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原文传递一种摆杆式空间碎片捕获机构

专利名称：	一种摆杆式空间碎片捕获机构
摘要：	一种摆杆式空间碎片捕获机构，属于空间捕获装置。为了解决现有的捕获装置采用绳网式结构，对于不同位置空间碎片的多次捕获，有可能导致已捕获的空间碎片再次飞出，稳定性差。本发明中的臂杆用于连接折叠式捕获框架和离轨装置，折叠式捕获框架包括背板、弯折肋条、门框、摆杆式门帘结构、锁紧释放机构和捕获筐锁紧机构，背板和门框相对设置，且二者之间通过弯折肋条进行连接；网兜设置在折叠式捕获框架上，并与折叠式捕获框架围合成带有入口的抓捕仓，摆杆式门帘结构安装在门框内并将抓捕仓的入口封堵上；锁紧释放机构用于折叠式捕获框架与卫星本体的连接固定，捕获筐锁紧机构用于保证折叠式捕获框架处于聚拢的状态。本发明主要用于捕获空间碎片。
专利类型：	发明专利
申请人：	哈尔滨工业大学;上海宇航系统工程研究所
发明人：	孙奎;李雪皑;曹宝石;刘阳;谢宗武;赵真;肖余之
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-20T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310899193.8
公开号：	CN117022690A
代理机构：	哈尔滨市松花江联合专利商标代理有限公司
代理人：	高志光
分类号：	B64G4/00;B;B64;B64G;B64G4;B64G4/00
申请人地址：	150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号;
主权项：	1.一种摆杆式空间碎片捕获机构，其特征在于：它包括臂杆(1)、折叠式捕获框架和网兜(2)；所述的臂杆(1)用于连接折叠式捕获框架和离轨装置(3)，臂杆(1)的一端铰连接在离轨装置(3)上，臂杆(1)的另一端铰连接在折叠式捕获框架上；所述的折叠式捕获框架包括背板(4)、弯折肋条(5)、门框(6)、摆杆式门帘结构(7)、锁紧释放机构(8)和捕获筐锁紧机构(9)，所述的背板(4)和门框(6)相对设置，且二者之间通过弯折肋条(5)进行连接，通过弯折肋条(5)的伸直与弯折实现折叠式捕获框架的展开与聚拢；所述的网兜(2)设置在折叠式捕获框架上，并与折叠式捕获框架围合成带有入口的抓捕仓，所述的摆杆式门帘结构(7)为具有被动启动、自动关闭功能的门帘式结构，摆杆式门帘结构(7)安装在门框(6)内并将抓捕仓的入口封堵上，空间碎片(10)通过撞击摆杆式门帘结构(7)进入抓捕仓内，并被摆杆式门帘结构(7)封堵在抓捕仓内；所述锁紧释放机构(8)的一端安装在折叠式捕获框架上，锁紧释放机构(8)的另一端安装在卫星本体上，锁紧释放机构(8)用于折叠式捕获框架与卫星本体的连接固定，同时保证折叠式捕获框架处于聚拢的状态；所述的捕获筐锁紧机构(9)安装在背板(4)和门框(6)上，捕获筐锁紧机构(9)用于保证折叠式捕获框架处于聚拢的状态。 2.根据权利要求1所述的一种摆杆式空间碎片捕获机构，其特征在于：所述的摆杆式门帘结构(7)包括两组摆杆机构和两组摆杆固定机构；两组所述的摆杆机构上下相对设置在门框(6)的顶部和底部，并将门框(6)封堵上；两组所述的摆杆固定机构安装在门框(6)中间的位置处，每组摆杆固定机构对应一组摆杆机构设置。 3.根据权利要求2所述的一种摆杆式空间碎片捕获机构，其特征在于：每组摆杆机构包括一根第一转轴(7-1)、斥力线圈组(7-2)、吸力线圈组(7-3)和若干根并排设置的摆杆(7-4)，所述的第一转轴(7-1)固定安装在门框(6)上，所述的摆杆(7-4)套在第一转轴(7-1)上并以第一转轴(7-1)的中轴线为轴转动；所述的斥力线圈组(7-2)和吸力线圈组(7-3)分别设置在门框(6)的两侧并垂直设置，其中斥力线圈组(7-2)水平安装在门框(6)上，并处于门框(6)的内侧，所述的吸力线圈组(7-3)竖直安装在门框(6)上，并处于门框(6)的外侧；每根摆杆(7-4)靠近第一转轴(7-1)的一端分别安装有一个斥力永磁体(7-5)和一个吸力永磁体(7-6)，所述的斥力永磁体(7-5)处于摆杆(7-4)的内侧，所述的吸力永磁体(7-6)处于摆杆(7-4)的外侧。 