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原文传递一种航天器停泊机构

专利名称：	一种航天器停泊机构
摘要：	本发明涉及一种航天器停泊机构，属于空间站货物运输领域；包括主动端和被动端；主动端包括三爪式连接机构、弹簧推杆分离机构、滚珠丝杠传动机构、蜗轮蜗杆自锁机构、主动端壳体、主动端电接口、推盘和固定盘；被动端包括被动端壳体、被动端碟簧组件、被动端电接口和被动端导引定向孔；主动端在空间机械臂带动下对准被动端后；三爪式连接机构向外旋转打开；主动端继续向被动端移动；直至主动端电接口插入被动端电接口，直至插接到位；三爪式连接机构的3个夹爪向内旋转关闭，现锁紧固定；本发明能够在空间机械臂协助下实现携带货物与空间站机械连接，能够将货物停靠在空间站，并能长期保持稳定停靠。在需要分离时，实现低冲击可靠分离。
专利类型：	发明专利
申请人：	北京空间飞行器总体设计部
发明人：	王文龙;何冰;殷新喆;王宁;夏祥东;孙繁新;陈同祥;孙勇;程大义;肖涛;王波;杨建中;庄原;李林;唐自新;李潇;从强
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T20:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
申请号：	CN201911329269.3
公开号：	CN111017271A
代理机构：	中国航天科技专利中心
代理人：	李晶尧
分类号：	B64G1/64;B;B64;B64G;B64G1;B64G1/64
申请人地址：	100094 北京市海淀区友谊路104号
主权项：	1.一种航天器停泊机构，其特征在于：包括主动端和被动端；其中，主动端包括三爪式连接机构(1)、弹簧推杆分离机构(2)、滚珠丝杠传动机构(3)、蜗轮蜗杆自锁机构(5)、主动端壳体(10)、主动端电接口(13)、推盘(14)和固定盘(15)；主动端壳体(10)为中空柱体结构；蜗轮蜗杆自锁机构(5)设置在主动端壳体(10)的内部底端；滚珠丝杠传动机构(3)设置在蜗轮蜗杆自锁机构(5)上方，且滚珠丝杠传动机构(3)与蜗轮蜗杆自锁机构(5)的输出端对接；推盘(14)为水平放置的盘状结构；推盘(14)同轴与滚珠丝杠传动机构(3)固定连接；三爪式连接机构(1)的根部固定安装在推盘(14)的上表面；且三爪式连接机构(1)沿推盘(14)周向均匀分布；三爪式连接机构(1)的顶端伸出主动端壳体(10)；固定盘(15)设置在主动端壳体(10)的顶部；且位于三爪式连接机构(1)的中心；主动端电接口(13)和弹簧推杆分离机构(2)均设置在固定盘(15)的上表面；所述被动端包括被动端壳体(6)、被动端碟簧组件(7)、被动端电接口(8)和被动端导引定向孔(9)；其中，被动端壳体(6)为柱体结构；被动端碟簧组件(7)沿周向均匀设置在被动端壳体(6)的外壁；被动端电接口(8)和被动端导引定向孔(9)设置在被动端壳体(6)的轴向下端面。 2.根据权利要求1所述的一种航天器停泊机构，其特征在于：所述主动端还包括手动操作驱动机构(4)和电机(12)；手动操作驱动机构(4)和电机(12)均设置在主动端壳体(10)的内部底端；且手动操作驱动机构(4)和电机(12)分别与蜗轮蜗杆自锁机构(5)的输入端连接；实现手动驱动蜗轮蜗杆自锁机构(5)或电机驱动蜗轮蜗杆自锁机构(5)。 3.根据权利要求2所述的一种航天器停泊机构，其特征在于：所述三爪式连接机构(1)包括3个夹爪；3个夹爪沿周向均匀设置在推盘(14)的顶部；弹簧推杆分离机构(2)包括3个弹簧推杆；3个弹簧推杆沿周向均匀设置在固定盘(15)的顶端；主动端电接口(13)包括3个电插销；沿周向均匀设置在固定盘(15)的顶端；且3个弹簧推杆与3个电插销交错分布。 4.根据权利要求3所述的一种航天器停泊机构，其特征在于：所述被动端碟簧组件(7)包括3个碟簧；3个碟簧沿周向均匀设置在被动端壳体(6)的外壁；且3个碟簧的位置分别与3个夹爪的位置对应；被动端电接口(8)包括3个电插孔；3个电插孔沿周向均匀设置在被动端壳体(6)的轴向底端；被动端导引定向孔(9)包括3个导向孔；3个导向孔沿周向均匀设置在被动端壳体(6)的轴向底端；且3个电插孔的位置分别与3个电插销的位置对应；3个导向孔的位置分别与3个弹簧推杆的位置对应。 5.根据权利要求4所述的一种航天器停泊机构，其特征在于：主动端的运动过程为：蜗轮蜗杆自锁机构(5)在手动操作驱动机构(4)或电机(12)的驱动下转动；带动滚珠丝杠传动机构(3)运动；滚珠丝杠传动机构(3)带动推盘(14)做竖直方向平移运动；当推盘(14)随滚珠丝杠传动机构(3)竖直向上移动时，三爪式连接机构(1)以三爪式连接机构(1)与推盘(14)的连接点为轴向外旋转打开；当推盘(14)随滚珠丝杠传动机构(3)竖直向下移动时，三爪式连接机构(1)以三爪式连接机构(1)与推盘(14)的连接点为轴向内旋转闭合，实现抓紧。 6.根据权利要求5所述的一种航天器停泊机构，其特征在于：所述被动端固定安装在外部空间站的外壁；主动端固定安装在外部空间货盘的外壁；外部空间货盘在外部空间机械臂的带动下，对准外部空间站；最终实现主动端与被动端的对接。 7.根据权利要求6所述的一种航天器停泊机构，其特征在于：所述主动端与被动端对接的过程为：主动端在外部空间机械臂带动下对准被动端后；三爪式连接机构(1)的3个夹爪向外旋转打开；主动端继续向被动端移动；直至弹簧推杆分离机构(2)的3个弹簧推杆伸入被动端导引定向孔(9)的3个导向孔中；主动端继续向被动端移动；实现主动端电接口(13)的3个电插销插入被动端电接口(8)的3个电插孔，直至插接到位，实现电路连通；三爪式连接机构(1)的3个夹爪向内旋转关闭；3个夹爪的顶端内壁压紧被动端碟簧组件(7)的3个碟簧实现锁紧固定。 8.根据权利要求7所述的一种航天器停泊机构，其特征在于：所述夹爪为倒置L形结构；夹爪闭合时，实现对碟簧的压紧。 9.根据权利要求8所述的一种航天器停泊机构，其特征在于：初始状态弹簧推杆伸入导向孔中无变形；当主动端沿导向孔继续移动直至电插销与电插孔插接到位时，此时弹簧推杆为压缩状态。 10.根据权利要求9所述的一种航天器停泊机构，其特征在于：当主动端与被动端脱离时，三爪式连接机构(1)向外旋转打开；被动端碟簧组件(7)被压紧的3个碟簧和弹簧推杆分离机构(2)被压紧的3个弹簧推杆的恢复力提供了分离力，实现主动端与被动端的脱离。
所属类别：	发明专利