[发明专利]一种空间用载荷对接锁紧接口装置

说明书

本发明公开了一种空间用载荷对接锁紧接口装置，属于空间应用设备技术领域，它包括主动端和被动端，分别与暴露载荷和空间飞行器舱体暴露平台固定连接；通过主动端上的主定位销、球头剪切销和辅助定位销与被动端上的主定位孔、剪切孔、腰形剪切孔及辅助定位孔的配合，引导机械臂操作暴露载荷对接到待安装位置上；通过主动端上的电机减速器驱动丝杠，进而带动机架A主体、机架A分体、机架B主体和机架B分体沿导轴移动的方式实现对暴露载荷的收紧、对暴露载荷的刚性锁紧和可靠防松；本发明能够辅助机械臂实现暴露载荷和飞行器舱体的引导定位对接、被动捕获、主动收紧和刚性锁紧，从而为将暴露载荷安装于飞行器舱外设定位置提供技术支撑。

技术领域

本发明属于空间应用设备技术领域，具体涉及一种空间用载荷对接锁紧接口装置。

背景技术

空间站、载人飞船等空间飞行器在舱体外壁布置了大量暴露载荷实验平台以扩展空间飞行器的暴露实验能力。目前国际空间站已使用多种形式的载荷对接锁紧接口装置支持暴露实验任务。

但是针对舱外暴露载荷和舱外暴露平台，现有技术中的对接锁紧接口装置不能自动捕获舱外暴露载荷、自动化程度不高、对航天员或机械臂的操作能力要求高、机构复杂、可维修性差、可靠性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种空间用载荷对接锁紧接口装置，通过该连接装置能够实现暴露载荷和空间飞行器舱体暴露平台的引导定位对接、被动捕获、主动收紧和刚性锁紧，从而为将暴露载荷安装于飞行器舱外设定位置提供技术支撑。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种空间用载荷对接锁紧接口装置，包括主动端和被动端，分别与暴露载荷和空间飞行器舱体暴露平台固定连接；

所述主动端包括：底板、导轴、丝杠、机架A主体、机架A分体、机架B主体、机架B分体、连接架A、连接架B、电机减速器、主定位销、球头剪切销、辅助定位销、刚性锁紧机构、单向捕获装置及壳体；

丝杠和两个导轴互相平行的安装在底板上，且丝杠位于两个导轴之间；丝杠的一端加工有用于手动转动的工具接口，另一端同轴固定有电机减速器；丝杠上加工有两段旋向相反的螺纹，分别与机架A主体和机架B主体中间的螺纹孔形成丝杠螺母副；每个导轴上分别安装有能够沿其轴向移动的机架A分体和机架B分体；机架A主体分别通过连接架A与两个机架A分体连接，机架B主体分别通过连接架B与两个机架B分体连接；

两个主定位销、两个球头剪切销和一个辅助定位销分别固定在底板上；四个壳体分别安装在两个机架A分体和两个机架B分体上；壳体上加工有矩形的导向孔，所述导向孔中的一个侧面由斜面部分和平面部分组成；每个机架A分体和每个机架B分体上均安装有单向捕获装置和刚性锁紧机构；刚性锁紧机构用于主动端和被动端对接后的锁紧；

所述被动端包括：框体和多功能销；

所述框体上设有两个主定位孔、一个剪切孔、一个腰形剪切孔及一个辅助定位孔；在主动端与被动端对接时，所述主定位孔与主定位销配合，剪切孔和腰形剪切孔分别与两个球头剪切销配合，辅助定位孔与辅助定位销配合；

四个多功能销分别安装在框体四个角的侧壁上，其中，多功能销包括：平面架板和固定在平面架板上的锁紧块，锁紧块与刚性锁紧机构配合实现主动端和被动端的锁紧；所述平面架板为直角梯形板，所述直角梯形板的下底边位圆柱销状结构，为捕获部分，当主动端与被动端对接时，捕获部分与单向捕获装置先匹配，对所述对接进行定位；直角梯形板的斜边为收紧部分，用于与壳体的导向孔的斜面部分配合，直角梯形板的上底边为高度限位部分，用于与壳体的导向孔的平面部分配合。

进一步的，两个所述主定位销和两个球头剪切销均分别对称分布在丝杠的两侧。

进一步的，所述主定位销由圆柱段和尖端组成；