一种主动定心的可收缩式捕获对接装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种主动定心的可收缩式捕获对接装置，包括：主动端和被动端，主动端包括：上盖板、浮动电连接器插座、液路断接器活动端、主驱动件、外壳、齿轮B、拉伸丝杠、抱爪支架、拉伸平板、从动锥齿轮、抱爪、三个丝杠螺母副、拉伸电机、驱动齿轮、整体传动齿圈和抱爪滑动杆；被动端包括：对接环、液路断接器固定端、浮动电连接器插头和支撑板；本发明专利技术通过该对接装置能够通过自适应收缩实现多种服务飞行器接口和空间飞行器停泊平台的引导定位对接、主动定心捕获、主动定心收紧、盲插电连接器插拔、液路断接器插拔、刚性锁紧，从而为将多种飞行器对接于服务飞行器舱外设定位置提供技术支撑。

A retractable capture docking device with active centering

【技术实现步骤摘要】
一种主动定心的可收缩式捕获对接装置
本专利技术涉及空间应用设备
，具体涉及一种主动定心的可收缩式捕获对接装置。
技术介绍
高轨飞行器平台正在向服务站方向发展，在停泊平台上布置了大量服务飞行器停泊接口以实现在轨服务能力。空间站、载人飞船等空间飞行器在舱体外壁布置了大量暴露载荷实验平台以扩展空间飞行器的暴露实验能力。目前国际空间站已使用多种形式的载荷对接锁紧接口装置和捕获对接装置支持暴露实验任务；美国等实施的在轨验证项目使用多种形式的捕获对接装置支持飞行器对接实验任务。但是针对捕获对接装置，现有技术中的捕获对接装置不能自适应收缩捕获多种规格飞行器且任务适应性程度不高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种主动定心的可收缩式捕获对接装置，能够通过自适应收缩实现多种服务飞行器接口和空间飞行器停泊平台的引导定位对接、主动定心捕获、主动定心收紧、盲插电连接器插拔、液路断接器插拔、刚性锁紧，从而为将多种空间飞行器对接于服务飞行器舱外设定位置提供技术支撑。本专利技术的技术方案为：一种主动定心的可收缩式捕获对接装置，包括：主动端和被动端，主动端包括：上盖板、浮动电连接器插座、液路断接器活动端、主驱动件、外壳、齿轮B、拉伸丝杠、抱爪支架、拉伸平板、从动锥齿轮、抱爪、三个丝杠螺母副、拉伸电机、驱动齿轮、整体传动齿圈和抱爪滑动杆；被动端包括：对接环、液路断接器固定端、浮动电连接器插头和支撑板；上盖板上安装一个液路断接器活动端和三个沿周向均匀分布的浮动电连接器插座；上盖板沿径向开设有三个条形开口槽，三个条形开口槽沿上盖板的周向均匀分布且开口均朝外，为安装于外壳中的三个抱爪预留运动空间，三个抱爪运动时向同一中心收缩或远离同一中心；上盖板的三个条形开口槽长边均设有滑槽，每个条形开口槽中安装一个抱爪支架，滑槽用于约束抱爪支架沿径向直线运动；上盖板固定于外壳上端面；外壳呈圆筒形，内部沿周向均匀安装三个拉伸丝杠，每个拉伸丝杠平行于外壳轴向，拉伸丝杠仅具有绕其自身轴线旋转的自由度；外壳内底面安装有拉伸电机；外壳底部周向开设环形槽，整体传动齿圈安装在外壳底部的环形槽中，三个齿轮B安装固定于三个拉伸丝杠的底部；三个齿轮B与整体传动齿圈啮合；每个抱爪支架为“L”型，其水平段端部设有堵头，三个抱爪支架的水平段从三个对应的条形开口槽中伸出，其竖直段设置在外壳内部