一种螺钉取出装置

1.本发明涉及空间技术领域，具体涉及一种螺钉取出装置。


背景技术：

2.实验柜分布在空间站的核心舱、实验舱1和实验舱2，每台实验柜就是一间小型的实验室，航天员可以借助实验柜进行科学实验。实验柜为科学载荷提供安装接口、电接口、冷却工质接口、通信接口等。科学载荷通过螺钉固定到实验柜上，用于抵抗发射时的力学环境。
3.常用两种形式的螺钉，一是带不脱出装置的螺钉，二是普通的螺钉。在轨后为了更换载荷上的部组件或者翻转载荷，需要将安装螺钉拆下。不脱出螺钉松完后仍然挂在载荷上，而普通的螺钉松完后会留在螺钉安装孔里，存在飘出来的风险，在舱内产生多余物，污染舱内环境。需要设计一种螺钉取出装置，将松完的螺钉取出。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是如何避免空间站内产生多余物，避免污染舱内环境。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种螺钉取出装置，包括膨胀杆、扩张组件和操作组件，所述膨胀杆为空心杆，所述膨胀杆的一端与所述操作组件固定连接，另一端具有多个沿周向间隔设置的膨胀条，所述扩张组件的一端与所述操作组件连接，另一端穿过所述膨胀杆，所述扩张组件另一端的端部具有扩张头，所述操作组件通过所述扩张组件带动所述扩张头沿所述膨胀杆的轴线往复移动，使其移动至所述膨胀杆另一端内撑开多个所述膨胀条或移动至所述膨胀杆另一端外。
6.本发明的有益效果是：螺钉取出装置工作时，将膨胀杆另一端的膨胀条伸到螺钉的螺钉头的内孔中，操作操作组件，拉动扩张组件，使扩张头向多个所述膨胀条内移动，从而将多个膨胀条向外撑开，膨胀条撑开后可抵住并抓紧螺钉的内孔，然后整体移动螺钉取出装置，螺钉就随同一起移动，从而取出悬浮在载荷上螺钉。螺钉移出螺钉安装孔后，操作操作组件，推动扩张组件，使扩张头向远离膨胀杆另一端的方向移动，直至退出到多个膨胀条外，多个膨胀条恢复原状，与螺钉的内孔脱离。操作简便，可快捷稳定的取出螺钉，避免螺钉在空间站内飘浮，避免污染舱内环境。
7.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
8.进一步，所述操作组件包括固定手柄和活动手柄，所述固定手柄和所述活动手柄的中部铰接，所述膨胀杆的一端与所述固定手柄的一端固定连接，所述扩张组件包括拉绳和限位片，所述拉绳的一端穿过所述活动手柄的一端，并与所述限位片固定连接，所述拉绳另一端穿过所述膨胀杆并与所述扩张头固定连接。
9.采用上述进一步方案的有益效果是：螺钉取出装置工作时，将膨胀杆另一端的膨胀条伸到螺钉的螺钉头的内孔中，转动活动手柄，限位片与固定手柄抵接，限定拉绳与固定
手柄的相对位置，从而活动手柄可拉动拉绳，使扩张头向多个所述膨胀条内移动，从而将多个膨胀条向外撑开，膨胀条撑开后可抵住并抓紧螺钉的内孔，然后整体移动螺钉取出装置，螺钉就随同一起移动，从而取出悬浮在载荷上螺钉。螺钉移出螺钉安装孔后，反向转动活动手柄使其复位，再向活动手柄方向按下限位片，推动拉绳，使扩张头向远离膨胀杆另一端的方向移动，直至退出到多个膨胀条外，多个膨胀条恢复原状，与螺钉的内孔脱离。
10.进一步，所述操作组件还包括压片，所述压片夹在所述固定手柄的一端和所述活动手柄的一端之间，且所述压片套在所述拉绳的外侧。
11.采用上述进一步方案的有益效果是:压片可减少固定手柄的一端和活动手柄一端的碰撞，减少损伤；并且压片可以调节固定手柄与活动手柄之间的间隙，从而调节扩张头的初始位置。
