一种空间在轨加注对接接口装置.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CN106005487A(43)申请公布日2016.10.12(21)申请号201510389149.8(22)申请日2015.07.03(71)申请人中国运载火箭技术研究院地址100076北京市丰台区南大红门路1号(72)发明人张展智赵婷魏明孔令超闫指江王书廷董晓琳高朝辉(51)Int.Cl.B64G1/64(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种空间在轨加注对接接口装置(57)摘要一种空间在轨加注对接接口装置，本发明涉及一种飞行器加注对接接口装置，包括受注接口和加注接口两部分。导向口瞄准受注接口，受注接口进入锥筒型导向口颈部后，其头部将滚珠挤出至锁芯第一段，但滚珠不会完全滚出锥形孔，直至头部接触加注管口肩托斜面上的密封圈；电机转动，通过主动齿轮和丝杠操作锁芯上行，锁芯内部的斜面将滚珠挤入锥筒型导引口上的锥形孔，滚珠的一部分透过锥形孔进入受注接口上的凹口，实现对受注接口的锁紧，电机反向转动实现解锁。利用滚珠与特型锁芯组成球锁，并通过电机驱动实现对受注接口的锁紧与解锁。作为机械臂的末端执行机构，使推进剂在轨加注方式更加灵活。CN106005487ACN106005487A权利要求书1/1页1.一种空间在轨加注对接接口装置，包括受注接口(1)和加注接口(12)；受注接口(1)上设有凹口；加注接口(12)包括：导向口(2)、基座(9)、锁紧装置，在导向口(2)的颈部沿圆周方向分布有锥形孔，锥形孔内存放滚珠(3)，其特征在于：所述的锁紧装置包括：锁芯(4)、丝杠(5)、主动齿轮(10)；所述的丝杠(5)安装在基座(9)上，侧面安装主动齿轮(10)，丝杠(5)下部齿轮与主动齿轮(10)啮合；所述的锁芯(4)内部分为三段：锁芯第三段(15)带有内螺纹，与丝杠(5)配合使用，锁芯第二段(14)内径与导向口(2)的颈部外径相同，锁芯第一段(13)内径大于锁芯第二段(14)，两个内径面之间由斜面过渡；受注接口(1)进入加注接口(12)后，导向口(2)颈部的锥形孔内的滚珠(3)与锁芯(4)内径面形成点面接触，并能顺利滑动。2.根据权利要求1所述的空间在轨加注对接接口装置，其特征在于：所述导向口(2)为锥筒结构。3.根据权利要求2所述的空间在轨加注对接接口装置，其特征在于：所述受注接口(1)为杆状，其头部采用曲面过渡，中部设有锥形台，锥形台的斜率与导向口(2)锥筒结构的斜率吻合。4.根据权利要求1或2所述的空间在轨加注对接接口装置，其特征在于：在所述的导向口(2)颈部沿圆周方向设置键，所述的锁芯第二段(14)与斜面上的内径壁上设置键槽，键在键槽内滑动。5.根据权利要求1或2所述的空间在轨加注对接接口装置，其特征在于所述的锁芯第一段(13)内径与导向口外径之差小于2倍数的滚珠直径。6.根据权利要求1或者2所述的空间在轨加注对接接口装置，其特征在于：所述导向口(2)的颈部沿圆周方向均匀分布六个锥形孔。7.根据权利要求1或2所述的空间在轨加注对接接口装置，其特征在于：还包括密封圈(7)、加注管口(8)，所述的受注接口(1)头部插入加注接口(2)，直达加注管口(8)，并通过密封圈(7)完成密封。8.根据权利要求7所述的空间在轨加注对接接口装置，其特征在于：在加注管口(8)上外侧设置两道轴向密封圈，同时在加注管口(8)的肩托斜面上，设置端面密封。9.根据权利要求4所述的空间在轨加注对接接口装置，其特征在于：在所述的导向口(2)颈部沿圆周方向均匀设置六个键，所述的锁芯第二段(14)与斜面上的内径壁上均匀设置六个键槽。2CN106005487A说明书1/4页一种空间在轨加注对接接口装置技术领域[0001]本发明属于飞行器加注技术领域，涉及在轨加注对接接口装置的设计。背景技术[0002]空间飞行器的机动能力很大程度上取决于推进剂的携带量，由于空间系统质量和体积受到运行控制特性以及运载系统单次发射能力的限制，所以目前的各种卫星推进系统的推进剂储量是非常有限的，而仅仅依靠卫星自身携带的推进剂远远无法完成广泛的轨道机动任务；另一方面，航天器寿命受到推进剂质量比值的限制，由于现今发射成本很高，大多数国家都选择发射不需要后勤支持的长寿命卫星，因而只能在发射时就将卫星充满足够的燃料，这样既增加了发射成本，又降低了卫星的有效载荷和寿命，如果通过给航天器加注推进剂来提高寿命，不但减轻了发射重量，还可以把发射系统做得更小，显著降低发射成本，因此发展液体推进剂在轨加注技术是十分必要的。[0003]在轨加注对接接口装置是实现空间飞行器在轨加注的关键组件，需要自主完成服务飞行器与目标飞行器之间推进剂管路的对接、锁紧、密封以及解锁分离等功能。[0004]中国专利申请公开说明书CN104