并与外壳轴向平行，三个堵头位于外壳的轴向同一高度且均朝向外侧；相邻抱爪支架之间安装一个丝杠螺母副，相邻丝杠螺母副之间夹角为60°，其中，第一个堵头上安装第一个丝杠螺母副的螺母端和第二个丝杠螺母副的丝杠端，第二个堵头上安装第二个丝杠螺母副和第三个丝杠螺母副的螺母端，第三个堵头上安装第三个丝杠螺母副和第一个丝杠螺母副的丝杠的一端，第一个丝杠螺母副的丝杠的另一端穿过其对应的螺母安装在第一个堵头上，第一个丝杠螺母副的丝杠的两端以及另两个丝杠螺母副的丝杠端的端部分别安装一个从动锥齿轮；三个抱爪支架水平段两侧分别设有滑道，其分别与上盖板上三个条形开口槽长边设置的滑槽配合，实现抱爪支架沿径向的直线运动；三个抱爪支架水平段分别开有条形孔，其内部两侧壁固定抱爪滑动杆，抱爪两侧对应设有折线型槽，抱爪通过抱爪滑动杆安装在抱爪支架水平段的条形孔中，抱爪滑动杆与折线型槽滑动配合，条形孔内部为抱爪的运动预留空间；三个抱爪支架的竖直段两内侧开设相对的滑槽，抱爪下部约束限制在滑槽中，使抱爪可在抱爪支架的竖直段上下滑动；主驱动件安装在第三个堵头上，第三个堵头上两个从动锥齿轮啮合，主驱动件与其中一个从动锥齿轮同步传动；第一个堵头上两个从动锥齿轮啮合；拉伸平板为圆板结构，其与上盖板平行，设置在外壳内部，拉伸平板上均匀设置三个螺纹孔，拉伸平板的三个螺纹孔分别与三个拉伸丝杠配合实现螺纹传动，当拉伸丝杠转动时，带动拉伸平板上下直线运动；抱爪上端为一长方体A，中部为垂直于上端长方体A的长方体B，下部为与中部长方体B呈设定角度的长方体C；抱爪中部和下部在长度方向的中间位置开设与其长度方向弯折形状平行的折线型槽，用于与抱爪滑动杆配合约束抱爪的运动轨迹；拉伸电机固定于外壳内底面开设的安装孔中，其输出轴与驱动齿轮相连，驱动齿轮与整体传动齿圈啮合；整体传动齿圈为圆环形，内侧为齿；被动端上的对接环为圆环形，其周向均布三个V形槽，用于主动端和被动端配合时与抱爪上端的长方体A相配合；支撑板安装固定于对接环内部中心的安装孔中；支撑板下表面安装三个浮动电连接器插头和一个液路断接器固定端，三个浮动电连接器插头沿支撑板周向均匀分布；三个浮动电连接器插头与三个浮动电连接器插座一一对应连接，液路断接器固定端与液路断接器活动端相连。优选地，所述主驱动件包括：收缩电机、齿轮A和收缩驱动齿轮，收缩电机输出轴与齿轮A连接固定，用于驱动齿轮A转动，第三个堵头上还安装有收缩驱动齿轮，收缩驱动齿轮与齿轮A啮合，收缩驱动齿轮与第三个堵头上的一个从动锥齿轮同轴安装在对应的丝杠上，当收缩电机动作，带动齿轮A，进而驱动收缩驱动齿轮，从而带动四个从动锥齿轮转动。优选地，三个丝杠螺母副包括：收缩螺母A、收缩丝杠A、收缩丝杠B、收缩螺母B、收缩螺母C、收缩丝杠C；第一个堵头上相对安装有收缩螺母A和收缩丝杠C，收缩丝杠C在第一个堵头上能够转动，第二个堵头上固定有收缩螺母B和收缩螺母C，第三个堵头上分别安装有收缩丝杠A14的一端和收缩丝杠B，收缩丝杠A的另一端穿过收缩螺母A安装在第一个堵头上，收缩丝杠A和收缩丝杠B在其对应的安装孔中能够转动；收缩螺母A和收缩丝杠A形成第一个丝杠螺母副，收缩螺母B和收缩丝杠B形成第二个丝杠螺母副，收缩螺母C和收缩丝杠C形成第三个丝杠螺母副。优选地，每个堵头包括两个成120°夹角的堵板。