[发明专利]联动式空间对接锁紧与分离装置及方法

说明书

本发明提供一种联动式空间对接锁紧与分离装置及方法，能够实现两飞行器安全平稳的锁紧分离。一种联动式空间对接锁紧与分离装置，包括联动机构(1)和导向机构(2)，待补给飞行器与联动机构(1)连接，导向机构(2)安装于补给飞行器上；联动机构通过涡轮—齿轮传动系(1‑g)将机械臂输入的的负载转矩传递至曲柄滑块机构组(1‑h)进行联动，最终在导向机构(2)的作用下，实现联动机构(1)与导向机构(2)的刚性锁紧与解锁分离。

技术领域

本发明涉及一种锁紧与分离装置，具体涉及一种联动式空间对接锁紧与分离装置，还涉及利用该装置实现空间对接过程中，两飞行器锁紧与分离的方法。属于航天飞行器停泊托管、在轨补加领域。

背景技术

为保证空间在轨过程中，飞行器能够长时间可靠运行，需要对飞行器进行补给、加注等动作，这就要求待补给飞行器长期停靠补给飞行器，接受补给飞行器托管及在轨加注、补给，因此需要在两飞行器之间建立模块化通道，实现两飞行器刚性锁紧，加注补给后，两飞行器能及时安全、平稳解锁分离。

发明内容

本发明提供一种联动式空间对接锁紧与分离装置及方法，能够实现两飞行器安全平稳的锁紧分离。

本发明通过以下技术方案实现：

一种联动式空间对接锁紧与分离装置，包括联动机构(1)和导向机构(2)，待补给飞行器与联动机构(1)连接，导向机构(2)安装于补给飞行器上；联动机构通过涡轮—齿轮传动系(1-g)将机械臂输入的的负载转矩传递至曲柄滑块机构组(1-h)进行联动，最终在导向机构(2)的作用下，实现联动机构(1)与导向机构(2)的刚性锁紧与解锁分离。

进一步地，所述联动机构包括上外壳(1-a)、下外壳(1-b)、限位滑道(1-c)、导向锥(1-d)、电连接器插头(1-e)、液路断接器插头(1-f)、涡轮—齿轮传动系(1-g)以及串联曲柄滑块组(1-h)；所述上外壳(1-a)为联动机构与待补给飞行器提供安装接口，周围设计有缺口；所述下外壳(1-b)通过与上外壳(1-a)联接，为所述齿轮传动系(1-g)和串联曲柄滑块组(1-h)提供安装支撑，同时为导向锥(1-d)、电连接器插头(1-e)以及液路断接器插头(1-f)提供安装位置；所述限位滑道(1-c)安装于上外壳(1-a)缺口处；所述导向锥(1-d)与下外壳(1-b)安装孔配合安装。

进一步地，所述涡轮—齿轮传动系(1-g)主要由蜗杆(1-g-1)、涡轮(1-g-2)、大齿轮轴(1-g-3)、小齿轮(1-g-4)、驱动柄(1-g-7)、轴承(1-g-5)、轴承(1-g-6)、轴承端盖(1-g-8)组成；所述蜗杆(1-g-1)通过轴承(1-g-5)安装在上外壳(1-a)上；所述大齿轮轴(1-g-3)通过在两端安装轴承(1-g-6)，套装在上外壳(1-a)下外壳(1-b)之间；所述涡轮(1-g-2)通过花键套装在大齿轮轴(1-g-3)上；所述小齿轮(1-g-4)上设计有驱动柄1-g-7，用来向串联曲柄滑块组(1-h)传递负载转矩，通过螺钉(1-g-9)安装在下外壳(1-b)上，驱动柄(1-g-7)与螺钉(1-g-9)配合部位为光轴段，驱动柄(1-g-7)可绕光轴段旋转。

进一步地，所述串联曲柄滑块组(1-h)由多组结构参数相同的曲柄滑块机构串联组成，每个曲柄滑块机构包括曲拐(1-h-1)、从动柄(1-h-2)、连杆(1-h-3)、锁紧杆(1-h-4)、辊子(1-h-5)、辊销(1-h-6)，所述曲拐(1-h-1)通过螺钉(1-h-7)安装在下外壳(1-b)上，曲拐(1-h-1)与螺钉(1-h-7)配合部位为光轴段，曲拐(1-h-1)可绕光轴段旋转；所述连杆(1-h-3)通过销钉(1-h-8)，实现驱动柄—曲拐或者曲拐—曲拐联接；所述辊子(1-h-5)通过辊销(1-h-6)安装在锁紧杆(1-h-4)上。