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原文传递一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构

专利名称：	一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构
摘要：	一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构，包括电机、第一传动齿轮副、双向丝杠组件、蜗轮蜗杆、第二传动齿轮副、卷筒、绳长测量组件和张力测量组件；电机驱动蜗轮蜗杆转动，带动第一传动齿轮副和第二传动齿轮副转动，第一传动齿轮副进而驱动双向丝杠组件工作，第二传动齿轮副进而驱动卷筒转动，绳头固定在卷筒上，通过双向丝杠组件控制绳子在卷筒上往复有序卷绕；绳长测量组件用于测量卷绕在卷筒上绳子的长度，张力测量组件用于测量绳子卷绕过程中的张力，通过在卷筒上卷绕调整绳子的张力。本发明解决了空间飞网抓捕系统对较长系绳的卷绕以及绳长和张力的测量问题，并通过对系绳的卷绕控制卫星平台与抓捕对象之间的距离和系绳上张力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京空间飞行器总体设计部
发明人：	谭春林;赖小明;孙启臣;刘晓庆;刘永健;孙国鹏
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201811557572.4
公开号：	CN109704156A
代理机构：	中国航天科技专利中心
代理人：	马全亮
分类号：	B65H75/38(2006.01);B;B65;B65H;B65H75
申请人地址：	100094 北京市海淀区友谊路104号
主权项：	1.一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构，其特征在于包括：电机(21)、第一传动齿轮副(22)、双向丝杠组件(23)、蜗轮蜗杆(24)、第二传动齿轮副(25)、卷筒(26)、绳长测量组件(27)和张力测量组件(28)；电机(21)驱动蜗轮蜗杆(24)转动，带动第一传动齿轮副(22)和第二传动齿轮副(25)转动，第一传动齿轮副(22)进而驱动双向丝杠组件(23)工作，第二传动齿轮副(25)进而驱动卷筒(26)转动，绳头固定在卷筒(26)上，通过双向丝杠组件(23)控制绳子在卷筒(26)上往复有序卷绕；绳长测量组件(27)用于测量卷绕在卷筒(26)上绳子的长度，张力测量组件(28)用于测量绳子卷绕过程中的张力，通过在卷筒(26)上卷绕调整绳子的张力。 2.根据权利要求1所述一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构，其特征在于：通过蜗轮蜗杆(24)实现绳子卷绕过程中的实时锁定。 3.根据权利要求1所述一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构，其特征在于：绳长测量组件(27)中包括光电码盘和摩擦轮，绳子从摩擦轮处转向且带动摩擦轮转动，从而通过与摩擦轮旋转轴连接的光电码盘测量绳长。 4.根据权利要求1所述一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构，其特征在于：双向丝杠组件(23)包括双向丝杠(231)、丝母(232)、滑块(233)、导向柱(234)以及导绳轮组(235)；双向丝杠(231)上设有双向螺旋槽，双向丝杠(231)两端螺旋槽交汇处封闭且贯通，双向丝杠(231)上螺旋槽交汇处呈X形；滑块(233)安装在丝母(232)上，滑块(233)上设置有梭形凸起，且该梭形凸起嵌入螺旋槽中，并能在双向螺旋槽内滑动，双向丝杠(231)转动，通过梭形凸起带动丝母(232)沿导向柱(234)往复运动；丝母(232)上安装有导绳轮组(235)，绳子通过导绳轮组(235)缠绕在卷筒(26)上。 5.根据权利要求4所述一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构，其特征在于：所述张力测量组件(28)包括结构主体(1)和力传感器(2)；力传感器(2)安装于结构主体(1)中，结构主体(1)将规定角度的绳系张力传递给力传感器(2)进行测量，力传感器(2)将结构主体(1)传递过来的绳系张力转换为差分电压信号输出。 6.根据权利要求5所述一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构，其特征在于：所述结构主体(1)包括底座(3)、旋转轴(5)、旋转块(6)、回转轮(8)以及预紧组件(9)；底座(3)包括上顶面(31)、支撑柱(32)以及下底面(33)；上顶面(31)和下底面(33)之间通过多个支撑柱(32)支撑连接，力传感器(2)设置在多个支撑柱(32)中心；旋转块(6)通过旋转轴(5)安装于上顶面(31)上，回转轮(8)安装在旋转块(6)上，旋转块(6)绕旋转轴(5)进行旋转，旋转到位后通过预紧组件(9)固定，此时旋转块(6)的底部压在力传感器(2)上，运动绳系的张力通过回转轮(8)传递给旋转块(6)，进而传递给力传感器(2)进行测量。 7.根据权利要求5所述一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构，其特征在于：结构主体(1)还包括电缆压片(4)和防跳线组件(7)，电缆压片(4)安装在下底面(33)上，用于固定力传感器(2)的引出线；防跳线组件(7)安装在旋转块(6)上，位于回转轮(8)的上方，用于防止运动绳系在回转轮(8)的凹槽上运动时跳脱。 8.根据权利要求7所述一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构，其特征在于：防跳线组件(7)与回转轮(8)之间的间隙为运动绳系直径的1/4～1/2。 9.根据权利要求5所述一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构，其特征在于：回转轮(8)与旋转块(6)之间为间隙配合，用于降低回转轮(8)与旋转块(6)之间的摩擦力；预紧组件(9)包括限幅螺钉和预紧弹簧，预紧弹簧套在限幅螺钉上，用于给旋转块(6)阻尼限幅以及提供预紧力，同时也用于通过调节预紧弹簧的压缩量而调整张力测量零点。 10.根据权利要求5所述一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构，其特征在于：力传感器(2)包括外壳(10)、第一电路板(11)、第二电路板(12)、第三电路板(13)、弹性体(14)、传感器接头(15)、压杆(16)、板套(17)以及保护帽(18)；传感器接头(15)与弹性体(14)固连成一体结构，传感器接头(15)上设置有压杆(16)的导向孔，其与压杆(16)之间采用滑配合方式，提供力传递的导向与压杆(16)的轴向限位；压杆(16)将旋转块(6)传递下来的绳系张力施加给弹性体(14)，弹性体(14)用于实现张力与形变的线性转换；第一电路板(11)、第二电路板(12)和第三电路板(13)均安装在力传感器(2)内部，其中第一电路板(11)完成传感器灵敏度与零点调整；第二电路板(12)完成弹性体(14)电极的引出，并与第一电路板(11)通过导电柱电气连接；第三电路板(13)与第二电路板(12)外形尺寸一致，用于隔离弹性体(14)电极与第二电路板(12)，以消除电装过程导电柱下行对弹性体(14)的影响；第一电路板(11)和第二电路板(12)之间采用机械支撑固定；板套(17)上端提供支撑台面，用于第三电路板(13)在弹性体(14)上部的固定，并与弹性体(14)之间保持安全距离；板套(17)下端与传感器接头(15)之间固连在一起，以支撑引线板，板套(17)与弹性体(14)之间保留安全间隙，避免与弹性体(14)互相摩擦受力；外壳(10)与传感器接头(15)保持一体化连接；保护帽(18)采用迷宫设计用于防止力传感器(2)内部进入多余物。 11.根据权利要求5所述一种具有自锁功能的系绳自动有序卷绕机构，其特征在于：旋转块(6)给压杆(16)传递下来的绳系张力与压杆(16)的轴向相同，且压杆(16)施加给弹性体(14)的力垂直于弹性体(14)。
所属类别：	发明专利