[发明专利]一种低冲击空间对接电磁密封装置

说明书

本发明公开了一种低冲击空间对接电磁密封装置，包括设于第一飞行器对接口的极靴组件、隔磁环、永磁体、磁性流体，以及设于第二飞行器对接口的波纹管、基座、伸缩部、导磁轴。极靴组件包括至少两个极靴，极靴上设有若干极齿。相邻两个极靴之间设有永磁体。极靴组件远离第二飞行器对接口的一侧设有隔磁环，永磁体的内圆面和与其相邻的两个极靴的相邻侧面配合形成容置空间。基座与第二飞行器对接口的壳体内圆面连接，伸缩部固连于基座，其输出端与导磁轴连接。基座、伸缩部和导磁轴均内部中空且配合形成一两端开口的空腔，波纹管位于空腔内，第一端伸出空腔与基座远离导磁轴的一侧连接，第二端与导磁轴的内壁面连接。

技术领域

本发明属于航天器空间对接领域，尤其涉及一种低冲击空间对接电磁密封装置。

背景技术

对接机构技术是指能够在太空通过接触、缓冲、捕获和刚性联接等过程将两个飞行器在结构上形成一个整体的技术。其中，在轨道上等待对接的飞行器称为目标飞行器，通过一系列变轨等运动控制与目标飞行器进行对接的飞行器称为主动飞行器。包括我国在内的各航天强国均在研制具有低冲击、高可靠性、规范性、多功能性、轻质高效以及智能化等典型技术特征的新一代航天器空间对接系统，因其最大特点为柔性对接，对接接触过程撞击载荷较小，新一代航天器空间对接系统每个国家结构形式均不相同。

密封是航天器空间交会对接过程的主要环节之一，主动飞行器和目标飞行器对齐拉紧后，两个对接系统进行密封、锁合并建立刚性连接，形成一个密封的输送通道。安装在两对接系统接口处的对接密封装置即是保证对接密封性能的主要部件，该装置除保证对接过程及完成后舱内空气等物质的极低泄漏外，还应在太空环境下具有低载荷、易对接、易分离、冗余密封以及反复使用等特性。低的泄漏率是空间对接密封装置的主要性能指标之一，在其产品研制过程中，需开发新型密封结构来满足日益发展的空间对接技术需求。为了实现空间二个航天器之间的有效对接，需要对接机构的所有部件进行隔热保温、防辐射、防泄漏处理，同时密封装置还要求能随着对接实现时的运动而保持一定的柔韧性、气密性和足够的强度。

现有技术中，为了满足空间对接飞行器低冲击对接系统对接面密封耐压性能的要求，有提出可伸缩可更换密封件的轨道舱结构，也有提出既能对对接机构进行隔热保温和防辐射处理，同时又保持一定柔韧性、气密性和强度的空间对接机构用保温隔热软罩结构。

尽管这两种关于空间对接密封技术，能够满足空间对接飞行器低冲击对接系统对接面密封要求，且可应用于空间对接的工作环境中，极大提高了密封需求，具有低载荷、易对接、易分离、冗余密封以及反复使用的特性。然而，在现有密封装置结构中，采用密封圈来实现密封连接，而密封圈无法实现零泄漏，而且使用寿命短，无法防尘，容易受到太空环境的污染，即现有的密封装置容易失效不稳定，密封耐压性能差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低冲击空间对接电磁密封装置，以解决现有技术中空间对接装置存在容易失效不稳、密封耐压性能差的问题。本发明的技术方案为：

一种低冲击空间对接电磁密封装置，包括设于第一飞行器对接口的极靴组件、隔磁环、永磁体和磁性流体，以及设于第二飞行器对接口的波纹管、基座、伸缩部和导磁轴；

所述极靴组件包括至少两个极靴，所述极靴的外圆面与所述第一飞行器对接口的壳体内圆面密封连接，所述极靴的内圆面朝向其轴线方向凸设有若干极齿，相邻两个所述极靴之间设有永磁体，且每一所述永磁体的磁极均同向设置，所述极靴组件远离所述第二飞行器对接口的一侧设有隔磁环，所述永磁体的内圆面和与其相邻的两个所述极靴的相邻侧面配合形成容置空间；

所述基座的外圆面与所述第二飞行器对接口的壳体内圆面密封连接，所述伸缩部固连于所述基座，所述伸缩部的输出端与所述导磁轴的第一端连接；

所述基座、所述伸缩部和所述导磁轴均内部中空且配合形成一两端开口的空腔，所述波纹管位于所述空腔内，所述波纹管的第一端伸出所述空腔与所述基座远离所述导磁轴的一侧连接，所述波纹管的第二端与所述导磁轴的内壁面连接；