优选地，主动端还包括：滑动拉伸轴套和滑动拉伸轴，拉伸平板中心开设中心通孔，拉伸平板沿中心通孔的周向均匀设置三个长度方向沿径向的长条形槽，每个长条形槽两侧分别开设有孔轴线沿着拉伸平板径向的圆孔，用于安装滑动拉伸轴的两端；抱爪下部沿其下部的长度方向开设圆孔，用于与套设在滑动拉伸轴上的滑动拉伸轴套的中间圆柱段配合，从而驱动抱爪底部上下移动；滑动拉伸轴套为两头小中间大的阶梯轴状空心管件，滑动拉伸轴套轴向中间的圆管段与抱爪下部的圆孔孔轴配合，滑动拉伸轴套轴向中间的圆管段上沿其径向开设安装孔，滑动拉伸轴安装在该安装孔中，滑动拉伸轴套两端直径较小的圆管段与抱爪支架竖直段的滑槽滑动配合，当拉伸丝杆驱动拉伸平板向下运动时，带动滑动拉伸轴向下运动，进而驱动滑动拉伸轴套向下运动时，滑动拉伸轴套带动抱爪底部沿抱爪支架竖直段滑槽向下移动。优选地，所述支撑板上还设置一个以上定位孔，用于与上盖板上设置的用于引导定位的定位销配合。优选地，所述上盖板中心开设中心通孔，对接环中心安装有火箭发动机喷口33，当主动端和被动端对接后，火箭发动机喷口33的喷口与上盖板上的中心通孔对接。有益效果：(1)本专利技术通过该对接装置能够通过自适应收缩实现多种服务飞行器接口和空间飞行器停泊平台的引导定位对接、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动定心的可收缩式捕获对接装置，其特征在于，包括：主动端(100)和被动端(200)，主动端(100)包括：上盖板(1)、浮动电连接器插座(2)、液路断接器活动端(3)、主驱动件、外壳(6)、齿轮B(7)、拉伸丝杠(8)、抱爪支架(9)、拉伸平板(10)、从动锥齿轮(11)、抱爪(12)、三个丝杠螺母副、拉伸电机(23)、驱动齿轮(24)、整体传动齿圈(25)和抱爪滑动杆(26)；/n被动端(200)包括：对接环(27)、液路断接器固定端(28)、浮动电连接器插头(29)和支撑板(30)；/n上盖板(1)上安装一个液路断接器活动端(3)和三个沿周向均匀分布的浮动电连接器插座(2)；上盖板(1)沿径向开设有三个条形开口槽，三个条形开口槽沿上盖板(1)的周向均匀分布且开口均朝外，为安装于外壳(6)中的三个抱爪(12)预留运动空间，三个抱爪(12)运动时向同一中心收缩或远离同一中心；上盖板(1)的三个条形开口槽长边均设有滑槽，每个条形开口槽中安装一个抱爪支架(9)，滑槽用于约束抱爪支架(9)沿径向直线运动；/n上盖板(1)固定于外壳(6)上端面；外壳(6)呈圆筒形，内部沿周向均匀安装三个拉伸丝杠(8)，每个拉伸丝杠(8)平行于外壳(6)轴向，拉伸丝杠(8)仅具有绕其自身轴线旋转的自由度；外壳(6)内底面安装有拉伸电机(23)；外壳(6)底部周向开设环形槽，整体传动齿圈(25)安装在外壳(6)底部的环形槽中，三个齿轮B(7)安装固定于三个拉伸丝杠(8)的底部；三个齿轮B(7)与整体传动齿圈(25)啮合；/n每个抱爪支架(9)为“L”型，其水平段端部设有堵头，三个抱爪支架(9)的水平段从三个对应的条形开口槽中伸出，其竖直段设置在外壳(6)内部并与外壳(6)轴向平行，三个堵头位于外壳(6)的轴向同一高度且均朝向外侧；相邻抱爪支架(9)之间安装一个丝杠螺母副，相邻丝杠螺母副之间夹角为60°，其中，第一个堵头上安装第一个丝杠螺母副的螺母端和第二个丝杠螺母副的丝杠端，第二个堵头上安装第二个丝杠螺母副和第三个丝杠螺母副的螺母端，第三个堵头上安