12.进一步，所述操作组件还包括弹簧，所述弹簧的两端分别与所述固定手柄的另一端和所述活动手柄的另一端之间抵接或固定连接。
13.采用上述进一步方案的有益效果是：活动手柄可以在弹簧的作用下复位，减少操作难度。
14.进一步，所述操作组件还包括弹簧支撑柱，所述弹簧支撑柱与所述固定手柄固定连接，所述弹簧套在所述弹簧支撑柱的外侧。
15.采用上述进一步方案的有益效果是：弹簧支撑柱用以限定弹簧的位置，避免弹簧跑偏。
16.进一步，所述操作组件还包括第一锁紧螺钉，所述固定手柄具有膨胀杆安装孔，所述膨胀杆的一端位于所述膨胀杆安装孔内，所述第一锁紧螺钉的端部穿过所述固定手柄并与所述膨胀杆侧壁抵接，所述第一锁紧螺钉与所述固定手柄螺纹连接。
17.采用上述进一步方案的有益效果是：膨胀杆通过第一锁紧螺钉固定，安装简便。松开第一锁紧螺钉后，可调节膨胀杆与固定手柄的相对位置，便于拆装和维修。
18.进一步，所述操作组件还包括第二锁紧螺钉，所述拉绳的一端穿过所述限位片，所述第二锁紧螺钉的端部穿过所述限位片并与所述拉绳侧壁抵接。
19.采用上述进一步方案的有益效果是:拉绳和限位片通过第二锁紧螺钉固定，松开第二锁紧螺钉后，可调节拉绳从限位片至扩张头的长度，从而可调节操作过程中活动手柄所需的转动范围大小。
20.进一步，所述扩张头为圆台形，从靠近所述膨胀杆另一端至远离所述膨胀杆另一端，所述扩张头的直径逐渐增大。
21.采用上述进一步方案的有益效果是：扩张头便于进入多个膨胀条内，可靠性高。
22.进一步，所述操作组件上还固定有照明灯。
23.采用上述进一步方案的有益效果是：照明灯提供照明，便于在载荷的螺钉安装孔内对准螺钉的内孔。
附图说明
24.图1为本发明实施例4的螺钉取出装置的结构图；
25.图2为本发明实施例4的螺钉取出装置的放大图；
26.图3为本发明膨胀条的右视图；
27.图4为实施例2的螺钉取出装置的结构示意图；
28.图5为实施例5的螺钉取出装置的结构示意图。
29.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
30.1、固定手柄；2、活动手柄；3、弹簧支撑柱；4、弹簧；5、销钉；6、膨胀杆；601、膨胀条；7、扩张头；8、拉绳；9、第一锁紧螺钉；10、限位片；11、压片；12、第二锁紧螺钉。
具体实施方式
31.以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
32.实施例1
33.如图1-图4所示，本实施例提供一种螺钉取出装置，包括膨胀杆6、扩张组件和操作组件，所述膨胀杆6为空心杆，所述膨胀杆6的一端与所述操作组件固定连接，另一端具有多个沿周向间隔设置的膨胀条601，所述扩张组件的一端与所述操作组件连接，另一端穿过所述膨胀杆6，所述扩张组件另一端的端部具有扩张头7，所述操作组件通过所述扩张组件带动所述扩张头7沿所述膨胀杆6的轴线往复移动，使其移动至所述膨胀杆6另一端内撑开多个所述膨胀条601或移动至所述膨胀杆6另一端外。
34.如图1和图2所示，扩张头7的初始位置在膨胀条601端部的外侧，也就是膨胀杆6的另一端外。螺钉取出装置工作时，将膨胀杆6另一端的膨胀条601伸到螺钉的螺钉头的内孔中，操作操作组件，拉动扩张组件，使扩张头7向多个所述膨胀条601内移动，从而将多个膨胀条601沿膨胀杆6的径向向外撑开，膨胀条601撑开后，多个膨胀条601外壁可抵住并依靠摩擦力抓紧螺钉的内孔，然后整体移动螺钉取出装置，螺钉就随同一起移动，从而取出悬浮在载荷上螺钉。螺钉移出螺钉安装孔后，操作操作组件，推动扩张组件，使扩张头7向远离膨胀杆6另一端的方向移动，直至退出到多个膨胀条601外，多个膨胀条601恢复原状，与螺钉的内孔脱离。操作简便，可快捷稳定的取出螺钉，避免螺钉在空间站内飘浮，避免污染舱内环境。