4.根据权利要求3所述的一种摆杆式空间碎片捕获机构，其特征在于：每组摆杆固定机构包括两个火工品(7-7)和一根非金属绳索(7-8)，两个所述的火工品(7-7)分别安装在门框(6)相对的两侧外侧壁上，且门框(6)与火工品(7-7)相对应的位置处开有一个第一穿线孔(6-1)，所述的摆杆(7-4)上开有第二穿线孔(7-4-1)，非金属绳索(7-8)穿过摆杆(7-4)上的第二穿线孔(7-4-1)和门框(6)上的第一穿线孔(6-1)，并与两端的火工品(7-7)固定连接。 5.根据权利要求1所述的一种摆杆式空间碎片捕获机构，其特征在于：所述的弯折肋条(5)是由若干根顺次连接的碳纤维杆(5-1)连接而成，相邻的两根碳纤维杆(5-1)之间设置有一个连接铰链(11)；处于首端的碳纤维杆(5-1)与背板(4)之间通过一个连接铰链(11)进行铰连接，处于末端的碳纤维杆(5-1)与门框(6)之间通过一个连接铰链(11)进行铰连接，所述的连接铰链(11)具有自动锁紧定位功能。 6.根据权利要求5所述的一种摆杆式空间碎片捕获机构，其特征在于：所述的连接铰链(11)包括第一铰接座(11-1)、第二铰接座(11-2)、第二转轴(11-3)、扭簧(11-4)、锁紧销、弹簧和锁紧套(11-5)；所述的第二铰接座(11-2)插在第一铰接座(11-1)内并通过第二转轴(11-3)转动连接；所述第一铰接座(11-1)的一侧内壁由内至外开有依次贯通的弧形滑槽(11-1-1)和锁紧孔(11-1-2)；所述第二铰接座(11-2)的一侧侧壁上开有插孔，并与第一铰接座(11-1)内侧壁处的弧形滑槽(11-1-1)相对设置；所述的锁紧套(11-5)安装在第二铰接座(11-2)内，锁紧套(11-5)内的安装腔与第二铰接座(11-2)上的插孔相通；所述的锁紧销和弹簧轴向依次安装在锁紧套(11-5)的安装腔中，锁紧销的一端伸出锁紧套(11-5)，并穿过第二铰接座(11-2)上的插孔与第一铰接座(11-1)上的弧形滑槽(11-1-1)滑动连接，锁紧销的另一端与弹簧连接，所述的弹簧处于压缩状态；所述的扭簧(11-4)套在第二转轴(11-3)上，扭簧(11-4)两端的支脚分别连接在第一铰接座(11-1)两侧的内壁上，扭簧(11-4)中间的支脚连接在锁紧套(11-5)上。 7.根据权利要求6所述的一种摆杆式空间碎片捕获机构，其特征在于：所述的锁紧释放机构(8)包括同轴设置的第一胀断器(8-1)、第一轴套(8-2)和连接底座(8-3)；所述的第一轴套(8-2)设置在背板(4)与门框(6)之间，所述的连接底座(8-3)安装在卫星本体上；所述的第一胀断器(8-1)贯穿于第一轴套(8-2)和连接底座(8-3)并固定安装在背板(4)与门框(6)上。 8.根据权利要求7所述的一种摆杆式空间碎片捕获机构，其特征在于：所述的捕获筐锁紧机构(9)包括同轴设置的第二胀断器(9-1)、第二轴套(9-2)和固定片；所述的第二轴套(9-2)设置在背板(4)与门框(6)之间，所述的固定片安装在门框(6)上；所述的第二胀断器(9-1)贯穿于第二轴套(9-2)和固定片并固定安装在背板(4)上。 9.根据权利要求8所述的一种摆杆式空间碎片捕获机构，其特征在于：所述的臂杆(1)与离轨装置(3)之间通过连接铰链(11)进行连接；所述的臂杆(1)与折叠式捕获框架之间通过连接铰链(11)和锁紧机构(12)进行连接。 10.根据权利要求9所述的一种摆杆式空间碎片捕获机构，其特征在于：所述锁紧机构(12)的结构与捕获筐锁紧机构(9)的结构形式相同；锁紧机构(12)中的第二轴套设置在第二铰接座(11-2)的两个侧壁之间，固定片安装在第一铰接座(11-1)的其中一个侧壁上，第二胀断器贯穿于第二轴套和固定片并固定安装在第一铰接座(11-1)的另一个侧壁上。
所属类别：	发明专利