一种斜撑式浮动自适应喷管抓捕工具制造技术

一种斜撑式浮动自适应喷管抓捕工具，涉及航天航空技术领域。为了解决现有的喷管抓捕工具在抓捕到卫星后，锥杆与发动机喷管存在连接不稳定的问题。本发明专利技术中锁紧支撑段外壳与调姿定位段外壳通过等速万向节进行连接，锁紧模块安装在锁紧支撑段外壳内，驱动模块、定位模块和调姿模块设置在调姿定位段外壳内，驱动模块的一端与锁紧支撑段外壳的尾端固连，驱动模块的另一端与定位模块的一端连接，定位模块的另一端与调姿模块的一端转动连接，调姿模块的另一端连接在调姿定位段外壳的内壁上；消旋模块的一端与调姿定位段外壳的尾端连接，消旋模块的另一端与电气模块的一端固连，电气模块的另一端与快换接口的一端与固连。本发明专利技术主要用于抓捕空间卫星。抓捕空间卫星。抓捕空间卫星。

【技术实现步骤摘要】
的输出端上并可沿着滚珠丝杠Ⅰ的轴线方向轴向移动，所述的丝杠螺母的另一端与传动连杆的尾端固连，所述的传动连杆的前端与拉杆的尾端固连，所述的拉杆的前端螺接有胀紧头；所述的滑套套在拉杆与传动连杆的连接处，并可沿着锁紧支撑段外壳的内壁轴向移动，所述的支撑套固接在锁紧支撑段外壳内并套在传动连杆外；所述的弹簧套在传动连杆外并设置在滑套与支撑套之间，弹簧的一端抵接在支撑套上，弹簧的另一端抵接在支撑套上；所述的多根胀紧杆以拉杆为中心周向均匀设置，胀紧杆的一端抵接在胀紧头的下端面上，胀紧杆的另一端通过销轴铰接在滑套的内壁上，且胀紧杆的另一端端部抵接在传动连杆的侧壁上。
[0007]进一步的，所述的传动连杆与胀紧杆的接触段为圆台状结构，传动连杆上圆台段的斜坡面靠近拉杆侧内径逐渐减小；所述的胀紧杆的另一端端部为弯钩状结构，胀紧杆上的弯钩端面抵接在传动连杆前端的斜坡面上。
[0008]进一步的，所述的锁紧支撑段外壳的前端为变坡度的圆台状结构，锁紧支撑段外壳前端的圆台状结构靠近胀紧头侧内径逐渐减小，且圆台状结构的坡度逐渐减小。
[0009]进一步的，所述的驱动模块包括电机安装壳和双头驱动电机，所述的双头驱动电机固装在电机安装壳内，电机安装壳的一端通过紧固螺钉安装在锁紧支撑段外壳的尾端上，双头驱动电机输出轴的一端与滚珠丝杠Ⅰ的输入端连接。
[0010]进一步的，所述的定位模块包括丝杠螺母凸轮、多个定位触点、多个触点安装外壳、滚珠丝杠Ⅱ、固定外壳和压缩弹簧；所述的固定外壳通过紧固螺钉安装在电机安装壳的另一端，所述的多个触点安装外壳周向均匀倾斜设置在固定外壳上；所述的滚珠丝杠Ⅱ设置在固定外壳内，且所述的滚珠丝杠Ⅱ的输入端与双头驱动电机输出轴的另一端连接，滚珠丝杠Ⅱ的输出端转动连接在调姿模块上；所述的丝杠螺母凸轮螺接在滚珠丝杠Ⅱ上并沿着滚珠丝杠Ⅱ的轴线方向轴向移动；每个触点安装外壳内插装有一个定位触点，所述的定位触点的两端分别伸出触点安装外壳的两端端口，且定位触点的底端插在固定外壳内，并抵接在丝杠螺母凸轮的侧壁上；所述的定位触点的外壁上设置有轴肩，每个定位触点上套有一个压缩弹簧，所述的压缩弹簧的一端抵接在固定外壳的顶壁上，压缩弹簧的另一端抵接在定位触点的轴肩上。
[0011]进一步的，所述的丝杠螺母凸轮为异形件，丝杠螺母凸轮与定位触点的接触面包括轴向依次设置的平直段Ⅰ、斜坡段和平直段Ⅱ，所述的平直段Ⅰ的外径小于平直段Ⅱ的外径，所述的斜坡段的斜坡面垂直于定位触点的轴线。
[0012]进一步的，所述的调姿定位段外壳与定位触点的接触面垂直于定位触点的轴线。
[0013]进一步的，所述的调姿模块包括深沟球轴承、轴承座和多根拉伸弹簧；所述的轴承座通过多根拉伸弹簧固定在调姿定位段外壳内，深沟球轴承安装在轴承座内；所述的多根拉伸弹簧周向均匀设置在调姿定位段外壳内，拉伸弹簧的一端与调姿定位段外壳的内壁固连，拉伸弹簧的另一端连接在轴承座的外壁上；滚珠丝杠Ⅱ的输出端固定在深沟球轴承的内圈中。
[0014]进一步的，所述的消旋模块包括动摩擦片、静摩擦片、电磁线圈、制动器外壳、多根导向销、压缩弹簧、制动器内壳和两个滚珠轴承；所述的制动器外壳为筒状结构，制动器外壳的一端端面开有环形凹槽，所述的电磁线圈安装在制动器外壳的环形凹槽里，所述的制动器内壳同轴插装在制动器外壳的中心通孔内，且制动器内壳的前端伸出制动器外壳开有
环形凹槽的一端端口，制动器内壳的尾端通过两个滚珠轴承固定在制动器外壳内；所述的动摩擦片与静摩擦片轴向依次套装在制动器内壳上，且静摩擦片处于制动器外壳上环形凹槽的开口侧，所述的静摩擦片通过多根导向销同轴连接在制动器外壳上，压缩弹簧套在导向销上，且压缩弹簧的一端抵接在静摩擦片上，压缩弹簧的另一端抵接在制动器外壳上；所述的动摩擦片与制动器内壳的前端端部固连；所述的动摩擦片固定在调姿定位段外壳的尾端。
[0015]进一步的，所述的静摩擦片与动摩擦片相接触的表面喷涂有摩擦涂层。
