[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

本發明涉及一種在軌可重復使用的多功能電磁接口裝置，屬于空間連接分離機構設計技術領域；包括主動端和被動端；實現主動端與被動端的對接和分離；主動端包括主動端殼體、3個定位電磁體、3個阻尼底座、環狀永磁體、套筒、推桿、線圈、導線柱、彈簧底座、彈簧、滑桿；被動端包括被動端主體、3個鎖軸、3個點狀永磁體；基于電磁力的可變速分離裝置，通過控制電壓和電流，面向未知任務中的星體負載的實際重量和分離速度要求，調節電磁力的大小，推動星體自主變速分離，分離速度可調，響應快；同時實現微小型衛星的在軌對接，機、電、氣、液等星間物質或能量的傳輸，變速彈射等功能，進行多層次系統連接，形成輕小型化的裝置。

技術領域

本發明屬于空間連接分離機構設計技術領域，涉及一種在軌可重復使用的多功能電磁接口裝置。

背景技術

近年來，隨著新技術的持續突破，微小型衛星自身重量小，體積小，在軌應用形式靈活，因此，小型、微小型衛星在軌應用日益增多。為適應未來微小衛星或星群的在軌服務，如何實現輕小型多功能微小衛星在軌接口裝置，如何實現微小衛星在軌自主對接、延壽、功能重組及快速重組星群等任務，是目前繼續解決的技術問題。

在微小型衛星軌服務任務中，傳統的基于地面有人操作的連接、分離接口形式已經不能滿足復雜多樣化的空間任務需求。目前微小衛星的星箭釋放一般采用彈性元件，其發射速度不可調，針對每一衛星的重量，固定其彈性元件的變形量，以產生相應的釋放能量，定速釋放。無法滿足未來一箭多星、標準化發射接口及后續在軌服務的需求。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出一種在軌可重復使用的多功能電磁接口裝置，基于電磁力，將實現微小型衛星的在軌對接，機、電、氣、液等星間物質或能量的傳輸，變速彈射等功能，進行多層次系統連接，形成輕小型化的裝置。

本發明解決技術的方案是：

一種在軌可重復使用的多功能電磁接口裝置，包括主動端和被動端；實現主動端與被動端的對接和分離；其中，主動端包括主動端殼體、3個定位電磁體、3個阻尼底座、環狀永磁體、套筒、推桿、線圈、導線柱、彈簧底座、彈簧、滑桿；被動端包括被動端主體、3個鎖軸、3個點狀永磁體；

主動端殼體為中空柱狀結構；環狀永磁體設置在主動端殼體的內腔中；環狀永磁體為環狀結構，且環狀永磁體的中心沿主動端殼體軸線方向設置有柱狀伸出體；環狀永磁體周向外壁與主動端殼體的內壁接觸；套筒套裝在環狀永磁體中心柱狀伸出體的外壁；推桿設置在主動端殼體的軸線處，且推桿套裝在套筒的外壁；線圈纏繞在推桿軸向伸入環狀永磁體內部的頭端；導線柱設置在主動端殼體軸向遠離被動端的一端，導線柱伸入主動端殼體內部，且與線圈連通；彈簧底座為環狀結構；彈簧底座套裝在推桿的外壁，且彈簧底座設置在環狀永磁體的軸向一端，實現對環狀永磁體的軸向限位；彈簧套裝在彈簧底座的外壁；滑桿為板狀結構；滑桿套裝在推桿的外壁；推桿的外壁設置有突起擋環；彈簧的軸向一端與彈簧底座接觸，彈簧的軸向另一端與滑桿的一個端面接觸；擋環實現對滑桿的另一個端面的軸向限位；3個定位電磁體呈環狀均勻設置在主動端殼體的端面外壁處；每個定位電磁體處對應設置有1個阻尼底座；阻尼底座的一端與定位電磁體接觸，另一端與滑桿端面接觸；

被動端主體為圓盤狀結構；3個鎖軸呈環形均勻分布在被動端主體指向主動端的端面處；且3個鎖軸的位置與3個定位電磁體一一對應；每個鎖軸的頭端設置有1個點狀永磁體。

在上述的一種在軌可重復使用的多功能電磁接口裝置，主動端殼體軸向指向被動端的端面上設置有3個大容差錐孔；3個大容差錐孔的位置與3個定位電磁體一一對應，且大容差錐孔的大徑端指向被動端，大容差錐孔的大徑端指向對應的定位電磁體。

在上述的一種在軌可重復使用的多功能電磁接口裝置，所述主動端還包括3個電磁鎖緊銷，3個電磁鎖緊銷呈環形均勻設置在主動端殼體的徑向側壁上；被動端還包括3個外環槽；3個外環槽呈環形均勻設置在被動端主體的徑向側壁上；電磁鎖緊銷與外環槽位置一一對應。