[发明专利]一种航天器停泊机构

说明书

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。

技术领域

本发明属于空间站货物运输领域，涉及一种航天器停泊机构。

背景技术

随着我国航天技术的发展，空间站的建立与发展是空间技术的重要集成与体现。未来我国空间站在轨飞行期间，需要空间货物资源的补给，需要将地面物资输送到空间站，实现空间货物在空间站的停靠。

空间货物将由货运飞船输送至空间预定区域，由空间站机械臂操作将货盘系统拉出并转移至空间站，与空间站舱体实现对接停靠与解锁分离。

现有技术中在轨应用的无人对接机构大多为低预紧力对接机构(在轨工作时不需过大的预紧力即可完成两个轻型航天器的对接)，随着在轨服务、空间站等大型空间设施的在轨部署，对空间对接机构提出了大承载、长时锁紧的需求。现有技术中由于预紧力小，对接完成后承载的能力不能满足大型航天器连接的需求，且预紧力施加锁紧后，长时锁紧会导致的应力松弛和机构蠕变问题在当前技术中也未解决。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种航天器停泊机构，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。

本发明解决技术的方案是：

一种航天器停泊机构，包括主动端和被动端；其中，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；主动端壳体为中空柱体结构；蜗轮蜗杆自锁机构设置在主动端壳体的内部底端；滚珠丝杠传动机构设置在蜗轮蜗杆自锁机构上方，且滚珠丝杠传动机构与蜗轮蜗杆自锁机构的输出端对接；推盘为水平放置的盘状结构；推盘同轴与滚珠丝杠传动机构固定连接；三爪式连接机构的根部固定安装在推盘的上表面；且三爪式连接机构沿推盘周向均匀分布；三爪式连接机构的顶端伸出主动端壳体；固定盘设置在主动端壳体的顶部；且位于三爪式连接机构的中心；主动端电接口和弹簧推杆分离机构均设置在固定盘的上表面；所述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；其中，被动端壳体为柱体结构；被动端碟簧组件沿周向均匀设置在被动端壳体的外壁；被动端电接口和被动端导引定向孔设置在被动端壳体的轴向下端面。

在上述的一种航天器停泊机构，所述主动端还包括手动操作驱动机构和电机；手动操作驱动机构和电机均设置在主动端壳体的内部底端；且手动操作驱动机构和电机分别与蜗轮蜗杆自锁机构的输入端连接；实现手动驱动蜗轮蜗杆自锁机构或电机驱动蜗轮蜗杆自锁机构。

在上述的一种航天器停泊机构，所述三爪式连接机构包括3个夹爪；3个夹爪沿周向均匀设置在推盘的顶部；弹簧推杆分离机构包括3个弹簧推杆；3个弹簧推杆沿周向均匀设置在固定盘的顶端；主动端电接口包括3个电插销；沿周向均匀设置在固定盘的顶端；且3个弹簧推杆与3个电插销交错分布。

在上述的一种航天器停泊机构，所述被动端碟簧组件包括3个碟簧；3个碟簧沿周向均匀设置在被动端壳体的外壁；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的轴向底端；被动端导引定向孔包括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。