35.需要说明的是，扩张头7沿膨胀杆6轴线方向的长度较小，因而在初始位置时，扩张头7和膨胀条601可以同时插入到螺钉头的内孔中。
36.具体来说，载荷上的螺钉具有依次连接的螺钉头和螺杆，螺钉头的端面具有内孔，所述内孔的截面可以为圆形或多边形，其中多边形具体可以为三角形、四边形、五边形或六边形等。当内孔的截面为六边形时，通常称为六方孔或内六角孔。
37.其中，每个膨胀条601沿膨胀杆6轴线设置，多个膨胀条601围成的结构的外轮廓可以为圆柱形或者多棱柱。
38.优选的，多个膨胀条601围成的结构的外轮廓与螺钉的内孔形状相匹配，例如，当内孔为六方孔时，如图3所示，多个膨胀条601围成六棱柱形，六棱柱形的每条棱边处可以为一个膨胀条601或至少两个膨胀条601。这样，膨胀条601的外壁可以与内孔的每个侧壁紧密配合，抓取时更为牢固。
39.可选的，多个膨胀条601围成的结构的外轮廓与螺钉的内孔形状也可以不同，例如，内孔为六边形，多个膨胀条601的外轮廓为圆形，同样可以实现本发明的技术效果，只不过不如上述优选方案抓取牢固。
40.实施例2
41.在实施例1的基础上，如图4所示，所述操作组件包括固定手柄1和活动手柄2，所述固定手柄1和所述活动手柄2滑动连接，所述膨胀杆6的一端与所述固定手柄1的一端固定连接，所述扩张组件包括拉杆和限位片10，所述拉杆的一端穿过所述活动手柄2的一端，并与所述限位片10固定连接，所述拉杆另一端穿过所述膨胀杆6并与所述扩张头7固定连接。
42.具体来说，活动手柄2可相对于固定手柄1沿膨胀杆6的轴线方向往复滑动，从而带动扩张头7往复移动，使得扩张头7撑开多个所述膨胀条601或复位。其中，拉杆为刚性的杆。
43.具体的，如图4所示，固定手柄1固定有固定块，固定块的两端分别具有限位端面，活动手柄2固定有滑动杆，滑动杆的一端端部具有限位凸块，滑动杆的一端伸入所述固定块内并沿固定块的内腔直线滑动，实现固定手柄1和活动手柄2滑动的导向，限位凸块滑动至与固定块内的任一限位端面抵接时，即滑动至相应方向的极限位置。在图4所示方案中，多个膨胀条601伸入螺钉的内孔，活动手柄2向左滑动，扩张头7向多个所述膨胀条601内移动，从而将多个膨胀条601向外撑开，可抓取螺钉并移动螺钉。活动手柄2向右滑动，扩张头7向远离膨胀杆6另一端的方向移动，直至退出到多个膨胀条601外，多个膨胀条601恢复原状，与螺钉的内孔脱离。
44.实施例3
45.在实施例1的基础上，所述操作组件包括固定手柄1和活动手柄2，所述固定手柄1和所述活动手柄2的中部铰接，所述膨胀杆6的一端与所述固定手柄1的一端固定连接，所述扩张组件包括拉绳8和限位片10，所述拉绳8的一端穿过所述活动手柄2的一端，并与所述限位片10固定连接，所述拉绳8另一端穿过所述膨胀杆6并与所述扩张头7固定连接。
46.螺钉取出装置工作时，将膨胀杆6另一端的膨胀条601伸到螺钉的螺钉头的内孔中，转动活动手柄2，限位片10与固定手柄1抵接，限定拉绳8与固定手柄1的相对位置，从而活动手柄2可拉动拉绳8，使扩张头7向多个所述膨胀条601内移动，从而将多个膨胀条601向外撑开，膨胀条601撑开后可抵住并抓紧螺钉的内孔，然后整体移动螺钉取出装置，螺钉就随同一起移动，从而取出悬浮在载荷上螺钉。螺钉移出螺钉安装孔后，反向转动活动手柄2使其复位，再向活动手柄2方向按下限位片10，推动拉绳8，使扩张头7向远离膨胀杆6另一端的方向移动，直至退出到多个膨胀条601外，多个膨胀条601恢复原状，与螺钉的内孔脱离。