装第三个丝杠螺母副和第一个丝杠螺母副的丝杠的一端，第一个丝杠螺母副的丝杠的另一端穿过其对应的螺母安装在第一个堵头上，第一个丝杠螺母副的丝杠的两端以及另两个丝杠螺母副的丝杠端的端部分别安装一个从动锥齿轮(11)；/n三个抱爪支架(9)水平段两侧分别设有滑道，其分别与上盖板(1)上三个条形开口槽长边设置的滑槽配合，实现抱爪支架(9)沿径向的直线运动；三个抱爪支架(9)水平段分别开有条形孔，其内部两侧壁固定抱爪滑动杆(26)，抱爪(12)两侧对应设有折线型槽，抱爪(12)通过抱爪滑动杆(26)安装在抱爪支架(9)水平段的条形孔中，抱爪滑动杆(26)与折线型槽滑动配合，条形孔内部为抱爪(12)的运动预留空间；三个抱爪支架(9)的竖直段两内侧开设相对的滑槽，抱爪(12)下部约束限制在滑槽中，使抱爪(12)可在抱爪支架(9)的竖直段上下滑动；/n主驱动件安装在第三个堵头上，第三个堵头上两个从动锥齿轮(11)啮合，主驱动件与其中一个从动锥齿轮(11)同步传动；第一个堵头上两个从动锥齿轮(11)啮合；/n拉伸平板(10)为圆板结构，其与上盖板(1)平行，设置在外壳(6)内部，拉伸平板(10)上均匀设置三个螺纹孔，拉伸平板(10)的三个螺纹孔分别与三个拉伸丝杠(8)配合实现螺纹传动，当拉伸丝杠(8)转动时，带动拉伸平板(10)上下直线运动；/n抱爪(12)上端为一长方体A，中部为垂直于上端长方体A的长方体B，下部为与中部长方体B呈设定角度的长方体C；抱爪(12)中部和下部在长度方向的中间位置开设与其长度方向弯折形状平行的折线型槽，用于与抱爪滑动杆(26)配合约束抱爪(12)的运动轨迹；/n拉伸电机(23)固定于外壳(6)内底面开设的安装孔中，其输出轴与驱动齿轮(24)相连，驱动齿轮(24)与整体传动齿圈(25)啮合；整体传动齿圈(25)为圆环形，内侧为齿；/n被动端(200)上的对接环(27)为圆环形，其周向均布三个V形槽(32)，用于主动端(100)和被动端(200)配合时与抱爪(12)上端的长方体A相配合；支撑板(30)安装固定于对接环(27)内部中心的安装孔中；支撑板(30)下表面安装三个浮动电连接器插头(29)和一个液路断接器固定端(28)，三个浮动电连接器插头(29)沿支撑板(30)周向均匀分布；三个浮动电连接器插头(29)与三个浮动电连接器插座(2)一一对应连接，液路断接器固定端(28)与液路断接器活动端(3)相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种主动定心的可收缩式捕获对接装置，其特征在于，包括：主动端(100)和被动端(200)，主动端(100)包括：上盖板(1)、浮动电连接器插座(2)、液路断接器活动端(3)、主驱动件、外壳(6)、齿轮B(7)、拉伸丝杠(8)、抱爪支架(9)、拉伸平板(10)、从动锥齿轮(11)、抱爪(12)、三个丝杠螺母副、拉伸电机(23)、驱动齿轮(24)、整体传动齿圈(25)和抱爪滑动杆(26)；
被动端(200)包括：对接环(27)、液路断接器固定端(28)、浮动电连接器插头(29)和支撑板(30)；
