[发明专利]一种在轨可重复使用的多功能电磁接口装置

说明书

本发明涉及一种在轨可重复使用的多功能电磁接口装置，属于空间连接分离机构设计技术领域；包括主动端和被动端；实现主动端与被动端的对接和分离；主动端包括主动端壳体、3个定位电磁体、3个阻尼底座、环状永磁体、套筒、推杆、线圈、导线柱、弹簧底座、弹簧、滑杆；被动端包括被动端主体、3个锁轴、3个点状永磁体；基于电磁力的可变速分离装置，通过控制电压和电流，面向未知任务中的星体负载的实际重量和分离速度要求，调节电磁力的大小，推动星体自主变速分离，分离速度可调，响应快；同时实现微小型卫星的在轨对接，机、电、气、液等星间物质或能量的传输，变速弹射等功能，进行多层次系统连接，形成轻小型化的装置。

技术领域

本发明属于空间连接分离机构设计技术领域，涉及一种在轨可重复使用的多功能电磁接口装置。

背景技术

近年来，随着新技术的持续突破，微小型卫星自身重量小，体积小，在轨应用形式灵活，因此，小型、微小型卫星在轨应用日益增多。为适应未来微小卫星或星群的在轨服务，如何实现轻小型多功能微小卫星在轨接口装置，如何实现微小卫星在轨自主对接、延寿、功能重组及快速重组星群等任务，是目前继续解决的技术问题。

在微小型卫星轨服务任务中，传统的基于地面有人操作的连接、分离接口形式已经不能满足复杂多样化的空间任务需求。目前微小卫星的星箭释放一般采用弹性元件，其发射速度不可调，针对每一卫星的重量，固定其弹性元件的变形量，以产生相应的释放能量，定速释放。无法满足未来一箭多星、标准化发射接口及后续在轨服务的需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种在轨可重复使用的多功能电磁接口装置，基于电磁力，将实现微小型卫星的在轨对接，机、电、气、液等星间物质或能量的传输，变速弹射等功能，进行多层次系统连接，形成轻小型化的装置。

本发明解决技术的方案是：

一种在轨可重复使用的多功能电磁接口装置，包括主动端和被动端；实现主动端与被动端的对接和分离；其中，主动端包括主动端壳体、3个定位电磁体、3个阻尼底座、环状永磁体、套筒、推杆、线圈、导线柱、弹簧底座、弹簧、滑杆；被动端包括被动端主体、3个锁轴、3个点状永磁体；

主动端壳体为中空柱状结构；环状永磁体设置在主动端壳体的内腔中；环状永磁体为环状结构，且环状永磁体的中心沿主动端壳体轴线方向设置有柱状伸出体；环状永磁体周向外壁与主动端壳体的内壁接触；套筒套装在环状永磁体中心柱状伸出体的外壁；推杆设置在主动端壳体的轴线处，且推杆套装在套筒的外壁；线圈缠绕在推杆轴向伸入环状永磁体内部的头端；导线柱设置在主动端壳体轴向远离被动端的一端，导线柱伸入主动端壳体内部，且与线圈连通；弹簧底座为环状结构；弹簧底座套装在推杆的外壁，且弹簧底座设置在环状永磁体的轴向一端，实现对环状永磁体的轴向限位；弹簧套装在弹簧底座的外壁；滑杆为板状结构；滑杆套装在推杆的外壁；推杆的外壁设置有突起挡环；弹簧的轴向一端与弹簧底座接触，弹簧的轴向另一端与滑杆的一个端面接触；挡环实现对滑杆的另一个端面的轴向限位；3个定位电磁体呈环状均匀设置在主动端壳体的端面外壁处；每个定位电磁体处对应设置有1个阻尼底座；阻尼底座的一端与定位电磁体接触，另一端与滑杆端面接触；

被动端主体为圆盘状结构；3个锁轴呈环形均匀分布在被动端主体指向主动端的端面处；且3个锁轴的位置与3个定位电磁体一一对应；每个锁轴的头端设置有1个点状永磁体。

在上述的一种在轨可重复使用的多功能电磁接口装置，主动端壳体轴向指向被动端的端面上设置有3个大容差锥孔；3个大容差锥孔的位置与3个定位电磁体一一对应，且大容差锥孔的大径端指向被动端，大容差锥孔的大径端指向对应的定位电磁体。

在上述的一种在轨可重复使用的多功能电磁接口装置，所述主动端还包括3个电磁锁紧销，3个电磁锁紧销呈环形均匀设置在主动端壳体的径向侧壁上；被动端还包括3个外环槽；3个外环槽呈环形均匀设置在被动端主体的径向侧壁上；电磁锁紧销与外环槽位置一一对应。