一种星箭对接环闩锁机构制造技术

本发明专利技术公开了一种星箭对接环闩锁机构，包括：连接座；第一滑块，滑动连接于所述连接座；锁扣连杆，所述锁扣连杆的第一端设有用于锁紧星箭对接环的卡爪，且所述锁扣连杆通过第一连接点转动连接于所述第一滑块；锁紧所述星箭对接环时，所述锁扣连杆通过动力装置驱动以绕所述第一连接点转动，使所述卡爪向所述星箭对接环的锁紧面上方移动；同时所述动力装置带动所述第一滑块滑动，所述第一滑块带动所述锁扣连杆移动以使所述卡爪向所述锁紧面移动直至与其接触卡紧。本发明专利技术的星箭对接环闩锁机构锁紧时稳定性好且锁紧力强。

【技术实现步骤摘要】
一种星箭对接环闩锁机构
本专利技术属于卫星对接
，尤其涉及一种星箭对接环闩锁机构。
技术介绍
高轨卫星研制周期长、价格昂贵，同时具有极为重要的战略性价值，这些卫星在轨发生故障导致无法正常完成任务，将对国家政治和经济等各方面造成严重影响。发展高轨故障卫星接管与维护技术，为在轨出现部分故障的卫星提供接管与在轨维护服务，以恢复其相应功能并正常使用，具有非常高的经济与社会效益。为故障卫星提供在轨接管服务，首先需要维护卫星与故障卫星之间形成刚性连接，两者成为刚性组合体，即所谓的机械接管。现阶段，国内外已提出通过在轨抓捕形成两颗卫星组合体的主要技术手段有机械臂、智能飞爪、喷管对接以及仿生黏附等。机械臂主要依靠其末端携带抓捕爪，抓捕故障卫星的太阳电池阵桁架或星箭对接环，利用机械臂自身的阻尼特性以及维护飞行器姿控系统，完成对故障卫星捕获及组合体姿态稳定，但是其缺点是维护飞行器与失稳目标为半刚性连接，机械臂相关技术较为复杂，操作繁琐，对操控精细度要求高。智能飞爪可抓捕失稳目标的太阳电池阵帆板桁架以及星箭对接环，但是维护飞行器与失稳目标处于柔性连接状态，不利用对失稳目标姿态进行稳定控制。喷管对接方案的初始边界条件较高，要求接管飞行器与故障卫星的初始姿态及相对运动较一致，且对接过程中对GNC要求很高。对接后，维护飞行器与故障卫星之间不能形成刚性连接，对故障卫星的稳定控制不易实现。纳米刚毛仿生黏附技术具有黏附边界条件不高，黏附表面适应性强等特点，可以对失稳目标的外表面光滑处以及运载对接环进行黏附对接，但是能够适用于空间环境的仿生黏附装置相关技术和仿生黏附材料制备关键技术尚未攻克，因此该技术现阶段仅处于概念研究阶段。星箭对接环闩锁方案初始边界条件较高，要求维护飞行器与故障卫星的初始姿态及相对运动较一致，且对接过程中对GNC要求较高。对接后，维护飞行器与失稳目标之间形成刚性连接，通过接管飞行器对故障卫星进行姿态轨道控制。针对目前国内外高轨卫星平台构型特点可知，一般高轨卫星平台的太阳电池阵桁架、主发动机喷管以及星箭对接环等部位可用于在轨抓捕，其中星箭对接环刚度较高，可作为刚性连接的部位。星箭对接环安装于卫星本体底部，由包带夹块夹紧星箭对接环的锁紧面和运载火箭支撑舱，而闩锁机构锁紧面为包带夹块夹紧位置，即星箭对接环的锁紧面，锁紧面为其下部翻边上表面。现有技术中通过驱动卡爪径向移动使其卡紧星箭对接环的锁紧面，由于只利用径向锁紧力，锁紧时稳定性差，且锁紧力小。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种星箭对接环闩锁机构，其锁紧时稳定性好且锁紧力强。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种星箭对接环闩锁机构，包括：连接座；第一滑块，滑动连接于所述连接座；锁扣连杆，所述锁扣连杆的第一端设有用于锁紧星箭对接环的卡爪，且所述锁扣连杆通过第一连接点转动连接于所述第一滑块；锁紧所述星箭对接环时，所述锁扣连杆通过动力装置驱动以绕所述第一连接点转动，使所述卡爪向所述星箭对接环的锁紧面上方移动；同时所述动力装置带动所述第一滑块滑动，所述第一滑块带动所述锁扣连杆移动以使所述卡爪向所述锁紧面移动直至与其接触卡紧。根据本专利技术一实施例，所述动力装置包括曲柄轮和锁紧连杆；所述曲柄轮上设有弧形槽，所述曲柄轮转动连接于所述连接座且通过第一驱动装置驱动以旋转；所述锁紧连杆的两端分别转动连接于所述曲柄轮和所述第一滑块；所述锁扣连杆的第二端滑动连接于所述弧形槽，所述第一连接点位于所述锁扣连杆的两端之间；锁紧所述星箭对接环时，所述曲柄轮转动以带动所述锁扣连杆的第二端在所述弧形槽中滑动，以使所述锁扣连杆在所述第一连接点发生转动；同时所述曲柄轮转动以带动所述锁紧连杆移动，所述锁紧连杆移动带动所述第一滑块滑动。