CN108050351B - 一种可解锁式空间遥感相机支架 - Google Patents

一种可解锁式空间遥感相机支架 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可解锁式空间遥感相机支架，所述可解锁式空间遥感相机支架包括：两个压紧件均环绕在支架上体和支架下体的连接处以在支架上体和支架下体的连接处形成一个压环，且至少一个所述压紧件的内表面上设有两个第一楔形件；所述支架上体的外表面和支架下体的外表面上均设置有第二楔形件，所述支架上体的第二楔形件与所述两个第一楔形件中的一个配合，支架下体的第二楔形件与所述两个第一楔形件中的一个配合；所述两个锁紧件中每个的一端通过铰链与所述两个压紧件中一个连接，且所述锁紧件与所述两个压紧件中另一个配合，所述两个锁紧件中每个的另一端通过所述***螺栓固定连接。

Description

一种可解锁式空间遥感相机支架
技术领域
本发明涉及空间遥感技术领域，尤其涉及一种可解锁式空间遥感相机支架。
背景技术
随着空间遥感相机的快速发展，相机的分辨率越来越高，规模越来越大。相机支架是遥感相机与卫星平台之间的连接机构，对于大型空间遥感相机，从火箭发射到进入预定轨道，相机自身会承受数倍的惯性力作用，为了实现遥感相机与卫星平台可靠地连接，因此对相机支架提出了更高的要求。
目前，空间遥感领域中常用的连接分离装置主要有直接采用***螺栓连接解锁装置和包带式连接解锁装置。在直接采用***螺栓连接解锁装置结构简单，易于实现，但由于单个***螺栓的承载力是有限的，因此，为了提高结构的承载能力，常采用多个***螺栓并联在一起工作，必须所有的***螺栓都***成功才能完成解锁功能。***螺栓的数量越多，分离的可靠性也就越差；包带式连接解锁结构分离由于采用了多个***螺栓串联在一起，分离可靠性相对比较高，但随着***螺栓数量的增多，对结构的冲击势必加大，对***的安全性会造成一定的影响。并且其结构尺寸较大，承载能力小，载荷效率低，上述两种常用的方式不适用于大型空间遥感相机与卫星平台的连接和解锁，因此研制一种适用于大型空间遥感相机与卫星平台的连接与解锁支架对大型空间遥感相机的应用意义重大。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中用于连接大型空间遥感相机与卫星平台的连接解锁装置存在解锁可靠性差、承载能力低的问题，本发明提供一种结构紧凑、承载能力大、连接牢固、解锁可靠且易于实现的可解锁式空间遥感相机支架。
本发明提供一种实施例的可解锁式空间遥感相机支架，所述可解锁式空间遥感相机支架包括***螺栓，两个压紧件，两个锁紧件，铰链，支架上体和与支架上体配合的支架下体；
两个压紧件配合可形成一个压环，所述压环与支架上体和支架下体的连接处配合，且所述压环的轴向宽度大于支架上体和支架下体的连接处的轴向宽度，至少一个所述压紧件的内表面上设有两个第一楔形件；
所述支架上体的外表面和支架下体的外表面上均设置有第二楔形件，所述支架上体的第二楔形件与所述两个第一楔形件中的一个配合，支架下体的第二楔形件与所述两个第一楔形件中的一个配合；
所述两个锁紧件中每个的一端通过铰链与所述两个压紧件中一个连接，且所述两个锁紧件与所述两个压紧件中另一个配合，所述两个锁紧件中每个的另一端通过所述***螺栓固定连接以使所述两个锁紧件抵顶在所述两个压紧件中另一个的外表面上。
本发明的技术方案与现有技术相比，有益效果在于：通过两个锁紧件和***螺栓对两个压紧件进行压紧，接着至少一个所述压紧件的内表面上设有两个第一楔形件，所述支架上体2的外表面和支架下体的外表面上均设置有第二楔形件，第一楔形件和第二楔形件配合使得来自两个锁紧件和***螺栓的压紧力通过两个压紧件使得所述支架上体和支架下体之间实现牢固的连接，当***螺栓进行***解锁时，来自两个锁紧件和***螺栓的压紧力消失，所述支架上体和支架下体之间便可以实现分离，因此可解锁式空间遥感相机支架的结构紧凑、承载能力大、连接牢固、解锁可靠且易于实现。
