝杆安装块通过弹性定位组件弹性设置在所述滑台端部处，所述丝杆水平穿过所述丝杆安装块和滑台端部；所述丝杆在位于所述滑台端部的内侧处紧固有螺母，所述丝杆与所述丝杆安装块转动连接；所述安装座上设置一水平螺纹孔，当所述丝杆的螺纹端水平旋入所述螺纹孔时，带动所述滑台滑入所述安装座；当所述丝杆的螺纹端水平旋出所述螺纹孔时，带动所述滑台滑出所述安装座。

4.如权利要求3所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，其特征在于，所述弹性定位组件包括限位板和两弹簧，所述限位板包括底板，所述底板与所述滑台端部的底面固定连接，所述底板的上表面设置两凸台，所述丝杆安装块的下表面设置两盲孔，两弹簧分别套设在一凸台上并伸入所述盲孔内。

5.如权利要求3所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，其特征在于，所述第一夹持臂的两侧均通过一拉杆装置与所述底夹持臂转动连接，所述拉杆装置包括拉杆，所述拉杆的A端与所述第一夹持臂转动连接，B端与所述底夹持臂滑动并转动连接；所述安装座上设置一凸起，在轨安装时，所述滑台向所述安装座慢慢滑入，所述第一夹持臂与所述滑台之间呈大角度保持不变，当所述拉杆的B端抵住所述凸起时，所述B端在所述底夹持臂上滑动，随着所述滑台继续滑动，所述拉杆将所述第一夹持臂渐渐抬起，所述第一夹持臂与所述滑台之间的角度逐渐变小。

6.如权利要求5所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，其特征在于，所述拉杆的A端包括A端螺钉、A端垫圈和A端轴瓦，所述A端轴瓦嵌入所述拉杆的A端孔内，所述A端螺钉依次穿过所述A端垫圈、A端轴瓦与所述第一夹持臂紧固连接，所述A端轴瓦与所述拉杆之间可相互转动。

7.如权利要求5所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，其特征在于，所述底夹持臂的侧面设置一滑槽，所述拉杆的B端可在所述滑槽内滑动；所述B端包括B端螺钉、B端轴瓦、B端垫圈、B端挡圈、B端套筒和B端螺母，所述B端轴瓦嵌入所述拉杆的B端孔内，所述B端螺钉从所述拉杆的下表面侧穿过所述B端轴瓦与所述拉杆的上表面侧的B端螺母紧固连接，所述B端螺母依次穿过所述B端套筒和B端挡圈，所述B端垫圈位于所述B端挡圈与所述B端轴瓦之间，所述B端螺钉嵌设在所述底夹持臂的滑槽内，所述B端螺钉可在所述滑槽内滑动，所述B端轴瓦与所述拉杆之间可相互转动，所述B端套筒与所述B端螺母之间可相互转动，随着所述滑台滑入所述安装座时，所述B端套筒可与所述安装座的凸起面接触。

8.如权利要求3所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，其特征在于，所述滑台上固定设置两销轴，对应的第一夹持臂和第二夹持臂的底部套设在对应的销轴上并与所述销轴转动连接。

9.如权利要求3所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，其特征在于，还包括一夹持连接部，所述夹持连接部包括一夹持螺栓，所述夹持螺栓转动设置在所述第二夹持臂和底夹持臂上，所述第一夹持臂上固定设置一螺丝旋转块，螺丝旋转块上设置有与所述夹持螺栓适配的螺纹孔，在轨安装时，拉杆将所述第一夹持臂抬起至相应位置，所述夹持螺栓可旋进所述螺纹孔内。

10.如权利要求9所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，其特征在于，所述夹持连接部还包括夹持碟簧组和旋转块，所述夹持螺栓依次穿过所述夹持碟簧组、旋转块、第二夹持臂和底夹持臂。

11.如权利要求3所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，其特征在于，所述滑台和第二夹持臂端面之间设置若干片弹簧，所述片弹簧的一端通过螺钉紧固连接在所述滑台的端面上，另一端通过螺钉紧固连接在所述第二夹持臂的端面上。

12.如权利要求3所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，其特征在于，所述底安装部还包括一底座、若干特制螺钉、若干底碟簧组和若干垫块，每一个特制螺钉分别穿过底座、一底碟簧组、一垫块与所述安装座螺纹紧固连接，所述特制螺钉包括依次固定连接的钉头、光滑圆柱段和螺纹杆，所述光滑圆柱段的直径大于所述螺纹杆的直径并且小于钉头的直径。

13.如权利要求1所述的一种可在轨更换的滚动支撑组件，其特征在于，所述第一轴承组件、第二轴承组件和底轴承组件上均设置一霍尔传感器，所述霍尔传感器的线缆通过电连接器转接输出。

Images