CN104975778B - 一种航天器舱门手电一体驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航天器舱门手电一体驱动装置，包括：外壳，设置于一舱门上；电机，设置在外壳内，电机的输出轴上连接有一蜗杆；涡轮，通过涡轮轴承连接在外壳内，并与蜗杆齿合；穿舱轴，通过穿舱轴轴承贯穿连接外壳的两侧；滑动杆，活动连接在两穿舱轴内，在穿舱轴的轴线上来回可移动；弹性件，设置在穿舱轴与滑动杆之间，用以保持滑动杆处于一中间位置；滑动齿轮，设置在滑动杆上；输出齿轮，通过输出齿轮轴承连接在外壳内，与穿舱轴齿合，用以传递输出舱门开启或关闭的动力；把手，通过键结构与键槽结构的配合，可拆卸连接穿舱轴，用以驱动穿舱轴转动。

Description

一种航天器舱门手电一体驱动装置

技术领域

本发明涉及舱门驱动结构领域，特别涉及一种航天器舱门手电一体驱动装置。

背景技术

目前，公知的航天飞行器舱门驱动机构中，主要采用手动驱动的技术方案，航天员在失重情况下手动操作较费力。为了解决这一问题，诞生了一种采用手电一体驱动的技术方案，其中，手动和电动的切换是通过采用电磁离合器实现。然而，这种结构存在紧急情况下可靠性不足，电动驱动只能在舱内使用，舱外只能使用手动驱动的问题。同时，这种技术方案所采用的装置复杂，手动操作费力。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种航天器舱门手电一体驱动装置。本发明通过以下技术方案实现：

一种航天器舱门手电一体驱动装置，包括：

外壳，设置于一舱门上；

电机，设置在外壳内，电机的输出轴上连接有一蜗杆；

涡轮，通过涡轮轴承连接在外壳内，并与蜗杆齿合；

穿舱轴，通过穿舱轴轴承贯穿连接外壳的两侧；

滑动杆，活动连接在两穿舱轴内，在穿舱轴的轴线上来回可移动；

弹性件，设置在穿舱轴与滑动杆之间，用以保持滑动杆处于一中间位置；

滑动齿轮，设置在滑动杆上；

输出齿轮，通过输出齿轮轴承连接在外壳内，与穿舱轴齿合，用以传递输出舱门开启或关闭的动力；

把手，通过键结构与键槽结构的配合，可拆卸连接穿舱轴，用以驱动穿舱轴转动；

其中，在把手插入穿舱轴的状态下，把手推动滑动杆对应同向移动，滑动齿轮与涡轮脱离齿合，输出齿轮通过把手来驱动；在把手未连接穿舱轴的状态下，滑动杆在弹性件的作用下保持在中间位置，滑动齿轮与涡轮齿合，输出轴通过电机来驱动。

较佳的，还包括一中间齿轮，通过中间齿轮轴承连接在外壳上，中间齿轮齿合在穿舱轴与输出齿轮之间，动力经过中间齿轮的减速后传递至输出齿轮。

较佳的，还包括穿舱轴密封圈，设置于穿舱轴与外壳之间。

较佳的，还包括滑动杆密封圈，设置于滑动杆与穿舱轴之间。

较佳的，弹性件包括两复位弹簧：左复位弹簧以及右复位弹簧，分别连接在穿舱轴的中部与滑动杆的头部之间。

较佳的，外壳包括壳体与端盖，端盖可拆卸连接在壳体上。

本发明提供的航天器舱门手电一体驱动装置在舱内和舱外都可以实现手动与电动驱动舱门，结构简单、质量轻且可靠性高。

附图说明

图1是本发明在电动驱动模式下的结构示意图。

图2是本发明在舱外手动驱动模式下的结构示意图；

图中：1－舱外手柄、2－穿舱轴、3－滑动杆、4－左复位弹簧、5－穿舱轴轴承、6－滑动齿轮、7－中间齿轮轴承、8－壳体、9－输出齿轮轴承、10－输出齿轮、11－中间齿轮、12－端盖、13－右复位弹簧、14－舱内手柄、15－蜗轮轴承、16－电机、17－蜗杆、18－蜗轮、19－舱门、20－穿舱轴密封圈、21－滑动杆密封圈、31-键结构、32-键槽结构。

具体实施方式

以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。

参照图1和图2所示，本实施例的结构如下：

电机16安装于壳体8上，蜗杆17连接于电机16的输出轴上；端盖12连接于壳体8上，壳体8安装在舱门19上；蜗轮18通过蜗轮轴承15支承于壳体8和端盖12上，并与蜗杆17啮合；穿舱轴2通过穿舱轴轴承5支承于壳体8和端盖12上；穿舱轴密封圈20（两个）安装于穿舱轴2和舱门19之间，用于穿舱轴2转动时密封；滑动杆3安装于穿舱轴2内，可以相对于穿舱轴2的轴线移动；左复位弹簧4和右复位弹簧13安装于滑动杆3和穿舱轴2之间，用于保持滑动杆3处于中间位置；滑动齿轮6安装于滑动杆3上，可以随滑动杆3移动和穿舱轴2转动，滑动齿轮6位于中间位置时与蜗轮18上的齿轮啮合；滑动杆密封圈21（两个）安装于滑动杆3上，并随滑动杆3移动，用于密封滑动杆3和穿舱轴2之间的间隙；中间齿轮11通过中间齿轮轴承7支承于壳体8和端盖12上，并与穿舱轴2上的齿轮啮合；输出齿轮10通过输出齿轮轴承9支承于壳体8和端盖12上，并与中间齿轮11啮合。舱外手柄1和舱内手柄14上可分别从舱外和舱内插入穿舱轴2中，舱外手柄1和舱内手柄14上的键结构与穿舱轴2上的键槽结构配合，可将动力传动给穿舱轴2。

