CN108216691B - 一种五自由度自适应误差补偿机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种五自由度自适应误差补偿机构，包括前端盖、滑动活塞支架、滑动活塞、弹簧、钢珠、钢珠支架、球面关节轴承安装端盖、外壳、球面关节轴承座、球面关节轴承和对接待补偿件；对接待补偿件穿设在球面关节轴承中并与球面关节轴承座配合，球面关节轴承座和球面关节轴承安装端盖分别与钢珠支架固连；钢珠与滑动活塞支架接触，滑动活塞支架分别与前端盖和外壳固连，前端盖与外壳固连；滑动活塞支架的周向均布通孔，滑动活塞穿设在通孔中，滑动活塞一端安装弹簧，滑动活塞另一端与对接待补偿件接触，用于补偿对接待补偿件的自由度偏差。本发明限制了对接待补偿件的轴向平动，实现了对待补偿件除了轴向平移以外的自由度快速自适应补偿。
Description
技术领域
本发明涉及一种五自由度自适应误差补偿机构，尤其适用于卫星在轨服务任务过程中气液接口的对接分离，属于空间飞行器在轨服务技术领域。
背景技术
推进剂在轨补加任务中，当服务航天器与受体完成初步对接后，二者之间存在一定位置和角度误差，无法满足建立密封面的相对位置要求。在服务航天器一端，在待对接的气液接口与卫星结构之间设计一种能够实现五自由度自适应误差补偿的机构，能够实现气液接口的柔顺对接，解决建立密封过程对对接接口阀体相对位置和角度的高精度要求。
常规的误差补偿机构大多采取浮动弹簧机构，仅能够实现平移自由度误差补偿，无法实现转动自由度的大范围自适应补偿。
现有技术中，误差补偿机构无法同时实现平移误差和转动误差的大范围自适应补偿，同时传统的误差补偿机构轴向承载能力较弱。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种五自由度自适应误差补偿机构，通过前端盖与外壳固定连接，有效限制了对接待补偿件的轴向平动，并通过滑动活塞支架、滑动活塞、弹簧、钢珠、钢珠支架、球面关节轴承安装端盖、外壳、球面关节轴承座、球面关节轴承的配合，实现了对待补偿件除了轴向平移以外的自由度快速自适应补偿，弥补了传统的误差补偿机构无法同时实现平移误差和转动误差的大范围自适应补偿，同时传统的误差补偿机构轴向承载能力较弱的缺陷。
本发明的技术解决方案是：
一种五自由度自适应误差补偿机构，包括螺钉、弹簧垫圈、平垫圈、前端盖、滑动活塞支架、滑动活塞、弹簧、钢珠、钢珠支架、球面关节轴承安装端盖、外壳、球面关节轴承座、球面关节轴承和对接待补偿件；
对接待补偿件采用圆柱体结构，对接待补偿件穿设在球面关节轴承的内圈中，球面关节轴承的外圈上安装有球面关节轴承座，球面关节轴承座与球面关节轴承安装端盖固定连接，球面关节轴承座和球面关节轴承安装端盖分别与一个钢珠支架固定连接，用于安装钢珠并限制钢珠的平动；
球面关节轴承座和球面关节轴承安装端盖的截面形状均为之字形，钢珠支架的截面形状为L形，钢珠与滑动活塞支架接触并沿滑动活塞支架移动，滑动活塞支架分别与前端盖和外壳固定连接，前端盖与外壳固定连接，用于限制对接待补偿件的轴向平动；
滑动活塞支架采用空心圆柱结构，滑动活塞支架的周向均布有通孔，滑动活塞穿设在通孔中，滑动活塞一端设有用于安装弹簧的圆孔，滑动活塞另一端与对接待补偿件接触，用于补偿对接待补偿件的自由度偏差。
在上述的一种五自由度自适应误差补偿机构中，所述前端盖和外壳上均设有用于安装螺钉的螺孔，前端盖通过螺钉、弹簧垫圈、平垫圈的配合与外壳螺接。
