一种杆销式盲对准空间对接机构.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CN106428647A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201611033144.2(22)申请日2016.11.23(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人宁昕武耀发杨冬张丕辉袁建平岳晓奎(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人顾潮琪(51)Int.Cl.B64G1/64(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种杆销式盲对准空间对接机构(57)摘要本发明提供了一种杆销式盲对准空间对接机构，外截顶圆锥和内截顶圆锥分别安装在两个航天器上，丝杠推杆一端为外螺纹，穿过法兰的中心孔与直螺纹套筒螺纹连接，且丝杠推杆侧壁的凸台与法兰中心孔内壁的轴向凹槽配合；丝杠推杆另一端为锥面；外截顶圆锥的锥面上开有径向通孔，销钉通过压缩弹簧安装在通孔内；内截顶圆锥内壁沿轴向有一环形凹槽，法兰固定在外截顶圆锥的底面上，直螺纹套筒转动时推动丝杠推杆在外截顶圆锥作轴向运动，推动销钉克服弹簧伸出外截顶圆锥外锥面与环形凹槽间隙配合。本发明能够双向主动对接，对接可靠性高，对接速度快，可重复工作。CN106428647ACN106428647A权利要求书1/1页1.一种杆销式盲对准空间对接机构，包括直螺纹套筒、丝杠推杆、法兰、销钉、压缩弹簧、外截顶圆锥和内截顶圆锥，其特征在于：所述的外截顶圆锥和内截顶圆锥分别安装在两个需要对接的航天器上，所述的丝杠推杆一端为外螺纹，穿过法兰的中心孔与直螺纹套筒螺纹连接，且丝杠推杆侧壁的凸台与法兰中心孔内壁的轴向凹槽配合，限制丝杠推杆的周向转动；丝杠推杆另一端为锥面；所述的直螺纹套筒固接在舵机的舵盘上；所述外截顶圆锥的锥面上开有径向通孔，销钉通过压缩弹簧安装在通孔内；所述的法兰固定在外截顶圆锥的底面上，直螺纹套筒转动时推动丝杠推杆在外截顶圆锥作轴向运动，推动销钉克服弹簧伸出外截顶圆锥外锥面或在弹簧作用下缩回通孔内；所述的内截顶圆锥内壁沿轴向有一环形凹槽，内截顶圆锥内壁与外截顶圆锥外锥面配合，销钉伸出外截顶圆锥外锥面时与环形凹槽间隙配合。2.根据权利要求1所述的杆销式盲对准空间对接机构，其特征在于：所述丝杠推杆的凸台有2个，对称分布在丝杠推杆外壁上。3.根据权利要求1所述的杆销式盲对准空间对接机构，其特征在于：所述法兰中心孔的凹槽与所述丝杠推杆的凸台为间隙配合。4.根据权利要求1所述的杆销式盲对准空间对接机构，其特征在于：所述的销钉有4个，均为柱形圆顶销钉，其一端有环形凸台，用于固定弹簧。5.根据权利要求1所述的杆销式盲对准空间对接机构，其特征在于：所述外截顶圆锥的锥面上开有4个径向通孔，沿周向均匀分布，孔径与销钉直径一致，径向通孔与销钉间隙配合，每个孔内靠近外锥面的一端都有环形凸台，用于支撑弹簧。2CN106428647A说明书1/3页一种杆销式盲对准空间对接机构技术领域[0001]本发明涉及一种空间对接机构，属于航天器在轨服务领域。背景技术[0002]近年来，随着空间科学技术的进步，探索未知星体以及开发外太空资源已经成为人类文明发展的重要方向。不论是空间在轨服务还是深空探测，经常会涉及到两个航天器的交会对接，目前国际上的航天器对接机构大致分为四种：环锥式、杆锥式、异体同构周边式、抓手碰撞锁式。环锥式是最早采用的对接机构，它由内截顶圆锥和外截顶圆锥组成，内截顶圆锥安装在一系列缓冲器上，能吸收冲击能量，美国的“双子星座”飞船之间就采用了这种方式。杆锥式与环锥式在本质上是相同的，这两种对接机构虽然结构简单可靠、质量轻，但也存在明显的缺点。带杆的航天器只能主动去靠近带锥的航天器，反过来则不行，这是不利于实施太空营救的。美国的“阿波罗”登月舱与指令舱之间，苏联“联盟”飞船与“礼炮”号空间站之间，“联盟TM”飞船与“和平”号空间站之间，都曾采用这种对接机构。为使航天员和货物能够直接通过对接通道实现转移，苏联和美国1975年共同研制出异体同构周边式对接机构，当两个航天器接近时，三块导向瓣分别插入对方的导向瓣间隙处，这种对接机构有效克服了杆锥式机构的缺点，但是多块导向瓣及其动作机构导致结构复杂，对接困难。欧空局研制的十字形对接机构与日本研制的三点式对接机构均属于抓手碰撞锁式机构，二者只是撞锁与连接器布局上的差别，这种对接机构都是无密封性能、无通道口的设计，仅适用于无人航天器的对接。发明内容[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种杆销式盲对准空间对接机构，能够双向主动对接，对接可靠性高。[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种杆销式盲对准空间对接机构，包括直螺纹套筒、丝杠推杆、法兰、销钉、压缩弹簧、外截顶圆锥和内截顶圆锥。[0005]所述的外截顶