一种航天器接口及航天器制造技术

本技术涉及一种航天器接口及航天器，航天器接口包括公口和母口，公口和母口之间通过定位锥、定位孔、导向锥板和导向槽板实现定位，其次通过主动锁紧环、被动锁紧环、驱动环、导向环和动力装置进行锁紧，最后通过电连接器完成航天器之间的电气连接，本技术将航天器接口合理的标准化可以确保航天器系统具备一定的刚度、强度、可靠性和抗干扰能力，接口能够提供对接的辅助锁紧力，便于其他接口的连接的同时，无需在轨服务空间机械臂提供额外推力，避免对机械臂产生不良影响，使得大型、超大型空间设备在轨建造可靠性、维护性进一步提高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及航天器，具体涉及一种航天器接口及航天器。

技术介绍

1、随着航天领域的迅猛发展，代表国家航天科技实力的空间站、空间望远镜等空间大型平台和基础设施的建设需求日益增加。然而，受限于运载火箭的推进能力问题，为了使空间大型平台和基础设施的建设成为可能，人们将空间大型平台和基础设施等大型航天器进行模块化设计，通过运载火箭分批次运送至太空，然后利用空间机械臂完成在轨模块化拼接组装。因此，模块化航天器的接口设计成为目前的研究热点。

2、目前传统的航天器接口大都是采用插拔式，这种接口形式具有缺陷，其可靠性低，电气连接不可靠，需要借助空间机械臂的辅助锁紧力，这对空间机械臂的机械结构以及控制都将造成严重影响，甚至影响模块化航天器的拼接精度，给在轨装配带来巨大难度，而且现有传统接口往往不具备可靠的解锁能力，这给后续的大型航天器设施维修与升级任务带来一定困难。

技术实现思路

1、因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，从而提供一种航天器接口及航天器。

2、一种航天器接口，包括母接口和公接口；

3、所述公接口包括定位锥、导向锥板、主动锁紧环、驱动环、导向环、第一轴承、第二轴承、滚子销、动力装置和电连接器的输出端；定位锥与航天器连接板连接，导向锥板与航天器连接板的内圈连接，导向环连接在导向锥板的底面，第一轴承的内圈与导向环连接，第一轴承的外圈与驱动环连接，动力装置连接在导向环的一侧，动力装置的输出端与驱动环连接，主动锁紧环设置在导向环和驱动环之间，滚子销与主动锁紧环固连，且滚子销的两端分别与导向环和驱动环上的曲线槽配合连接，第二轴承设置在导向锥板和驱动环之间，且主动锁紧环工作端的下表面与第二轴承上表面接触，电连接器的输出端设置在导向锥板上；

4、所述母接口包括导向槽板、被动锁紧环和电连接器的接收端，被动锁紧环安装在导向槽板的导向锥槽内且与主动锁紧环的工作端配合连接，导向槽板上设有定位孔，定位孔与定位锥配合连接，电连接器的接收端与电连接器的输出端连接，导向槽板的导向锥槽与导向锥板的锥台面配合连接。

5、进一步，所述动力装置的输出端设有直齿齿轮，直齿齿轮与驱动环上的一圈直齿啮合连接。

6、进一步，所述被动锁紧环的工作端为周向均布的弹性凸台，主动锁紧环的工作端为均布的锁紧钩，锁紧钩与弹性凸台配合连接。

7、进一步，所述第一轴承为深沟球轴承，第二轴承为推力滚针轴承。

8、进一步，所述动力装置为电机。

9、进一步，所述导向槽板上均布有多个定位孔。

10、进一步，所述定位锥的长度大于导向锥板的锥台面的高度。

11、一种航天器，所述航天器包括上述任一项所述的航天器接口，母接口和公接口设置在航天器不同平面上。

12、进一步，所述航天器为立方体结构，航天器的六个面上都设有母接口或公接口。

13、一种基于上述航天器的航天器对接方法，具体为：空间机械臂夹持航天器与另一个航天器进行对接，其中一个航天器的导向锥与另一个航天器的定位孔先接触，空间机械臂带动公接口继续沿对接方向向前运动时，导向锥板的锥台面与导向槽的导向锥槽开始接触，当公接口和母接口处于一定相对位置时，启动动力装置带动驱动环转动，在驱动环与导向环的曲线槽作用下，滚子销两端分别在导向环以及驱动环的曲线槽内滚动，进而带动主动锁紧环在对接方向上进行旋转前进动作，当主动锁紧环上的锁紧钩与被动锁紧环上的弹性凸台开始接触时，空间机械臂释放航天器，在锁紧钩与弹性凸台表面产生的法向拉力的作用下，使两个航天器相互靠近，此时动力装置继续工作，当导向锥板的锥台面与导向槽的导向锥槽表面贴合时，电连接器的输出端和接收端也对接完成，关闭动力装置，锁紧过程结束；当需要解锁时，动力装置反方向转动，直至主动锁紧环上的锁紧钩缩回公接口内，完成解锁。

14、本技术技术方案，具有如下优点：

15、本技术将航天器接口合理的标准化，可以确保航天器系统具备一定的刚度、强度、可靠性和抗干扰能力，接口能够提供对接的辅助锁紧力，便于其他接口的连接的同时，无需在轨服务空间机械臂提供额外推力，避免对机械臂产生不良影响，使得大型、超大型空间设备在轨建造可靠性、维护性进一步提高。

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【技术保护点】

1.一种航天器接口，其特征在于，包括母接口(2)和公接口(3)；

2.根据权利要求1所述的航天器接口，其特征在于，所述动力装置(15)的输出端设有直齿齿轮，直齿齿轮与驱动环(10)上的一圈直齿啮合连接。

3.根据权利要求1所述的航天器接口，其特征在于，所述被动锁紧环(9)的工作端为周向均布的弹性凸台，主动锁紧环(8)的工作端为均布的锁紧钩，锁紧钩与弹性凸台配合连接。

4.根据权利要求1所述的航天器接口，其特征在于，所述第一轴承(12)为深沟球轴承，第二轴承(13)为推力滚针轴承。

5.根据权利要求1所述的航天器接口，其特征在于，所述动力装置(15)为电机。

6.根据权利要求1所述的航天器接口，其特征在于，所述导向槽板(7)上均布有多个定位孔(5)。

7.根据权利要求1所述的航天器接口，其特征在于，所述定位锥(4)的长度大于导向锥板(6)的锥台面的高度。

8.一种航天器，其特征在于，所述航天器包括权利要求1-7任一项所述的航天器接口，母接口(2)和公接口(3)设置在航天器(1)不同平面上。

<p>9.根据权利要求8所述的航天器，其特征在于，所述航天器(1)为立方体结构，航天器的六个面上都设有母接口(2)或公接口(3)。

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【技术特征摘要】

1.一种航天器接口，其特征在于，包括母接口(2)和公接口(3)；

2.根据权利要求1所述的航天器接口，其特征在于，所述动力装置(15)的输出端设有直齿齿轮，直齿齿轮与驱动环(10)上的一圈直齿啮合连接。

3.根据权利要求1所述的航天器接口，其特征在于，所述被动锁紧环(9)的工作端为周向均布的弹性凸台，主动锁紧环(8)的工作端为均布的锁紧钩，锁紧钩与弹性凸台配合连接。

4.根据权利要求1所述的航天器接口，其特征在于，所述第一轴承(12)为深沟球轴承，第二轴承(13)为推力滚针轴承。

5.根据权利要求1所述的航天...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵云鹏，林硕，李志强，
申请(专利权)人：长春通视光电技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：