[发明专利]一种丝杠螺母夹紧式对接机构及其工作方法

说明书

本发明提供了一种丝杠螺母夹紧式对接机构及其工作方法，对接机构包括主动端和被动端，主动端包括主动端壳、锥面螺母A、锥面螺母B、横梁A、横梁B、电机、正反丝杠和复位弹簧，在正反丝杠上配合锥面螺母A和锥面螺母B，横梁A和横梁B通过复位弹簧连接，在横梁A上表面设有锁紧斜面A和锁紧直面A，在横梁B下表面设有锁紧斜面B和锁紧直面B；被动端包括被动端壳，电机转动带动正反丝杠旋转，带动锥面螺母A和锥面螺母B同步靠近，锥面螺母A和锥面螺母B使横梁A和横梁B移动，锁紧斜面和锁紧直面穿出主动端壳后对接锁紧被动端。本发明对模块化航天器对接过程具有导向、锁紧和分离功能，满足不同模块化航天器在轨组装的应用场合。

技术领域

本发明属于航天技术领域，尤其是涉及一种丝杠螺母夹紧式对接机构及其工作方法。

背景技术

随着商业航天的迅猛发展以及我国空间站等空间设施的在轨建造、在轨维修与升级等，需要首先数量众多的模块化航天器与大型航天器之间的对接与分离，从而实现模块更换、在轨加注等操作，有效延长在轨航天器的使用寿命，最大化航天器的经济效益。模块化航天器是指若干独立的功能模块，其在质量、尺寸上具有系列化、标准化的特点，每个模块化航天器均采用标准的机械、电、热及数据接口。为了适应不同模块化航天器的对接需求，迫切需要一种结构简单、通用性强的对接机构，更好地为在轨航天器提供服务。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种丝杠螺母夹紧式对接机构及其工作方法，对接机构对模块化航天器对接过程具有导向、锁紧和分离功能，满足不同模块化航天器在轨组装的应用场合。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种丝杠螺母夹紧式对接机构，包括主动端和被动端，所述主动端包括主动端壳、锥面螺母A、锥面螺母B、横梁A、横梁B、电机、正反丝杠和复位弹簧，所述锥面螺母A、锥面螺母B、横梁A、横梁B、正反丝杠和复位弹簧均布置在主动端壳内，所述正反丝杠设置在主动端壳的中心处，并且一端与电机的输出轴连接，在正反丝杠上配合锥面螺母A和锥面螺母B，所述锥面螺母A和锥面螺母B形成容纳横梁A和横梁B的空间，所述横梁A和横梁B平行布置，且每个横梁的两端均通过斜端面分别与锥面螺母A和锥面螺母B的锥面配合，所述横梁A设置在正反丝杠的上方，所述横梁B设置在正反丝杠的下方，所述横梁A和横梁B通过复位弹簧连接，在横梁A上表面设有锁紧斜面A和锁紧直面A，在横梁B下表面设有锁紧斜面B和锁紧直面B，且锁紧斜面A和锁紧斜面B位置相对应布置，所述锁紧直面A和锁紧直面B位置相对应布置；

所述被动端包括被动端壳，所述被动端壳为中心开孔结构，且在被动端壳内壁设有配合锥面和导向锥面，所述配合锥面与锁紧斜面A和锁紧斜面B配合，所述锁紧直面A和锁紧直面B与被动端壳的配合端面相配合；

电机转动带动正反丝杠旋转，从而带动锥面螺母A和锥面螺母B同步靠近，锥面螺母A和锥面螺母B带动使横梁A向上移动，横梁B向下移动，从而使锁紧斜面A、锁紧斜面B、锁紧直面A和锁紧直面B穿出主动端壳后对接锁紧被动端壳。

进一步的，所述电机通过联轴器与所述正反丝杠连接，所述电机固定在主动端壳的端部。

进一步的，在主动端壳内壁设有限制锥面螺母A和锥面螺母B转动的限位件，正反丝杠旋转，带动锥面螺母A和锥面螺母B沿主动端壳内壁移动。

进一步的，所述限位件为设置在主动端壳内壁上的滑轨，相应的，在锥面螺母A和锥面螺母B的表面设有与滑轨配合的滑槽。

进一步的，主动端壳的中部设有中端锥面，所述中端锥面与被动端壳的导向锥面配合。

进一步的，在主动端壳上开设有用于两锁紧斜面和两锁紧直面上下竖直滑动通过的开口结构。

进一步的，所述横梁A上表面设有两个锁紧斜面A和两个锁紧直面A，在横梁B下表面设有两个锁紧斜面B和两个锁紧直面B，相应的，主动端壳的上下表面各设置四个开口结构。