小型在轨卫星捕获对接机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108945531A(43)申请公布日2018.12.07(21)申请号201811096780.9(22)申请日2018.09.20(71)申请人哈尔滨理工大学地址150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号(72)发明人戴野尹相茗于洋涛曲文印魏文强张瀚博(51)Int.Cl.B64G1/64(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图3页(54)发明名称小型在轨卫星捕获对接机构(57)摘要本发明涉及一种小型在轨卫星捕获对接机构，由内齿轮，小齿轮，步进电机，转动锥形框架，滚针轴承，锥形机架，挡片，滚子，导轨，减震弹簧，环形支撑架，电磁铁等组成。步进电机通过与内啮合的内齿轮与小齿轮相连，为母星捕获机构提供动力。挡片安装在与滚针轴承和母星锥形机架相连的转动锥形框架上,可以实现锁紧和开放的功能。连杆式弹簧缓冲装置由滚子，导轨和减震弹簧共同构成,与焊接在子星锥形机架内表面的环形支撑架相连，当连杆式弹簧缓冲装置被压缩进槽内时，环形支撑架可起到抵抗减震弹簧弹力的支撑作用。通过对均匀分布在母星锥形机架和子星锥形机架内外表面的三对电磁铁通断电，可以实现母星与子星的紧密贴合与开放分离的功能。CN108945531ACN108945531A权利要求书1/1页1.一种小型在轨卫星捕获对接机构，由内齿轮，小齿轮，步进电机，转动锥形框架，滚针轴承，母星锥形机架，挡片，滚子，导轨，减震弹簧，子星锥形机架，环形支撑架，电磁铁组成，其特征在于：内齿轮与小齿轮相互啮合，构成一对内啮合齿轮，通过步进电机为母星捕获机构提供动力；转动锥形框架通过滚针轴承与母星锥形机架相连，借助滚针轴承，对转动锥形框架起支撑作用；挡片安装在转动锥形框架圆周末端，挡片可以转动角度，实现锁紧和开放的功能；滚子，导轨和减震弹簧共同构成连杆式弹簧缓冲装置，连杆式弹簧缓冲装置与焊接在子星锥形机架内表面的环形支撑架相连，当连杆式弹簧缓冲装置被压缩进槽内时，环形支撑架可起到抵抗减震弹簧弹力的支撑作用，同时一系列的弹簧阻尼系统可以防止对接时产生过于剧烈的震动，保证了对接过程中的稳定性；三对电磁铁分别均匀分布在母星锥形机架和子星锥形机架的内外表面，通过电磁铁的通断电，可以实现母星与子星的紧密贴合与开放分离的功能，母星与子星都采用了锥形的内外表面，保证了两星对接范围的可靠性。2CN108945531A说明书1/2页小型在轨卫星捕获对接机构技术领域[0001]本发明涉及一种小型在轨卫星捕获对接机构。背景技术[0002]随着航天技术的发展，小型卫星自主在轨服务逐渐成为世界航天的发展热点，因此空间捕获对接机构起着至关重要的作用。目前航天器上的对接机构主要有以下3种类型：锥杆式对接机构，通过一系列的传动伸缩装置，将两卫星拉近锁定；异体同构周边式对接机构，采用相同的机械结构，完成卫星的捕获对接任务；三叉形对接机构，借助三个抓钩和三个楔形开口，实现了较强的捕获对接功能。虽然上述对接机构都能很好地完成空间捕获对接功能，但是这些对接机构主要服务于大型飞船和卫星，且结构复杂，体积质量较大，制造成本高昂，不适用于小型卫星的在轨服务。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种小型在轨卫星捕获对接机构。[0004]基本技术方案是：小型在轨卫星捕获对接机构由内齿轮，小齿轮，步进电机，转动锥形框架，滚针轴承，母星锥形机架，挡片，滚子，导轨，减震弹簧，子星锥形机架，环形支撑架，电磁铁组成。内齿轮与小齿轮相互啮合，构成一对内啮合齿轮，通过步进电机为母星捕获机构提供动力。转动锥形框架通过滚针轴承与母星锥形机架相连，借助滚针轴承，对转动锥形框架起支撑作用。挡片安装在转动锥形框架圆周末端，挡片可以转动角度，实现锁紧和开放的功能。滚子、导轨和减震弹簧共同构成连杆式弹簧缓冲装置，连杆式弹簧缓冲装置与焊接在子星锥形机架内表面的环形支撑架相连，当连杆式弹簧缓冲装置被压缩进槽内时，环形支撑架可起到抵抗减震弹簧弹力的支撑作用。三对电磁铁分别均匀分布在母星锥形机架和子星锥形机架的内外表面，通过电磁铁的通断电，可以实现母星与子星的紧密贴合与开放分离的功能。[0005]本发明的优点在于：1.本机构结构简单，布局紧凑安装便捷，同时还极大地减轻了卫星的质量和体积，非常适用于小型在轨卫星的捕获对接。[0006]2.捕获机构具有一定的修复正位能力，在没有过高精度的控制系统控制对接姿态的情况下也能完成捕获任务。[0007]3.对接机构拥有一定的缓冲减震作用，可以减轻卫星对接碰撞时产生的震动和冲击，从而提高卫星对接的可靠性与安全性。附图说明[0008]下面结合附图对本机构进一步说明。[0009]附图1：捕获机构简图附图2：捕获对接机构简图3CN108945531A说明书2/2页附图3：内