附图说明
图1为本发明可解锁式空间遥感相机支架一种实施例的结构示意图。
图2为本发明可解锁式空间遥感相机支架另一种实施例的结构示意图。
1、***螺栓，2、支架上体，3、支架下体，4、第一楔形件，5、第二楔形件，6、铰链，7、压环，71、第一压紧件，72、第二压紧件，81、第一锁紧件，82、第二锁紧件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
本发明提供一种实施例的所述可解锁式空间遥感相机支，所述可解锁式空间遥感相机支架包括***螺栓1，两个压紧件，两个锁紧件，铰链6，支架上体2和与支架上体2配合的支架下体3；
两个压紧件配合可形成一个压环7，所述压环与支架上体2和支架下体3的连接处配合，且所述压环的轴向宽度大于支架上体2和支架下体3的连接处的轴向宽度，至少一个所述压紧件的内表面上设有两个第一楔形件4；
所述支架上体2的外表面和支架下体3的外表面上均设置有第二楔形件5，所述支架上体2的第二楔形件5与两个第一楔形件4中的一个配合，支架下体的第二楔形件与两个第一楔形件4中的另一个配合；
所述两个锁紧件中每个的一端通过铰链6与所述两个压紧件中一个连接，且所述两个锁紧件与所述两个压紧件中另一个配合，所述两个锁紧件中每个的另一端通过所述***螺栓1固定连接以使所述两个锁紧件抵顶在所述两个压紧件中另一个的外表面上。具体的，支架上体2与遥感相机连接，支架下体3与卫星平台连接，也就是说，支架上体2的一端与支架下体3的一端配合，支架上体2的另一端与遥感相机连接，支架下体3的另一端与卫星平台连接。
本发明通过两个锁紧件和***螺栓对两个压紧件进行压紧，接着至少一个所述压紧件的内表面上设有两个第一楔形件4，所述支架上体2的外表面和支架下体3的外表面上均设置有第二楔形件5，第一楔形件4和第二楔形件5配合使得来自两个锁紧件和***螺栓的压紧力通过两个压紧件使得所述支架上体和支架下体之间实现牢固的连接，当***螺栓进行***解锁时，来自两个锁紧件和***螺栓的压紧力消失，所述支架上体和支架下体之间便可以实现分离，因此可解锁式空间遥感相机支架的结构紧凑、承载能力大、连接牢固、解锁可靠且易于实现。
在具体实施中，如图1和图2所示，所述两个压紧件包括第一压紧件71和第二压紧件72，第一压紧件71和第二压紧件72配合可形成一个压环7，所述压环7与支架上体2和支架下体3的连接处配合，且所述压环的轴向宽度大于支架上体2和支架下体3的连接处的轴向宽度，也就是说，第一压紧件71环绕且抵顶在支架上体2和支架下体3的连接处外表面的一部分，第二压紧件72环绕且抵顶在在支架上体2和支架下体3的连接处外表面的另一部分，以使第一压紧件71和第二压紧件72配合将支架上体2和支架下体3的连接处外表面全部环绕，且第一压紧件71和第二压紧件72在支架上体2和支架下体3的连接处的轴向宽度大于支架上体2一端和支架下体3一端的连接处的轴向宽度，以使第一压紧件71和第二压紧件72能将支架上体2和支架下体3紧密地连接。具体的，至少一个所述压紧件的内表面上设有两个第一楔形件4，也就是说，第一压紧件71上设置两个第一楔形件4，或者，第二压紧件72上设置两个第一楔形件4，或者第一压紧件71和第二压紧件72上均设置两个第一楔形件4。
在具体实施中，为了使支架上体2和支架下体3更加紧密地连接，所述支架上体2的外表面上设置有两个第二楔形件5，所述支架下体3的外表面上均设置有第二楔形件5，所述支架上体2的两个第二楔形件5的其中一个与第一压紧件71的两个第一楔形件4的其中一个对应配合，所述支架上体2的两个第二楔形件5的另外一个和第二压紧件72的两个第一楔形件4的其中一个对应配合；所述支架下体3的两个第二楔形件5的其中一个与第一压紧件71的两个第一楔形件4的另一个对应配合，所述支架下体3的两个第二楔形件5的另外一个和第二压紧件72的两个第一楔形件4的另一个对应配合。