47.其中，拉绳8轴向具有一定的刚性，活动手柄2推动拉绳8时，拉绳8可以推动扩张头7复位，同时，拉绳8具有柔性，在其受到较大的外力时，可以进行弯曲。例如，拉绳8可以采用钢丝绳。经过试验轴向具有刚性的拉绳8可以使扩张头7复位，没有出现不能复位的现象，如果出现了拉绳8无法推动扩张头7复位的现象，可以手动移动扩张头7辅助其复位。
48.实施例4
49.在实施例3的基础上，对于固定手柄1和活动手柄2的中部铰接，如图1和图2所示，具体为，固定手柄1的一端和活动手柄2的一端相互平行，固定手柄1朝向活动手柄2的一侧具有第一铰接部，活动手柄2朝向固定手柄1的一侧具有第二铰接部，第一铰接部和第二铰接部通过销钉5铰接。
50.对活动手柄2的另一端施加朝向固定手柄1的作用力，即按压活动手柄2，就可以拉动拉绳8，使扩张头7向多个所述膨胀条601内移动。反之，对活动手柄2的另一端施加背向固定手柄1的作用力，可以推动拉绳8，使扩张头7复位。
51.实施例5
52.在实施例3的基础上，对于固定手柄1和活动手柄2的中部铰接，如图5所示，具体为，固定手柄1和活动手柄2相互交叉，并且中部铰接，形成类似剪刀的结构。
53.对活动手柄2的另一端施加背向固定手柄1的作用力，即张开活动手柄2和固定手柄1，就可以拉动拉绳8，使扩张头7向多个所述膨胀条601内移动。反之，对活动手柄2的另一端施加朝向固定手柄1的作用力，即合拢活动手柄2和固定手柄1，可以推动拉绳8，使扩张头7复位。
54.实施例6
55.在实施例1至实施例5任一方案的基础上，所述操作组件还包括压片11，所述压片11夹在所述固定手柄1的一端和所述活动手柄2的一端之间，且所述压片11套在所述拉绳8的外侧。
56.压片11可减少固定手柄1的一端和活动手柄2一端的碰撞，减少损伤；并且压片11可以调节固定手柄1与活动手柄2之间的间隙，从而调节扩张头7的初始位置。
57.实施例7
58.在实施例1至实施例6任一方案的基础上，活动手柄2的动作过程可以均采用手动操作，或者，所述操作组件还包括弹簧4，所述弹簧4的两端分别与所述固定手柄1的另一端和所述活动手柄2的另一端之间抵接或固定连接。
59.活动手柄2可以在弹簧4的作用下复位，减少操作难度。
60.其中，弹簧4可以设置为一个或多个。
61.具体的，在实施例2的基础上，弹簧4的两端分别与固定手柄1和活动手柄2固定连接，并对固定手柄1和活动手柄2施加使两者相互靠近的弹性力。如图4所示，多个膨胀条601伸入螺钉的内孔，手动操作活动手柄2向左滑动，以抓取螺钉并移动螺钉。松开活动手柄2后，活动手柄2在弹簧4作用下向右滑动，使扩张头7复位。
62.具体的，在实施例4的基础上，弹簧4的两端分别与固定手柄1的另一端和活动手柄2的另一端之间抵接或固定连接，并对固定手柄1另一端和活动手柄2另一端施加使两者相互远离的弹性力。手动操作对活动手柄2的另一端施加朝向固定手柄1的作用力，使扩张头7向多个所述膨胀条601内移动。松开活动手柄2后，弹簧4对活动手柄2的另一端施加背向固定手柄1的作用力，推动拉绳8，使扩张头7复位。
63.具体的，在实施例5的基础上，弹簧4的两端分别与固定手柄1另一端和活动手柄2另一端固定连接，并对固定手柄1另一端和活动手柄2另一端施加使两者相互靠近的弹性力。手动操作对活动手柄2的另一端施加背向固定手柄1的作用力，即张开活动手柄2和固定手柄1，使扩张头7向多个所述膨胀条601内移动。松开活动手柄2后，弹簧4对活动手柄2的另一端施加朝向固定手柄1的作用力，即合拢活动手柄2和固定手柄1，可以推动拉绳8，使扩张头7复位。