根据本专利技术一实施例，所述锁扣连杆包括第一杆和第二杆，所述第一杆的一端滑动连接于所述弧形槽，所述第一杆的另一端连接于所述第二杆的一端，所述第二杆的另一端设有所述卡爪，且所述第二杆相对所述第一杆朝所述锁扣连杆在锁紧时转动的反方向折弯。根据本专利技术一实施例，所述第一连接点位于所述第一杆和所述第二杆的连接处。根据本专利技术一实施例，包括连接于维护卫星的基座，所述连接座滑动连接于所述基座，且所述连接座通过第二驱动装置驱动以使其朝向或远离所述星箭对接环移动。根据本专利技术一实施例，所述基座的第一端面和第二端面之间设有条形槽，所述连接座远离所述曲柄轮的一端滑动连接于所述基座的第一端面，所述锁扣连杆穿设于所述条形槽且其第一端位于所述基座的第二端面一侧，所述锁扣连杆可随所述连接座在所述条形槽中移动。根据本专利技术一实施例，所述基座的第一端面上且在所述条形槽的两侧各设有一个导轨，所述连接座远离所述曲柄轮的一端设有两个第二滑块，且两个所述第二滑块分别位于所述锁扣连杆的两侧，所述第二滑块设于所述导轨。根据本专利技术一实施例，所述第二驱动装置包括设于所述基座第一端面的螺杆、第一电机以及相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述螺杆螺纹连接于所述连接座，所述第一齿轮连接于所述螺杆的一端，所述第二齿轮连接于所述第一电机轴，且所述第一齿轮齿数大于所述第二齿轮。根据本专利技术一实施例，所述连接座一端设有二个连接臂，所述曲柄轮通过一转轴设于两个所述连接臂之间，所述第一滑块滑动连接于两个所述连接臂之间。根据本专利技术一实施例，所述第一驱动装置包括设于所述连接座的第二电机、以及相互啮合的第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述第三锥齿轮和所述第四锥齿轮分别连接于所述第二电机轴和所述曲柄轮旋转中心。根据本专利技术一实施例，所述锁扣连杆朝向所述星箭对接环一侧设有到位传感器，用于检测所述锁扣连杆接近或接触所述星箭对接环以到达锁紧位置。本专利技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：(1)本专利技术实施例中设置连接座、第一滑块和锁扣连杆，并通过动力装置使锁扣连杆上的卡爪卡紧星箭对接环的锁紧面，卡爪向锁紧面移动时由朝向星箭对接环的径向移动和朝向锁紧面的轴向移动组成，使锁紧时不会产生振动，稳定性好且锁紧力强；且径向移动和轴向移动通过同一动力装置驱动以同时进行，使锁紧步骤简单，容错率低。(2)本专利技术实施例中动力装置包括曲柄轮和锁紧连杆，锁扣连杆滑动连接于曲柄轮上的弧形槽，锁紧连杆的两端分别转动连接于曲柄轮和第一滑块，通过曲柄轮的转动以提供锁扣连杆转动和第一滑块移动的动力，达到锁紧星箭对接环的目的，曲柄轮提供动力使整体负载力大且刚性强，不易产生振动，使锁紧时更加稳定可靠；且设置锁紧连杆使曲柄轮的转动同时可为第一滑块提供动力，使卡爪的锁紧力更强，且结构简单，不需要再额外设置卡爪轴向移动的驱动部件。(3)本专利技术实施例中锁扣连杆包括第一杆和第二杆，第二杆相对第一杆朝锁扣连杆在锁紧时转动的反方向折弯，该折弯使锁扣连杆可以经过更小的转动角度以使卡爪到达星箭对接环锁紧面上方，使锁紧速度更快，以使卫星对接成功率更高；且转动角度小意味着驱动的行程小，使锁定刚度更强且容错本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种星箭对接环闩锁机构，其特征在于，包括：/n连接座；/n第一滑块，滑动连接于所述连接座；/n锁扣连杆，所述锁扣连杆的第一端设有用于锁紧星箭对接环的卡爪，且所述锁扣连杆通过第一连接点转动连接于所述第一滑块；/n锁紧所述星箭对接环时，所述锁扣连杆通过动力装置驱动以绕所述第一连接点转动，使所述卡爪向所述星箭对接环的锁紧面上方移动；同时所述动力装置带动所述第一滑块滑动，所述第一滑块带动所述锁扣连杆移动以使所述卡爪向所述锁紧面移动直至与其接触卡紧。/n

