[发明专利]一种可在轨更换的模块化快换机械接口

说明书

一种可在轨更换的模块化快换机械接口，涉及可在轨更换机械接口领域，包括伺服电机、空间凸轮上固定板、空间凸轮下固定板、定位导向板、定位导向销、传动轴、传动装置、传动齿轮、槽轮机构、空间凸轮机构、被动齿轮、内爪；内爪包括传动筒、连接齿板；槽轮机构包括主动拨盘和槽轮；空间凸轮机构包括空间凸轮和驱动销，空间凸轮呈套筒状、设有轴向起伏的驱动滑槽，空间凸轮套设在槽轮上侧的传动筒上；驱动销设置在传动筒上，连接齿板位于空间凸轮上固定板上侧，伺服电机驱动传动轴转动，主动拨盘设置在传动轴上。具有传动简单、结构紧凑，锁合快速、传动精度高、传动效率高等优点。

技术领域

本发明涉及可在轨更换机械接口领域，详细讲是一种机械传动简单、结构紧凑，锁合快速、传动精度高、传动效率高，具备自锁功能，容积占有率低，不易损坏和锁定的可在轨更换的模块化快换机械接口。

背景技术

目前在航空航天领域内，传统的一次性发射卫星由于面临维护成本高、设备损坏难以修复、动力源耗尽等问题，逐渐被淘汰。为使航天器在复杂环境中可以得到持续、稳定的运行，在轨可更换模块航天器已逐步被研发应用。不论是“轨道快车”还是现有的模块化航天器均要求在轨更换单元具有标准独立的机械、电子接口，其模块具有可换更、易操作和即插即用等性能。

目前在模块化航天器的机械接口的一种设计方案采用丝杠螺母进行锁紧配合，该方案中由于丝杠螺母本身具备自锁性能，故该结构无需设计预紧装置，但航天器模块的定位精度要求较高，容错性差，且在复杂的空间环境下，润滑效果易破坏，面对多次锁紧与解锁过程，丝杠螺母锁紧机构容易形成冷焊现象，进而使得结构卡死锁定。

现有的模块化航天器机械接口的另一种设计方案采用滑槽式触点锁紧机构，该方案设计有圆锥形的导向孔与圆柱导向配合可进一步增强容错性，通过触点开关控制可控制模块单元的锁紧与解锁。但其内部的机械传动机构过于复杂，大大减小了模块化航天器的容积率，使得ORU内部功能性降低。同时由于空间环境较为复杂，该结构中用于传动的轮系也极易产生损坏。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种机械传动简单、结构紧凑，锁合快速、传动精度高、传动效率高，具备自锁功能，容积占有率低，不易损坏和锁定的可在轨更换的模块化快换机械接口。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种可在轨更换的模块化快换机械接口，其特征在于：包括伺服电机、空间凸轮上固定板、空间凸轮下固定板、定位导向板、定位导向销、传动轴、传动装置、传动齿轮、槽轮机构、空间凸轮机构、被动齿轮、内爪；其特征在于所述的内爪包括传动筒，传动筒上周向均布有至少三个连接齿板；所述的定位导向板经轴承与传动筒连接，定位导向销设在定位导向板上；所述的槽轮机构包括主动拨盘和槽轮，槽轮固定在定位导向板上侧的传动筒上；所述的空间凸轮机构包括空间凸轮和驱动销，所述的空间凸轮呈套筒状，空间凸轮侧壁上设有轴向起伏的驱动滑槽，空间凸轮可自由转动、轴向自由滑动的套设在槽轮上侧的传动筒上；所述的驱动销与驱动滑槽相配合的设置在传动筒上，被动齿轮设置在空间凸轮上，空间凸轮上固定板和空间凸轮下固定板分别经轴承与空间凸轮的上端部和下端部相连，空间凸轮上固定板和空间凸轮下固定板上与定位导向销相对处分别设有定位导向孔，定位导向销可轴向自由滑动的穿设在定位导向孔内，连接齿板位于空间凸轮上固定板上侧，空间凸轮下固定板上设有传动轴，传动齿轮与被动齿轮相啮合的设置在传动轴上；伺服电机固定设置在空间凸轮上固定板和/或空间凸轮下固定板上，伺服电机经传动装置与传动轴相连、驱动传动轴转动，所述槽轮机构的主动拨盘设置在空间凸轮下固定板下侧的传动轴上。