64.实施例8
65.在实施例7的基础上，所述操作组件还包括弹簧支撑柱3，所述弹簧支撑柱3与所述固定手柄1固定连接，所述弹簧4套在所述弹簧支撑柱3的外侧。
66.弹簧支撑柱3用以限定弹簧4的位置，避免弹簧4跑偏。
67.具体的，弹簧支撑柱3的长度小于固定手柄1和活动手柄2在弹簧4位置处的间距，
也就是说，弹簧支撑柱3对弹簧4起到导向作用，但是不影响固定手柄1和活动手柄2在一定范围内的移动或转动。
68.可选的，如图2所示，弹簧支撑柱3与固定手柄1螺纹连接，从而可以调节弹簧支撑柱3伸出固定手柄1的长度，避免弹簧支撑柱3影响活动手柄2动作。
69.实施例9
70.在实施例1至实施例8任一方案的基础上，如图1和图2所示，所述操作组件还包括第一锁紧螺钉9，所述固定手柄1具有膨胀杆安装孔，所述膨胀杆6的一端位于所述膨胀杆安装孔内，所述第一锁紧螺钉9的端部穿过所述固定手柄1并与所述膨胀杆6侧壁抵接，所述第一锁紧螺钉9与所述固定手柄1螺纹连接。
71.膨胀杆6通过第一锁紧螺钉9固定，安装简便。松开第一锁紧螺钉9后，可调节膨胀杆6与固定手柄1的相对位置，便于拆装和维修。
72.实施例10
73.在实施例1至实施例9任一方案的基础上，如图1和图2所示，所述操作组件还包括第二锁紧螺钉12，所述拉绳8的一端穿过所述限位片10，所述第二锁紧螺钉12的端部穿过所述限位片10并与所述拉绳8侧壁抵接。
74.拉绳8和限位片10通过第二锁紧螺钉12固定，松开第二锁紧螺钉12后，可调节拉绳8从限位片10至扩张头7的长度，从而可调节操作过程中活动手柄2所需的转动范围大小。
75.以实施例4为例，如图1和图2所示，缩短拉绳8从限位片10至扩张头7的长度后，扩张头7左端与膨胀杆6右端的距离缩短，从而使用时，活动手柄2所需的转动范围减小。反之，增长拉绳8从限位片10至扩张头7的长度后，扩张头7左端与膨胀杆6右端的距离增长，使用时，活动手柄2所需的转动范围增加。
76.实施例11
77.在实施例1至实施例10任一方案的基础上，所述扩张头7为圆台形，从靠近所述膨胀杆6另一端至远离所述膨胀杆6另一端，所述扩张头7的直径逐渐增大。
78.扩张头7便于进入多个膨胀条601内，可靠性高。
79.实施例12
80.在实施例1至实施例11任一方案的基础上，所述操作组件上还固定有照明灯。
81.照明灯提供照明，便于在载荷的螺钉安装孔内对准螺钉的内孔。照明灯可以根据实际情况固定在操作组件的任意位置。
82.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
83.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
84.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以
是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
85.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
86.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
87.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。