[发明专利]一种被动触发锁紧装置

说明书

一种被动触发锁紧装置，涉及一种航天器对接锁紧机构；包括锁体、抱抓、拉簧、压簧、抱抓转轴、抱抓限位销、拉簧支架、顶块、压紧后盖和磁缸；其中，锁体的下部分为圆锥台状结构；锁体上部分为设有锥形孔的圆筒结构，中空圆筒结构的外壁设置有锁槽；抱抓沿锁槽伸入锁体的中空圆筒结构的锥形孔内；锁体圆锥台状结构上表面设置有抱抓限位销；抱抓的中部设置有抱抓转轴；锁体圆筒结构的锥形孔顶端设置有磁缸；抱抓的上表面固定安装有顶块；顶块的上表面固定安装有压簧；压紧后盖固定安装在锁体的顶端；锁体圆筒结构的上端固定安装有拉簧支架；本发明实现锁紧装置无源设计，降低了对航天器的资源分配要求。

技术领域

本发明涉及一种航天器对接锁紧机构，特别是一种被动触发锁紧装置。

背景技术

随着空间技术的提高和应用需求的扩展，由于运载能力的限制，大型空间设施无法一次发射升空，因此对航天器进行在轨组装与对接的需求越来越急迫。利用对接锁紧机构，可以在空间装配大型空间设施、进行复杂空间作业。对接锁紧机构能够在航天器间建立机械、电气及其他功能连接，具有多次重复捕获、连接和分离功能，并能满足连接后强度、刚度和密封性等要求。

对接锁紧机构一般由两部分组成，分别安装在两个航天器/设备上，当两航天器/设备需要对接时，两端靠近实现锁紧对接，需要分离时通过对接锁紧机构上的触发机构解锁分离。一般的对接锁紧机构通常要求对接的两端装置都需要提供电源，当完成锁紧时还需要建立两端的信息通信，确保对接完成的反馈信号传递到主控计算机上。

所以现有技术条件下通常对接锁紧机构的两端都需进行机构触发控制和信号反馈电路，即对接锁紧机构的两端都需要提供供电和信号传递，尤其是两航天器未实现对接时，供电和信号传递链路较长。这给航天器的设计带来了额外的资源需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种被动触发锁紧装置，实现锁紧装置无源设计，降低了对航天器的资源分配要求。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种被动触发锁紧装置，包括锁体、抱抓、拉簧、压簧、抱抓转轴、抱抓限位销、拉簧支架、顶块、压紧后盖和磁缸；其中，锁体的下部分为圆锥台状结构；锁体上部分的中心处沿轴向为设有锥形孔的圆筒结构，中空圆筒结构的外壁设置有锁槽；抱抓沿锁槽伸入锁体的中空圆筒结构的锥形孔内；锁体圆锥台状结构上表面与抱抓之间设置有抱抓限位销；抱抓的中部位置设置有抱抓转轴；锁体圆筒结构的锥形孔顶端设置有磁缸；抱抓的上表面固定安装有顶块；顶块位于锁体圆筒结构内部；顶块的上表面固定安装有压簧；压紧后盖固定安装在锁体的顶端，且压紧后盖的下表面与压簧接触；锁体圆筒结构的上端固定安装有拉簧支架；拉簧固定安装在拉簧支架与抱抓之间，实现拉簧带动抱抓绕抱抓转轴转动。

在上述的一种被动触发锁紧装置，沿锁体中空圆筒结构外壁的周向均匀发散设置有3个锁槽；每个锁槽内均固定安装一个抱抓。

在上述的一种被动触发锁紧装置，所述顶块为台阶状结构；顶块的小端伸入压簧的簧圈内，顶块的大端与压簧的轴向端面接触。

在上述的一种被动触发锁紧装置，被动触发锁紧装置设置有3个拉簧支架，所述拉簧支架的分布位置与抱抓相对应。

在上述的一种被动触发锁紧装置，所述锁体的圆锥台状结构为中空锥孔结构，所述锥孔形状与圆锥台状形状一致。

在上述的一种被动触发锁紧装置，所述抱抓的顶端与顶块接触位置为台阶状结构，实现顶块对抱抓的限位。

在上述的一种被动触发锁紧装置，所述压簧为压缩状态，顶住顶块实现对顶块的轴向限位。

在上述的一种被动触发锁紧装置，所述拉簧为拉伸状态，当顶块上移时，实现拉动抱抓沿抱抓转轴向外侧转动。

在上述的一种被动触发锁紧装置，所述磁缸为永磁体，磁缸的磁性发射范围＜10mm。