正常情况下，该装置采用电动驱动，舱外手柄1和舱内手柄14均不插入穿舱轴2内。电机16动力经过传动链传递至输出齿轮10输出。在紧急情况或故障情况下，航天员在舱外或舱内将舱外手柄1和舱内手柄14插入穿舱轴2内，通过机构的联动切换为手动工作模式，可以迅速并可靠地实现手动操作。穿舱轴密封圈20和滑动杆密封圈21保证了驱动装置在工作过程中对舱体的密封。

下面对本发明的工作过程进行描述。

图1是本发明在电动驱动模式下的结构示意图。此时滑动杆3在左复位弹簧4和右复位弹簧13的作用下处于穿舱轴2的中间位置，处于此位置时，滑动齿轮6与蜗轮18上的齿轮啮合。航天员在舱内或舱外启动电机16后，动力经过蜗杆17传递给蜗轮18，并通过蜗轮18上的齿轮传递给滑动齿轮6，带动穿舱轴2转动，动力由穿舱轴2通过中间齿轮11传递给输出齿轮10，由输出齿轮10将动力输出。当电机16停止工作时，因蜗轮17和蜗杆18自锁作用使驱动装置保持在停止位置，可保持舱门处于锁紧和解锁状态。

图2是本发明在舱外手动驱动模式下的示意图。在此驱动模式下，电机16不工作，航天员将舱外手柄1插入穿舱轴2内，舱外手柄1上的键结构与穿舱轴2上的键槽结构配合，舱外手柄1插入穿舱轴2过程中推动滑动杆3向右移动，滑动齿轮6随滑动杆3移动，与蜗轮18的齿轮脱离啮合，从而穿舱轴2可以自由转动。航天员转动手柄1带动穿舱轴2转动，动力由穿舱轴2通过中间齿轮11传递给输出齿轮10，由输出齿轮10将动力输出。当手动驱动操作结束后，航天员将舱外手柄1从穿舱轴2内拔出，滑动杆3在左复位弹簧4和右复位弹簧13的作用下回复至穿舱轴2的中间位置，从而滑动齿轮6与蜗轮18上的齿轮重新啮合，因蜗轮17和蜗杆18自锁作用使驱动装置保持在停止位置。

舱内手动驱动模式与舱外驱动模式原理相同，舱内手柄14插入穿舱轴2内时，推动滑动杆3向左移动，滑动齿轮6与蜗轮18的齿轮脱离啮合，可进行舱内手动驱动。操作完成后，航天员将舱内手柄14从穿舱轴2内拔出，滑动杆3复位，滑动齿轮6与蜗轮18上的齿轮重新啮合，蜗轮17和蜗杆18自锁作用使驱动装置保持在停止位置。

通过本发明可实现舱内和舱外两种模式驱动，具有结构简单，质量轻，动作可靠等效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种航天器舱门手电一体驱动装置，其特征在于，包括：

外壳，设置于一舱门上；

电机，设置在所述外壳内，所述电机的输出轴上连接有一蜗杆；

涡轮，通过涡轮轴承连接在所述外壳内，并与所述蜗杆齿合；

穿舱轴，通过穿舱轴轴承贯穿连接所述外壳的两侧；

滑动杆，活动连接在所述穿舱轴内，在所述穿舱轴的轴线上来回可移动；

弹性件，设置在所述穿舱轴与所述滑动杆之间，用以保持所述滑动杆处于一中间位置；

滑动齿轮，设置在所述滑动杆上；

输出齿轮，通过输出齿轮轴承连接在所述外壳内，与所述穿舱轴齿合，用以传递输出所述舱门开启或关闭的动力；

把手，通过键结构与键槽结构的配合，可拆卸连接所述穿舱轴，用以驱动所述穿舱轴转动；

其中，在所述把手插入所述穿舱轴的状态下，所述把手推动所述滑动杆对应同向移动，所述滑动齿轮与所述涡轮脱离齿合，所述输出齿轮通过所述把手来驱动；在所述把手未连接所述穿舱轴的状态下，所述滑动杆在所述弹性件的作用下保持在所述中间位置，所述滑动齿轮与所述涡轮齿合，所述输出轴通过所述电机来驱动。

2.根据权利要求1所述的航天器舱门手电一体驱动装置，其特征在于，还包括一中间齿轮，通过中间齿轮轴承连接在所述外壳上，所述中间齿轮齿合在所述穿舱轴与所述输出齿轮之间，动力经过所述中间齿轮的减速后传递至所述输出齿轮。

3.根据权利要求1所述的航天器舱门手电一体驱动装置，其特征在于，还包括穿舱轴密封圈，设置于所述穿舱轴与所述外壳之间。

4.根据权利要求1所述的航天器舱门手电一体驱动装置，其特征在于，还包括滑动杆密封圈，设置于所述滑动杆与所述穿舱轴之间。

5.根据权利要求1所述的航天器舱门手电一体驱动装置，其特征在于，所述弹性件包括两复位弹簧：左复位弹簧以及右复位弹簧，分别连接在所述穿舱轴的中部与所述滑动杆的头部之间。

6.根据权利要求1所述的航天器舱门手电一体驱动装置，其特征在于，所述外壳包括壳体与端盖，所述端盖可拆卸连接在所述壳体上。