在具体实施中，两个锁紧件包括第一锁紧件81和第二锁紧件82，所述两个锁紧件中每个的一端通过铰链6与所述两个压紧件中一个连接，且所述两个锁紧件与所述两个压紧件中另一个配合且所述两个锁紧件中每个的另一端通过所述***螺栓1固定连接以使述锁紧件抵顶在所述两个压紧件中另一个的外表面，也就是说，第一锁紧件81的一端和第二锁紧件82的一端通过铰链6与第一压紧件71连接，第一锁紧件81和第二锁紧件82均与第二压紧件72配合且第一锁紧件81的另一端和第二锁紧件82的另一端通过所述***螺栓1固定连接以使第一锁紧件81的一端和第二锁紧件82抵顶在第二压紧件72的外表面上，从而通过第一压紧件71和第二压紧件72以使支架上体2和支架下体3更加紧密地连接。当然在具体实施例中，第一压紧件71和第二压紧件72之间的位置是可以互换的。
在具体实施中，所述第一楔形件4为楔形凸起时，第二楔形件5为楔形槽，或者，所述第一楔形件4为楔形槽时，第二楔形件5为楔形凸起。进一步，所述第一楔形件4沿着所述压紧件的周向设置，具体的，当第一楔形件4仅设置在第一压紧件71上且第一楔形件4为楔形凸起时，所述第一楔形件4沿着所述第一压紧件71的周向设置，也就是说，当第一楔形件4在第一压紧件71形成两个半环状的楔形凸起，分别与支架上体2和支架下体3上的楔形槽一一对应配合，或者，当第一楔形件4仅设置在第二压紧件72上且第一楔形件4为楔形凸起时，所述第一楔形件4沿着所述第二压紧件72的周向设置，也就是说，当第一楔形件4在第二压紧件72形成两个半环状的楔形凸起，分别与支架上体2和支架下体3上的楔形槽一一对应配合。为了使得支架上体2和支架下体3更加紧密地连接，当第一楔形件4均设置在第一压紧件71和第二压紧件72上且第一楔形件4为楔形凸起时，所述第一楔形件4沿着所述第一压紧件71的周向设置，所述第一楔形件4沿着所述第二压紧件72的周向设置，也就是说，当第一楔形件4在第一压紧件71和第二压紧件72形成两个半环状的楔形凸起，第一压紧件71上的第一楔形件4分别与支架上体2和支架下体3上的楔形槽一一对应配合，第二压紧件72上的第一楔形件4分别与支架上体2和支架下体3上的楔形槽一一对应配合。
在具体实施中，所述***螺栓1可以为一个或串联的两个，当所述***螺栓1为一个时，当卫星进入预定轨道后，通过只要解锁一个***螺栓1就可使得支架上体2和支架下体3分离，从而解除遥感相机所受到的多余的约束，使得遥感相机可以正常工作。当所述***螺栓1为串联的两个时，使得支架上体2和支架下体3更加紧密地连接，另外只要一个***螺栓解锁成功，此遥感相机支架也就解锁成功，提高了该遥感相机支架的解锁可靠性。
在具体实施中，所述两个锁紧件中每个的一端上设置有凸起，所述两个压紧件中另一个的外表面上设置有两个凹槽721，所述凸起与所述凹槽721一一对应抵顶配合。具体的，第一锁紧件81的一端和第二锁紧件82的一端上均设置有凸起，第二压紧件72的外表面上两个凹槽，所述凸起与所述凹槽一一对应抵顶配合，以使第一锁紧件81和第二锁紧件82分别和第二压紧件72压紧配合。进一步，所述凸起设置在所述两个锁紧件中每个的一端与铰链6的配合处，所述两个凹槽分别一一对应设置在所述两个压紧件中另一个的两端上。具体的，所述凸起设置在第一锁紧件81和第二锁紧件82分别与铰链6的配合处，即一个凸起设置第一锁紧件81上且靠近第一锁紧件81与铰链6的配合处，另一个凸起设置在第二锁紧件82上且靠近第一锁紧件81与铰链6的配合处。所述两个凹槽721分别一一对应设置在所述第二压紧件72的两端上，与所述两个凸起一一对应配合。