[0016]本专利技术与现有技术相比产生的有益效果是：
[0017]1、本专利技术中的喷管抓捕工具通过锁紧模块将目标卫星进行锁紧抓捕，并保证了喷管抓捕工具与发动机喷管抓捕的稳定性；
[0018]2、本专利技术中的等速万向节为锁紧模块和锁紧支撑段外壳提供偏摆能力，同时能够通过锁紧支撑段外壳将目标卫星绕主轴的高速自旋传递到调姿定位段外壳，更加有利于对喷管的抓捕操作；
[0019]3、本专利技术中的锁紧支撑段外壳在受到喷管的作用力后，与调姿定位段外壳之间产生偏摆，调姿模块不仅对定位模块、驱动模块和锁紧模块起到一个支撑的作用，防止锁紧支撑段外壳带动锁紧模块偏摆角度过大，对调姿定位段外壳的内壁产生破坏，为抓捕工具抓捕过程中提供角度上的适应性，更加有利于锁紧模块进入发动机喷管喉部，还对调姿定位段外壳起到一个拨正的作用；
[0020]4、本专利技术中的定位模块对调姿定位段外壳产生与锁紧支撑段外壳偏摆方向相反的偏心力，在定位模块的作用下，使得调姿定位段外壳朝向与锁紧支撑段外壳偏摆方向相反的方向转动，直至调姿定位段外壳的中心轴与锁紧支撑段外壳的中心轴同轴；
[0021]5、本专利技术中的消旋模块相当于制动器，能够提供摩擦力矩，可以对目标卫星进行消旋，通过动、静摩擦片之间的摩擦消除来自于目标卫星主轴方向的旋转运动，降低目标卫星绕主轴的转动速度，防止高速转动传递到机械臂和服务卫星本体上，以便保护机械臂和服务卫星平台。
附图说明
[0022]附图作为本申请的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。
[0023]图1为本专利技术整体结构示意图；
[0024]图2为锁紧模块与发动机喷管喉部锁紧前的状态图；
[0025]图3为锁紧模块与发动机喷管喉部锁紧过程中的状态图；
[0026]图4为锁紧模块与发动机喷管喉部锁紧后的状态图；
[0027]图5为调姿模块的结构示意图；
[0028]图6为定位模块与调姿定位段外壳定位前的状态图；
[0029]图7为定位模块与调姿定位段外壳定位过程中的状态图一；
[0030]图8为定位模块与调姿定位段外壳定位过程中的状态图二；
[0031]图9为定位模块与调姿定位段外壳定位后的状态图；
[0032]图10为消旋模块的结构示意图；
[0033]图11为制动器外壳的结构示意图；
[0034]图12为丝杠螺母凸轮的结构示意图。
[0035]图中：1
‑
锁紧模块、1
‑1‑
胀紧头、1
‑2‑
胀紧杆、1
‑3‑
拉杆、1
‑4‑
滑套、1
‑5‑
弹簧、1
‑6‑
支撑套、1
‑7‑
传动连杆、1
‑8‑
丝杠螺母、1
‑9‑
滚珠丝杠Ⅰ、2
‑
调姿模块、2
‑1‑
深沟球轴承、2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种斜撑式浮动自适应喷管抓捕工具，其特征在于：包括同轴设置的锁紧模块(1)、调姿模块(2)、定位模块(3)、消旋模块(4)、电气模块(5)、快换接口(6)、支撑外壳(7)、等速万向节(8)和驱动模块(9)；所述的支撑外壳(7)包括锁紧支撑段外壳(7
‑
1)和调姿定位段外壳(7
‑
2)，所述的锁紧支撑段外壳(7
‑
1)的尾端从调姿定位段外壳(7
‑
2)的前端端口插入到调姿定位段外壳(7
‑
2)内，且二者通过等速万向节(8)进行转动连接，所述的锁紧模块(1)安装在锁紧支撑段外壳(7
‑
1)内，且锁紧模块(1)的两端伸出锁紧支撑段外壳(7
‑
1)；所述的驱动模块(9)、定位模块(3)和调姿模块(2)轴向依次设置在调姿定位段外壳(7
‑
2)内，所述的驱动模块(9)的一端与锁紧支撑段外壳(7
‑
1)的尾端固连，且驱动模块(9)的一端驱动端驱动锁紧模块(1)运转；驱动模块(9)的另一端与定位模块(3)的一端连接，且驱动模块(9)的另一端驱动端驱动定位模块(3)运转；所述的定位模块(3)的另一端与调姿模块(2)的一端转动连接，调姿模块(2)的另一端连接在调姿定位段外壳(7
‑
2)的内壁上；所述的消旋模块(4)的一端与调姿定位段外壳(7
‑
2)的尾端连接，所述的消旋模块(4)的另一端与电气模块(5)的一端固连，所述的电气模块(5)的另一端与快换接口(6)的一端与固连；所述的锁紧模块(1)包括胀紧头(1
‑
1)、多根胀紧杆(1
‑
2)、拉杆(1
‑
3)、滑套(1
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4)、弹簧(1
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5)、支撑套(1
‑
6)、传动连杆(1
