[发明专利]一种可压缩式空间科学实验机柜

说明书

技术领域

本发明涉及空间站科学实验载体技术领域，尤其涉及一种可压缩式空间科学实验机柜。

背景技术

2020年前后，我国将建造长期在轨运行、短期有人照料的载人空间站，开展一系列的科学实验，而如何高效利用空间站资源环境，开发出高互换性可靠性的公共科学实验载体机构便成了实现科学应用目标的关键。

目前，国际采用的机柜ER(EXPRESS RACK)标准结构，提供了标准的基本机、电、热、液结构接口，提供了通用的实验支持能力，但机柜为整体刚性结构，笨重且占用空间大。另外，货运飞船受发射承载能力限制，不能运输整柜级的大载荷实验舱和核心舱，从而限制了利用空间站资源环境进行科学实验的开展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可压缩式空间科学实验机柜，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种可压缩式空间科学实验机柜，包括柜体，所述柜体由底座、上面板和背板围成，所述底座和所述上面板通过伸缩立柱连接，所述背板可折叠进所述柜体内，所述上面板上设置有动力传输装置，所述动力传输装置与所述伸缩立柱连接，所述伸缩立柱为利用丝杠螺母配合的直线传动原理的三级直线型伸缩机构。

优选地，所述伸缩立柱包括动力轴、传动筒、中丝杠、细丝杠、内壁筒、中壁筒和外壁筒，所述内壁筒、中壁筒和外壁筒的内径依次增大，所述动力轴的头端设置在封盖内，所述动力轴的上部与所述动力传输装置连接，所述动力轴设置在所述传动筒内，所述动力轴可带动所述传动筒转动；

所述传动筒的底端接触连接有第一固定块，所述中丝杠的上部穿过所述第一固定块伸入所述传动筒内，所述传动筒可带动所述中丝杠转动，所述中丝杠与所述第一固定块可转动连接，所述第一固定块嵌入所述内壁筒底端的内部，所述内壁筒头端与所述封盖连接；

所述中丝杠的下部穿过所述第二固定块，且所述中丝杠与所述第二固定块可转动连接，所述第二固定块嵌入所述中壁筒底端的内部；

所述细丝杠的上部伸入所述中丝杠底端内部且可转动连接，所述细丝杠的底端与所述外壁筒的底端固定连接。

优选地，所述中丝杠的上部外侧设置有花键，所述动力轴的下部外侧设置有花键，所述传动筒的内侧设置有键槽，所述花键与所述键槽配合连接。

优选地，所述第一固定块为螺母，所述中丝杠与所述螺母通过螺纹连接。

优选地，所述第二固定块由两个结构相同的夹块组成，所述夹块的中间设置为半圆形孔，两个所述夹块对接在一起围成中间为圆形孔的所述第二固定块，所述圆形孔的孔壁上设置有肩槽，所述中丝杠的下部外侧设置有轴肩，所述轴肩位于所述肩槽内，且所述轴肩可在所述肩槽内转动。

优选地，还包括滑套，所述滑套上设置有凸出块，所述凸出块插入所述螺母和所述内壁筒相同位置的孔内，使得所述螺母、所述内壁筒和所述滑套轴向位置固定。

优选地，还包括夹套，所述夹套上设置有圆柱销，所述圆柱销与所述夹块和所述中壁筒上的孔配合，使得所述夹套、所述夹块和所述中壁筒轴向位置固定。

优选地，所述外壁筒与所述细丝杠通过花型键槽的配合和卡簧的轴向限位形成相对固定连接。

优选地，所述动力轴为齿轮轴，所述动力传输装置包括传动齿轮、锥齿轮传动系统和摇柄，所述摇柄与所述锥齿轮传动系统连接，所述锥齿轮传动系统与所述传动齿轮齿轮连接，所述传动齿轮与所述齿轮轴齿轮连接。

优选地，所述背板包括上背板和下背板，所述上背板的上部与所述上面板通过转轴连接，所述上背板的下部与所述下背板的上部铰接，所述下背板的下部与所述底座通过转轴连接。

本发明的有益效果是：本发明实施例提供的一种可压缩式空间科学实验机柜，利用丝杠螺母配合的直线传动原理，采用三级伸缩柱结构，得到更大的压缩比，后部设置的可折叠式背板，通过铰链相互连接，可随着折叠柜的上升下降而自动展开折叠，因此，本发明提供的实验机柜，在满足了原科学实验机柜的结构与功能的基础上在资源占用方面比原实验机柜大幅降低，解决了发射上行时柜体占用舱内空间资源和所需发射承载的问题，充分利用了货运飞船的上行运输能力，扩大了空间站在轨科学实验的支持能力，而且整个升降过程简单可靠，航天员只需简单的操作即可完成实验柜的展开工作。

附图说明

图1是实验机柜压缩状态示意图；

图2是实验机柜展开状态示意图；

图3是伸缩立柱外部收拢状态示意图；

图4是伸缩立柱外部展开状态示意图；