上盖板(1)上安装一个液路断接器活动端(3)和三个沿周向均匀分布的浮动电连接器插座(2)；上盖板(1)沿径向开设有三个条形开口槽，三个条形开口槽沿上盖板(1)的周向均匀分布且开口均朝外，为安装于外壳(6)中的三个抱爪(12)预留运动空间，三个抱爪(12)运动时向同一中心收缩或远离同一中心；上盖板(1)的三个条形开口槽长边均设有滑槽，每个条形开口槽中安装一个抱爪支架(9)，滑槽用于约束抱爪支架(9)沿径向直线运动；
上盖板(1)固定于外壳(6)上端面；外壳(6)呈圆筒形，内部沿周向均匀安装三个拉伸丝杠(8)，每个拉伸丝杠(8)平行于外壳(6)轴向，拉伸丝杠(8)仅具有绕其自身轴线旋转的自由度；外壳(6)内底面安装有拉伸电机(23)；外壳(6)底部周向开设环形槽，整体传动齿圈(25)安装在外壳(6)底部的环形槽中，三个齿轮B(7)安装固定于三个拉伸丝杠(8)的底部；三个齿轮B(7)与整体传动齿圈(25)啮合；
每个抱爪支架(9)为“L”型，其水平段端部设有堵头，三个抱爪支架(9)的水平段从三个对应的条形开口槽中伸出，其竖直段设置在外壳(6)内部并与外壳(6)轴向平行，三个堵头位于外壳(6)的轴向同一高度且均朝向外侧；相邻抱爪支架(9)之间安装一个丝杠螺母副，相邻丝杠螺母副之间夹角为60°，其中，第一个堵头上安装第一个丝杠螺母副的螺母端和第二个丝杠螺母副的丝杠端，第二个堵头上安装第二个丝杠螺母副和第三个丝杠螺母副的螺母端，第三个堵头上安装第三个丝杠螺母副和第一个丝杠螺母副的丝杠的一端，第一个丝杠螺母副的丝杠的另一端穿过其对应的螺母安装在第一个堵头上，第一个丝杠螺母副的丝杠的两端以及另两个丝杠螺母副的丝杠端的端部分别安装一个从动锥齿轮(11)；
三个抱爪支架(9)水平段两侧分别设有滑道，其分别与上盖板(1)上三个条形开口槽长边设置的滑槽配合，实现抱爪支架(9)沿径向的直线运动；三个抱爪支架(9)水平段分别开有条形孔，其内部两侧壁固定抱爪滑动杆(26)，抱爪(12)两侧对应设有折线型槽，抱爪(12)通过抱爪滑动杆(26)安装在抱爪支架(9)水平段的条形孔中，抱爪滑动杆(26)与折线型槽滑动配合，条形孔内部为抱爪(12)的运动预留空间；三个抱爪支架(9)的竖直段两内侧开设相对的滑槽，抱爪(12)下部约束限制在滑槽中，使抱爪(12)可在抱爪支架(9)的竖直段上下滑动；
主驱动件安装在第三个堵头上，第三个堵头上两个从动锥齿轮(11)啮合，主驱动件与其中一个从动锥齿轮(11)同步传动；第一个堵头上两个从动锥齿轮(11)啮合；
拉伸平板(10)为圆板结构，其与上盖板(1)平行，设置在外壳(6)内部，拉伸平板(10)上均匀设置三个螺纹孔，拉伸平板(10)的三个螺纹孔分别与三个拉伸丝杠(8)配合实现螺纹传动，当拉伸丝杠(8)转动时，带动拉伸平板(10)上下直线运动；
抱爪(12)上端为一长方体A，中部为垂直于上端长方体A的长方体B，下部为与中部长方体B呈设定角度的长方体C；抱爪(12)中部和下部在长度方向的中间位置开设与其长度方向弯折形状平行的折线型槽，用于与抱爪滑动杆(26)配合约束抱爪(12)的运动轨迹；
拉伸电机(23)固定于外壳(6)内底面开设的安装孔中，其输出轴与驱动齿轮(24)相连，驱动齿轮(24)与整体传动齿圈(25)啮合；整体传动齿圈(25)为圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文新，康永，丁成斌，董占敏，崔志武，于铭飞，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62