支架上体2与支架下体3的外表面各设有一个楔形槽，这两个楔形槽与压环7上的楔形凸起配合，通过合理的设计，使得压环7与支架上体2、压环7与支架下体3的楔形槽不自锁，即可以相对运动。当***螺栓1拧紧安装完毕后，两个锁紧件连接在一起，对压环7形成一定的压力，压环7通过楔形凸起分别压紧连接支架上体2与支架下体3，支架上体2与支架下体3之间位置固定，即不存在相对运动以形成刚性支架，使得遥感相机与卫星进行牢固地连接。当遥感相机进入轨道后，通过引爆***螺栓1进行解锁，解锁后两个锁紧件便可以分离，分离的锁紧件通过铰链6可以带动形成压环7的第一压紧件71和第二压紧件72也可以分离，即压环7所受的来自锁紧件的压力消失，支架上体2与支架下体3即不受压环7的约束，此时，若支架上体2与支架下体3可以发生相对运动，由于压环7与支架上体、支架下体之间使不自锁的，故支架上体2与支架下体3可以完全分开，此时刚性支架的连接功能丧失，遥感相机所受到的多余约束解除。在机构不自锁的前提下，通过合理的选择相应的楔形槽的角度，使得此支架结构具有一定的力学性能放大作用，能够承受较大轴向力、切向力和弯矩，***螺栓主要起到开关作用，受力较小。
在具体实施中，本发明中的可解锁式空间遥感相机支架应用于大型光电传输型空间遥感相机中，该遥感相机中通过三个可解锁式空间遥感相机支架与三个柔性支架与卫星平台连接。当卫星进入预定轨道后，通过一个***螺栓1进行解锁，解除遥感相机所受到的多余的约束，使得遥感相机可以正常工作。
本发明提出的可解锁式空间遥感相机支架的设计巧妙，结构紧凑，且具有一定的力学放大作用，承载能力大，连接牢固，解锁可靠，且易于实现，它解决了在卫星发射过程中，遥感相机的支承问题与在轨工作后自由度释放问题，可方便应用到工程项目当中，且此结构的适应能力强，经过简单的调整，可具备更高的承载能力与解锁可靠度。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种可解锁式空间遥感相机支架，其特征在于：所述可解锁式空间遥感相机支架包括***螺栓，两个压紧件，两个锁紧件，支架上体和与支架上体配合的支架下体；
两个压紧件配合可形成一个压环，所述压环与支架上体和支架下体的连接处配合，且所述压环的轴向宽度大于支架上体和支架下体的连接处的轴向宽度，至少一个所述压紧件的内表面上设有两个第一楔形件；
所述支架上体的外表面和支架下体的外表面上均设置有第二楔形件，所述支架上体的第二楔形件与所述两个第一楔形件中的一个配合，支架下体的第二楔形件与所述两个第一楔形件中的一个配合；
所述两个锁紧件中每个的一端通过铰链与所述两个压紧件中一个连接，且所述两个锁紧件与所述两个压紧件中另一个配合，所述两个锁紧件中每个的另一端通过所述***螺栓固定连接以使所述两个锁紧件抵顶在所述两个压紧件中另一个的外表面上；
所述***螺栓可以为一个或串联的两个；
所述两个锁紧件中每个的一端上设置有凸起，所述两个压紧件中另一个的外表面上设置有两个凹槽，所述凸起与所述凹槽一一对应抵顶配合。
2.如权利要求1所述的可解锁式空间遥感相机支架，其特征在于：所述第一楔形件为楔形凸起时，第二楔形件为楔形槽。
3.如权利要求1所述的可解锁式空间遥感相机支架，其特征在于：所述第一楔形件为楔形槽时，第二楔形件为楔形凸起。
4.如权利要求1所述的可解锁式空间遥感相机支架，其特征在于：所述第一楔形件沿着所述压紧件的周向设置。
5.如权利要求1所述的可解锁式空间遥感相机支架，其特征在于：所述支架上体的第二楔形件沿着所述支架上体的周向设置。
6.如权利要求1所述的可解锁式空间遥感相机支架，其特征在于：所述支架下体的第二楔形件沿着所述支架下体的周向设置。
7.如权利要求1所述的可解锁式空间遥感相机支架，其特征在于：所述凸起设置在所述两个锁紧件中每个的一端与铰链的配合处。
8.如权利要求1所述的可解锁式空间遥感相机支架，其特征在于：所述两个凹槽分别一一对应设置在所述两个压紧件中另一个的两端上。
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