[發明專利]一種在軌可重復使用的多功能電磁接口裝置

有效

• 申請號: 202010628828.7
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111924131B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 姚旗;肖燕妮;田昀;李騰飛;陳余軍;龔康;高鑫;王建宇
• 申請（專利權）人: 北京衛星制造廠有限公司
• 主分類號: B64G1/10
• 分類號: B64G1/10;B64G1/64
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

1.一種在軌可重復使用的多功能電磁接口裝置，其特征在于：包括主動端(1)和被動端(2)；實現主動端(1)與被動端(2)的對接和分離；其中，主動端(1)包括主動端殼體(14)、3個定位電磁體(7)、3個阻尼底座(8)、環狀永磁體(15)、套筒(16)、推桿(11)、線圈(12)、導線柱(13)、彈簧底座(17)、彈簧(18)、滑桿(9)；被動端(2)包括被動端主體(23)、3個鎖軸(3)、3個點狀永磁體(5)；

主動端殼體(14)為中空柱狀結構；環狀永磁體(15)設置在主動端殼體(14)的內腔中；環狀永磁體(15)為環狀結構，且環狀永磁體(15)的中心沿主動端殼體(14)軸線方向設置有柱狀伸出體；環狀永磁體(15)周向外壁與主動端殼體(14)的內壁接觸；套筒(16)套裝在環狀永磁體(15)中心柱狀伸出體的外壁；推桿(11)設置在主動端殼體(14)的軸線處，且推桿(11)套裝在套筒(16)的外壁；線圈(12)纏繞在推桿(11)軸向伸入環狀永磁體(15)內部的頭端；導線柱(13)設置在主動端殼體(14)軸向遠離被動端(2)的一端，導線柱(13)伸入主動端殼體(14)內部，且與線圈(12)連通；彈簧底座(17)為環狀結構；彈簧底座(17)套裝在推桿(11)的外壁，且彈簧底座(17)設置在環狀永磁體(15)的軸向一端，實現對環狀永磁體(15)的軸向限位；彈簧(18)套裝在彈簧底座(17)的外壁；滑桿(9)為板狀結構；滑桿(9)套裝在推桿(11)的外壁；推桿(11)的外壁設置有突起的擋環(10)；彈簧(18)的軸向一端與彈簧底座(17)接觸，彈簧(18)的軸向另一端與滑桿(9)的一個端面接觸；擋環(10)實現對滑桿(9)的另一個端面的軸向限位；3個定位電磁體(7)呈環狀均勻設置在主動端殼體(14)的端面外壁處；每個定位電磁體(7)處對應設置有1個阻尼底座(8)；阻尼底座(8)的一端與定位電磁體(7)接觸，另一端與滑桿(9)端面接觸；

被動端主體(23)為圓盤狀結構；3個鎖軸(3)呈環形均勻分布在被動端主體(23)指向主動端(1)的端面處；且3個鎖軸(3)的位置與3個定位電磁體(7)一一對應；每個鎖軸(3)的頭端設置有1個點狀永磁體(5)。

2.根據權利要求1所述的一種在軌可重復使用的多功能電磁接口裝置，其特征在于：主動端殼體(14)軸向指向被動端(2)的端面上設置有3個大容差錐孔(4)；3個大容差錐孔(4)的位置與3個定位電磁體(7)一一對應，且大容差錐孔(4)的大徑端指向被動端(2)，大容差錐孔(4)的大徑端指向對應的定位電磁體(7)。

3.根據權利要求2所述的一種在軌可重復使用的多功能電磁接口裝置，其特征在于：所述主動端還包括3個電磁鎖緊銷(6)，3個電磁鎖緊銷(6)呈環形均勻設置在主動端殼體(14)的徑向側壁上；被動端還包括3個外環槽(19)；3個外環槽(19)呈環形均勻設置在被動端主體(23)的徑向側壁上；電磁鎖緊銷(6)與外環槽(19)位置一一對應。

4.根據權利要求1-3之一所述的一種在軌可重復使用的多功能電磁接口裝置，其特征在于：主動端(1)與被動端(2)的對接過程為：

被動端(2)向主動端(1)靠近，直至被動端(2)進入定位電磁體(7)的作用范圍，在定位電磁體(7)磁場的作用下，繼續向主動端(1)靠近，并通過3個點狀永磁體(5)與3個定位電磁體(7)的作用自找正，實現主動端(1)和被動端(2)在軸線方向的對正；被動端(2)的鎖軸(3)伸入主動端(1)的大容差錐孔(4)，直至定位電磁體(7)與點狀永磁體(5)磁極吸合，完成主動端(1)與被動端(2)之間的捕獲和初步定位；

通過導線柱(13)給線圈(12)通電，線圈(12)切割環狀永磁體(15)產生氣隙磁場力；在氣隙磁場力作用下，推桿(11)通過擋環(10)推動滑桿(9)水平向主動端(1)方向移動，在滑桿(9)帶動下，被動端(2)向主動端(1)移動直至兩端面平齊；3個電磁鎖緊銷(6)沿徑向向內伸入3個外環槽(19)中，完成主動端(1)與被動端(2)的硬連接鎖緊；

線圈(12)和定位電磁體(7)斷電，完成主動端(1)與被動端(2)的對接。