[发明专利]旋转T型头式空间对接锁释机构

说明书

本发明提供了一种旋转T型头式空间对接锁释机构，包括安装在被动飞行器上的被动端和安装在主动飞行器上的主动端，主动端包括设置在壳体内的浮头锥头、丝杠‑T型头、螺母、A动力传递件、B动力传递件和动力调节件，浮头锥头与壳体滑动连接，丝杠‑T型头为在丝杠端部设置T型结构的组合结构，丝杠‑T型头的丝杠穿入浮头锥头内部与螺母配合，丝杠‑T型头的T型结构设置在浮头锥头的外部，在浮头锥头内部浮头锥头和螺母之间设有锥头弹簧。本发明是一种具有大容差捕获特性的空间对接锁释机构，可在空间机械臂辅助操控下进行重复捕获、锁紧和释放，实现空间模块化有效载荷与母航天器的连接与分离，降低在轨操控的难度，提高在轨建造及组装的效率。

技术领域

本发明属于空间有效载荷及模块捕获、对接、锁紧及释放技术领域，尤其是涉及一种旋转T型头式空间对接锁释机构。

背景技术

随着航天技术的发展，在轨建造、航天器的在轨维修和维护需要模块化有效载荷能实现在轨快速对接、锁紧与释放，确保模块化有效载荷能在一定误差范围内与航天器实现可靠对接，并在对接过程中实现机-电-气-液-信等多接口的一体化连接。当需要对故障模块化有效载荷进行更换时，需要模块化有效载荷能实现自主释放。因此，需要针对在轨操控的此种需求，研制出一种无人参与的自动化空间对接锁释机构，并具有对接可靠性高、锁紧后可进行力载保持，同时具有较强的空间环境适应能力。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种旋转T型头式空间对接锁释机构，是一种具有大容差捕获特性的空间对接锁释机构，可在空间机械臂辅助操控下进行重复捕获、锁紧和释放，实现空间模块化有效载荷与母航天器的连接与分离，降低在轨操控的难度，提高在轨建造及组装的效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种旋转T型头式空间对接锁释机构，包括安装在被动飞行器上的被动端和安装在主动飞行器上的主动端，所述的主动端包括设置在壳体内的浮头锥头、丝杠-T型头、螺母、A动力传递件、B动力传递件和动力调节件、所述的浮头锥头与壳体滑动连接，所述的丝杠-T型头为在丝杠端部设置T型结构的组合结构，所述的丝杠-T型头的丝杠穿入浮头锥头内部后与螺母配合，丝杠-T型头的T型结构设置在浮头锥头的外部，在浮头锥头内部浮头锥头和螺母之间设有一锥头弹簧，所述的锥头弹簧用于提供浮头锥头沿壳体内腔滑动的动力以及浮头锥头对T型结构的压紧力，所述的浮头锥头内设有限制丝杠-T型头转动角度的限位机构，所述螺母的一端设有与丝杠配合的螺纹段，螺母的内部设有限位槽，所述的限位槽与摩擦旋转机构滑动连接，所述的限位槽实现摩擦旋转机构与螺母的同步转动，所述的摩擦旋转机构带动丝杠-T型头转动，所述摩擦旋转机构可在限位槽内滑动，螺母的另一端与A动力传递件的一端滑动连接，A动力传递件转动带动螺母同步转动，所述的A动力传递件的另一端穿过B动力传递件后通过螺纹与动力调节件连接，所述的A动力传递件通过齿轮啮合与分离方式实现与B动力传递件连接与分离，所述的B动力传递件与壳体之间设有单向轴承，所述的动力调节件与拨叉配合，所述的拨叉由电机带动；

所述的被动端为扩口式结构，且与浮头锥头的形状相适应，所述的被动端的底部设有与丝杠-T型头的T型结构对接的开口，且发射在轨后的主动端的T型结构与被动端的开口呈空间垂直设置，主动端的T型结构旋转至与开口平行时，T型结构穿入开口内，主动端对接被动端，主动端的T型结构再次旋转至与开口空间垂直时，主动端捕获被动端。

进一步的，所述摩擦旋转机构包括摩擦盘、滚珠、压缩弹簧和旋转调节件，在螺母内腔中的所述丝杠上以及丝杠的端部分别设有第一台肩和第二台肩，所述摩擦盘、旋转调节件均套设在两个台肩之间的丝杠上，所述摩擦盘外沿与螺母内部的限位槽配合，所述摩擦盘的一侧端面压在第一台肩上，另一侧端面均匀设有多个与滚珠配合的球窝，所述旋转调节件一侧端面均与多个与滚珠配合的球窝，另一侧端面与第二台肩之间设置压缩弹簧，所述螺母转动通过限位槽带动摩擦盘同步转动，所述摩擦盘带动丝杠-T型头转动。