【技术特征摘要】
1.一种星箭对接环闩锁机构，其特征在于，包括：
连接座；
第一滑块，滑动连接于所述连接座；
锁扣连杆，所述锁扣连杆的第一端设有用于锁紧星箭对接环的卡爪，且所述锁扣连杆通过第一连接点转动连接于所述第一滑块；
锁紧所述星箭对接环时，所述锁扣连杆通过动力装置驱动以绕所述第一连接点转动，使所述卡爪向所述星箭对接环的锁紧面上方移动；同时所述动力装置带动所述第一滑块滑动，所述第一滑块带动所述锁扣连杆移动以使所述卡爪向所述锁紧面移动直至与其接触卡紧。


2.根据权利要求1所述的星箭对接环闩锁机构，其特征在于，所述动力装置包括曲柄轮和锁紧连杆；
所述曲柄轮上设有弧形槽，所述曲柄轮转动连接于所述连接座且通过第一驱动装置驱动以旋转；
所述锁紧连杆的两端分别转动连接于所述曲柄轮和所述第一滑块；
所述锁扣连杆的第二端滑动连接于所述弧形槽，所述第一连接点位于所述锁扣连杆的两端之间；
锁紧所述星箭对接环时，所述曲柄轮转动以带动所述锁扣连杆的第二端在所述弧形槽中滑动，以使所述锁扣连杆在所述第一连接点发生转动；同时所述曲柄轮转动以带动所述锁紧连杆移动，所述锁紧连杆移动带动所述第一滑块滑动。


3.根据权利要求2所述的星箭对接环闩锁机构，其特征在于，所述锁扣连杆包括第一杆和第二杆，所述第一杆的一端滑动连接于所述弧形槽，所述第一杆的另一端连接于所述第二杆的一端，所述第二杆的另一端设有所述卡爪，且所述第二杆相对所述第一杆朝所述锁扣连杆在锁紧时转动的反方向折弯。


4.根据权利要求3所述的星箭对接环闩锁机构，其特征在于，所述第一连接点位于所述第一杆和所述第二杆的连接处。


5.根据权利要求3所述的星箭对接环闩锁机构，其特征在于，包括连接于维护卫星的基座，所述连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：林轻，李仕海，靳永强，张明，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31