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7)、丝杠螺母(1
‑
8)和滚珠丝杠Ⅰ(1
‑
9)；所述的滚珠丝杠Ⅰ(1
‑
9)的输入端与所述的驱动模块(9)的一端驱动端连接，所述的丝杠螺母(1
‑
8)的一端螺接在滚珠丝杠Ⅰ(1
‑
9)的输出端上并可沿着滚珠丝杠Ⅰ(1
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9)的轴线方向轴向移动，所述的丝杠螺母(1
‑
8)的另一端与传动连杆(1
‑
7)的尾端固连，所述的传动连杆(1
‑
7)的前端与拉杆(1
‑
3)的尾端固连，所述的拉杆(1
‑
3)的前端螺接有胀紧头(1
‑
1)；所述的滑套(1
‑
4)套在拉杆(1
‑
3)与传动连杆(1
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7)的连接处，并可沿着锁紧支撑段外壳(7
‑
1)的内壁轴向移动，所述的支撑套(1
‑
6)固接在锁紧支撑段外壳(7
‑
1)内并套在传动连杆(1
‑
7)外；所述的弹簧(1
‑
5)套在传动连杆(1
‑
7)外并设置在滑套(1
‑
4)与支撑套(1
‑
6)之间，弹簧(1
‑
5)的一端抵接在支撑套(1
‑
6)上，弹簧(1
‑
5)的另一端抵接在支撑套(1
‑
6)上；所述的多根胀紧杆(1
‑
2)以拉杆(1
‑
3)为中心周向均匀设置，胀紧杆(1
‑
2)的一端抵接在胀紧头(1
‑
1)的下端面上，胀紧杆(1
‑
2)的另一端通过销轴铰接在滑套(1
‑
4)的内壁上，且胀紧杆(1
‑
2)的另一端端部抵接在传动连杆(1
‑
7)的侧壁上。2.根据权利要求1所述的一种斜撑式浮动自适应喷管抓捕工具，其特征在于：所述的传动连杆(1
‑
7)与胀紧杆(1
‑
2)的接触段为圆台状结构，传动连杆(1
‑
7)上圆台段的斜坡面靠近拉杆(1
‑
3)侧内径逐渐减小；所述的胀紧杆(1
‑
2)的另一端端部为弯钩状结构，胀紧杆(1
‑
2)上的弯钩端面抵接在传动连杆(1
‑
7)前端的斜坡面上。3.根据权利要求1所述的一种斜撑式浮动自适应喷管抓捕工具，其特征在于：所述的锁紧支撑段外壳(7
‑
1)的前端为变坡度的圆台状结构，锁紧支撑段外壳(7
‑
1)前端的圆台状结构靠近胀紧头(1
‑
1)侧内径逐渐减小，且圆台状结构的坡度逐渐减小。4.根据权利要求1所述的一种斜撑式浮动自适应喷管抓捕工具，其特征在于：所述的驱动模块(9)包括电机安装壳(9
‑
1)和双头驱动电机(9
‑
2)，所述的双头驱动电机(9
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2)固装在电机安装壳(9
‑
1)内，电机安装壳(9
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1)的一端通过紧固螺钉安装在锁紧支撑段外壳(7
‑
1)的尾端上，双头驱动电机(9
‑
2)输出轴的一端与滚珠丝杠Ⅰ(1
‑
9)的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的一种斜撑式浮动自适应喷管抓捕工具，其特征在于：所述的定位模块(3)包括丝杠螺母凸轮(3
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1)、多个定位触点(3
‑
2)、多个触点安装外壳(3
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3)、滚珠丝杠Ⅱ(3
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4)、固定外壳(3
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5)和压缩弹簧(3
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6)；所述的固定外壳(3
‑
5)通过紧固螺钉安装在电机安装壳(9
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1)的另一端，所述的多个触点安装外壳(3
‑
3)周向均匀倾斜设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪皑，孙奎，曹宝石，刘宏，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：