[发明专利]一种空间捕获对接机构

说明书

本发明公开了一种空间捕获对接机构，包括对接机构a和对接机构b，外围设备为空间飞行器A和飞行器B，对接机构a包括：电连接器a、筒体、固定框架、液路断接器a、定位销、抱爪、主动端导向瓣、抱爪旋转轴a、抱爪旋转轴b、滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠、轴承端盖、轴承a、锥齿轮a、锥齿轮b、传动轴、锥齿轮、键、电机减速器、锥齿圈、电机、轴承b和锥齿圈支撑杆；对接机构b包括：包括电连接器b、被动端安装底板、被动端底座、液路断接器b和被动端导向瓣；本发明能够以简单结构实现飞行器接口和空间飞行器停泊平台的引导定位对接、主动捕获、主动收紧、盲插电连接器插拔、液路断接器插拔和刚性锁紧。

技术领域

本发明属于空间应用设备领域，具体涉及一种空间捕获对接机构。

背景技术

高轨飞行器平台正在向服务站方向发展，在停泊平台上布置了大量飞行器停泊接口以实现在轨服务能力。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和捕获对接装置支持暴露实验任务；美国等实施的在轨验证项目使用多种形式的捕获对接装置支持飞行器对接实验任务。

但是针对捕获对接装置，现有技术中的捕获对接装置较复杂，成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种空间捕获对接机构，能够以相对简单的结构实现飞行器接口和空间飞行器停泊平台的引导定位对接、主动捕获、主动收紧、盲插电连接器插拔、液路断接器插拔和刚性锁紧，从而为将多种飞行器对接与服务飞行器舱外设定位置提供技术支撑。

实现本发明的技术方案如下：

一种空间捕获对接机构，包括对接机构a和对接机构b，外围设备为空间飞行器A和飞行器B，其中，飞行器A为空间服务平台，飞行器B为空间飞行器；

对接机构a包括：电连接器a、筒体、固定框架、液路断接器a、定位销、抱爪、主动端导向瓣、抱爪旋转轴a、抱爪旋转轴b、滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠、轴承端盖、轴承a、锥齿轮a、锥齿轮b、传动轴、锥齿轮、键、电机减速器、锥齿圈、电机、轴承b和锥齿圈支撑杆；

对接机构b包括：包括电连接器b、被动端安装底板、被动端底座、液路断接器b和被动端导向瓣；

对接机构a有4个固定框架，呈90°均布在筒体的四周，4个固定框架上交错安装有电连接器a与液路断接器a，固定框架靠近筒体一侧有安装接口，将固定框架固连于筒体上；

电连接器a及液路断接器a上有安装接口，通过螺钉将电连接器a及液路断接器a固连于固定框架上；每一个固定框架上有一对主动端导向瓣，对接机构a总共有8个主动端导向瓣，每一对主动端导向瓣的结构对称，同时对称安装在抱爪的两侧；定位销用来主被动端捕获对接过程的精定位，底部有螺纹孔，通过螺钉安装在固定框架上；

传动轴通过一对轴承a固定于固定框架上，并且传动轴上设有键槽，通过键配合，锥齿轮与传动轴同步转动；滚珠丝杠通过两端的轴承固定于固定框架上，其中，滚珠丝杠上端的轴承通过轴承端盖固定在固定框架上，下端轴承a被固定框架下端的结构卡在轴承槽内，使得滚珠丝杠沿其轴向转动；

锥齿轮a通过键以及套筒固定在传动轴上，使得锥齿轮a仅沿传动轴轴向同步转动，而不发生相对滑移；锥齿轮b中间为一个通孔，通过螺钉与滚珠丝杠底端的螺纹孔固连在一起，使得锥齿轮b与滚珠丝杠同轴转动；锥齿轮a与锥齿轮b中心轴线夹角为90°，通过该配合角度，实现锥齿轮a与锥齿轮b的传动转向功能；

滚珠丝杠螺母随着滚珠丝杠的转动而上下移动，并且滚珠丝杠螺母上开有孔槽，孔槽内插入抱爪旋转轴b，通过销钉将抱爪旋转轴b固定于滚珠丝杠螺母上；抱爪旋转轴a固定于固定框架对应的孔内；