[發明專利]旋轉T型頭式空間對接鎖釋機構

有效

• 申請號: 201910202390.3
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN111688955B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 楊飛;莊原;王波;李偉杰;王文龍;葉耀坤;劉衛;孫凱;岳洪浩
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64;B64G1/22
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

本發明提供了一種旋轉T型頭式空間對接鎖釋機構，包括安裝在被動飛行器上的被動端和安裝在主動飛行器上的主動端，主動端包括設置在殼體內的浮頭錐頭、絲杠?T型頭、螺母、A動力傳遞件、B動力傳遞件和動力調節件，浮頭錐頭與殼體滑動連接，絲杠?T型頭為在絲杠端部設置T型結構的組合結構，絲杠?T型頭的絲杠穿入浮頭錐頭內部與螺母配合，絲杠?T型頭的T型結構設置在浮頭錐頭的外部，在浮頭錐頭內部浮頭錐頭和螺母之間設有錐頭彈簧。本發明是一種具有大容差捕獲特性的空間對接鎖釋機構，可在空間機械臂輔助操控下進行重復捕獲、鎖緊和釋放，實現空間模塊化有效載荷與母航天器的連接與分離，降低在軌操控的難度，提高在軌建造及組裝的效率。

技術領域

本發明屬于空間有效載荷及模塊捕獲、對接、鎖緊及釋放技術領域，尤其是涉及一種旋轉T型頭式空間對接鎖釋機構。

背景技術

隨著航天技術的發展，在軌建造、航天器的在軌維修和維護需要模塊化有效載荷能實現在軌快速對接、鎖緊與釋放，確保模塊化有效載荷能在一定誤差范圍內與航天器實現可靠對接，并在對接過程中實現機-電-氣-液-信等多接口的一體化連接。當需要對故障模塊化有效載荷進行更換時，需要模塊化有效載荷能實現自主釋放。因此，需要針對在軌操控的此種需求，研制出一種無人參與的自動化空間對接鎖釋機構，并具有對接可靠性高、鎖緊后可進行力載保持，同時具有較強的空間環境適應能力。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種旋轉T型頭式空間對接鎖釋機構，是一種具有大容差捕獲特性的空間對接鎖釋機構，可在空間機械臂輔助操控下進行重復捕獲、鎖緊和釋放，實現空間模塊化有效載荷與母航天器的連接與分離，降低在軌操控的難度，提高在軌建造及組裝的效率。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種旋轉T型頭式空間對接鎖釋機構，包括安裝在被動飛行器上的被動端和安裝在主動飛行器上的主動端，所述的主動端包括設置在殼體內的浮頭錐頭、絲杠-T型頭、螺母、A動力傳遞件、B動力傳遞件和動力調節件、所述的浮頭錐頭與殼體滑動連接，所述的絲杠-T型頭為在絲杠端部設置T型結構的組合結構，所述的絲杠-T型頭的絲杠穿入浮頭錐頭內部后與螺母配合，絲杠-T型頭的T型結構設置在浮頭錐頭的外部，在浮頭錐頭內部浮頭錐頭和螺母之間設有一錐頭彈簧，所述的錐頭彈簧用于提供浮頭錐頭沿殼體內腔滑動的動力以及浮頭錐頭對T型結構的壓緊力，所述的浮頭錐頭內設有限制絲杠-T型頭轉動角度的限位機構，所述螺母的一端設有與絲杠配合的螺紋段，螺母的內部設有限位槽，所述的限位槽與摩擦旋轉機構滑動連接，所述的限位槽實現摩擦旋轉機構與螺母的同步轉動，所述的摩擦旋轉機構帶動絲杠-T型頭轉動，所述摩擦旋轉機構可在限位槽內滑動，螺母的另一端與A動力傳遞件的一端滑動連接，A動力傳遞件轉動帶動螺母同步轉動，所述的A動力傳遞件的另一端穿過B動力傳遞件后通過螺紋與動力調節件連接，所述的A動力傳遞件通過齒輪嚙合與分離方式實現與B動力傳遞件連接與分離，所述的B動力傳遞件與殼體之間設有單向軸承，所述的動力調節件與撥叉配合，所述的撥叉由電機帶動；

所述的被動端為擴口式結構，且與浮頭錐頭的形狀相適應，所述的被動端的底部設有與絲杠-T型頭的T型結構對接的開口，且發射在軌后的主動端的T型結構與被動端的開口呈空間垂直設置，主動端的T型結構旋轉至與開口平行時，T型結構穿入開口內，主動端對接被動端，主動端的T型結構再次旋轉至與開口空間垂直時，主動端捕獲被動端。

進一步的，所述摩擦旋轉機構包括摩擦盤、滾珠、壓縮彈簧和旋轉調節件，在螺母內腔中的所述絲杠上以及絲杠的端部分別設有第一臺肩和第二臺肩，所述摩擦盤、旋轉調節件均套設在兩個臺肩之間的絲杠上，所述摩擦盤外沿與螺母內部的限位槽配合，所述摩擦盤的一側端面壓在第一臺肩上，另一側端面均勻設有多個與滾珠配合的球窩，所述旋轉調節件一側端面均與多個與滾珠配合的球窩，另一側端面與第二臺肩之間設置壓縮彈簧，所述螺母轉動通過限位槽帶動摩擦盤同步轉動，所述摩擦盤帶動絲杠-T型頭轉動。