[发明专利]一种自动定心的可收缩式捕获对接装置

说明书

本发明公开了一种自动定心的可收缩式捕获对接装置，包括：主动端和被动端，主动端包括：上盖板、浮动电连接器插座、液路断接器活动端、外壳、传动齿轮、拉伸丝杠、抱爪支架、拉伸平板、三叉滑轨、抱爪、主动驱动件、被动驱动件A、被动驱动件B、拉伸电机、驱动齿轮、整体传动齿圈和滑块；被动端包括：对接环、液路断接器固定端、浮动电连接器插头和支撑板；本发明对接装置能够通过自适应收缩实现多种服务飞行器接口和空间飞行器停泊平台的引导定位对接、自动定心捕获、自动定心收紧、盲插电连接器插拔、液路断接器插拔、刚性锁紧，从而为将多种空间飞行器对接于服务飞行器舱外设定位置提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及空间应用设备技术领域，具体涉及一种自动定心的可收缩式捕获对接装置。

背景技术

高轨飞行器平台正在向服务站方向发展，在停泊平台上布置了大量服务飞行器停泊接口以实现在轨服务能力。空间站、载人飞船等空间飞行器在舱体外壁布置了大量暴露载荷实验平台以扩展空间飞行器的暴露实验能力。目前国际空间站已使用多种形式的载荷对接锁紧接口装置和捕获对接装置支持暴露实验任务；美国等实施的在轨验证项目使用多种形式的捕获对接装置支持飞行器对接实验任务。

但是针对捕获对接装置，现有技术中的捕获对接装置不能自适应收缩捕获多种规格飞行器、任务适应性程度不高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自动定心的可收缩式捕获对接装置，能够通过自适应收缩实现多种服务飞行器接口和空间飞行器停泊平台的引导定位对接、自动定心捕获、自动定心收紧、盲插电连接器插拔、液路断接器插拔、刚性锁紧，从而为将多种空间飞行器对接于服务飞行器舱外设定位置提供技术支撑。

本发明的技术方案为：一种自动定心的可收缩式捕获对接装置，包括：主动端和被动端，主动端包括：上盖板、浮动电连接器插座、液路断接器活动端、外壳、传动齿轮、拉伸丝杠、抱爪支架、拉伸平板、三叉滑轨、抱爪、主动驱动件、被动驱动件A、被动驱动件B、拉伸电机、驱动齿轮、整体传动齿圈和滑块；被动端包括：对接环、液路断接器固定端、浮动电连接器插头和支撑板；

上盖板为圆形盖板，其上沿周向分别均匀安装三个液路断接器活动端和三个浮动电连接器插座；上盖板沿径向开设有三个条形开口槽，三个条形开口槽沿上盖板的周向均匀分布且开口均朝外，为安装于外壳中的三个抱爪预留运动空间，三个抱爪运动时向同一中心收缩或远离同一中心；上盖板的三个条形开口槽长边均设有滑槽，每个条形开口槽中安装一个抱爪支架，滑槽用于约束抱爪支架沿径向直线运动；

上盖板固定于外壳上端面；外壳呈圆筒形，内部沿周向均匀间隔分布三个拉伸丝杠，每个拉伸丝杠平行于外壳轴向，拉伸丝杠仅具有绕其自身轴线旋转的自由度；外壳内底面安装有拉伸电机；外壳底部周向开设环形槽，整体传动齿圈安装在外壳底部的环形槽中，三个传动齿轮安装固定于三个拉伸丝杠的底部；三个传动齿轮与整体传动齿圈啮合；

每个抱爪支架为“L”型，其水平段端部设有堵头，三个抱爪支架的水平段从三个对应的条形开口槽中伸出，其竖直段设置在外壳内部并与外壳轴向平行，三个堵头位于外壳的轴向同一高度且均朝向外侧；第一个堵头和第三个堵头之间安装主动驱动件，第二个堵头和第三个堵头之间安装从动驱动件A，第一个堵头和第二个堵头之间安装从动驱动件B；当主动驱动件伸缩时，带动从动驱动件A和从动驱动件B同步伸缩；

三个抱爪支架水平段分别开设方形通孔，方形通孔的轴向均与上盖板的径向平行，三叉滑轨包括：三个叉体和一个圆环体，三个叉体沿周向均匀间隔分布在圆环体外周，三个叉体均为方柱形杆；三叉滑轨的三个叉体分别与三个抱爪支架上的方形通孔滑动配合，对三个抱爪支架之间的同步运动进行自动定心和限位；

三个抱爪支架水平段分别开有条形通孔，条形通孔的轴向与上盖板的轴向平行，其内部两侧壁固定有滑块，抱爪上对应设有折线型通槽，抱爪通过滑块安装在抱爪支架水平段的条形通孔中，滑块与折线型槽滑动配合，条形通孔内部为抱爪的运动预留空间；三个抱爪支架的竖直段两内侧开设相对的滑槽，抱爪下部约束在滑槽中，使抱爪在抱爪支架的竖直段上下滑动；