在上述的一种五自由度自适应误差补偿机构中，所述前端盖的材料采用铝合金。
在上述的一种五自由度自适应误差补偿机构中，所述滑动活塞支架的周向均布有用于减重的凹槽。
在上述的一种五自由度自适应误差补偿机构中，所述滑动活塞上设有用于防止滑动活塞从滑动活塞支架的通孔中脱落的凸台。
在上述的一种五自由度自适应误差补偿机构中，所述滑动活塞与对接待补偿件接触的一端设有球面凸缘。
在上述的一种五自由度自适应误差补偿机构中，所述弹簧压接在滑动活塞与前端盖之间，用于驱动滑动活塞顶压在对接待补偿件上。
在上述的一种五自由度自适应误差补偿机构中，所述弹簧压接在滑动活塞与外壳之间，用于驱动滑动活塞顶压在对接待补偿件上。
在上述的一种五自由度自适应误差补偿机构中，所述钢珠支架上设有用于安装钢珠的凹孔，钢珠分别与滑动活塞支架、球面关节轴承安装端盖和球面关节轴承座接触。
在上述的一种五自由度自适应误差补偿机构中，所述外壳采用空心圆柱体结构，外壳的材料采用铝合金。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
【1】本发明能够同时实现平移误差和转动误差的自适应补偿，同时具备较高的承载能力，显著增强了在轨加注过程中实现气液接口柔顺对接与分离的能力。
【2】本发明通过球面关节轴承与钢珠、钢珠支架、球面关节轴承安装端盖、球面关节轴承座的配合，实现了大范围、自适应、多自由度位置误差补偿，降低了空间交会对接的难度。
【3】本发明能够保证气液接口密封面的快速可靠密封，降低密封材料损伤概率，提升气液接口的在轨有效对接次数。
【4】本发明整体结构紧凑，适用于多种工作环境，且具有较长的使用寿命，在复杂工况下依然能够良好运转，具备通用性强、适用范围广的特点，市场应用前景非常广阔。
附图说明
图1为本发明的结构图
其中：1螺钉；2弹簧垫圈；3平垫圈；4前端盖；5滑动活塞支架；6滑动活塞；7弹簧；8钢珠；9钢珠支架；10球面关节轴承安装端盖；11外壳；12球面关节轴承座；13球面关节轴承；14对接待补偿件；
具体实施方式
为使本发明的方案更加明了，下面结合附图说明和具体实施例对本发明作进一步描述：
如图1所示，一种五自由度自适应误差补偿机构，包括螺钉1、弹簧垫圈2、平垫圈3、前端盖4、滑动活塞支架5、滑动活塞6、弹簧7、钢珠8、钢珠支架9、球面关节轴承安装端盖10、外壳11、球面关节轴承座12、球面关节轴承13和对接待补偿件14；
对接待补偿件14采用圆柱体结构，对接待补偿件14穿设在球面关节轴承13的内圈中，球面关节轴承13的外圈上安装有球面关节轴承座12，球面关节轴承座12与球面关节轴承安装端盖10固定连接，球面关节轴承座12和球面关节轴承安装端盖10分别与一个钢珠支架9固定连接，用于安装钢珠8并限制钢珠8的平动；
球面关节轴承座12和球面关节轴承安装端盖10的截面形状均为之字形，钢珠支架9的截面形状为L形，钢珠8与滑动活塞支架5接触并沿滑动活塞支架5移动，滑动活塞支架5分别与前端盖4和外壳11固定连接，前端盖4与外壳11固定连接，用于限制对接待补偿件14的轴向平动；
滑动活塞支架5采用空心圆柱结构，滑动活塞支架5的周向均布有通孔，滑动活塞6穿设在通孔中，滑动活塞6一端设有用于安装弹簧7的圆孔，滑动活塞6另一端与对接待补偿件14接触，用于补偿对接待补偿件14的自由度偏差。
优选的，前端盖4和外壳11上均设有用于安装螺钉1的螺孔，前端盖4通过螺钉1、弹簧垫圈2、平垫圈3的配合与外壳11螺接。
优选的，前端盖4的材料采用铝合金。
优选的，前端盖4的内轮廓设为55mm。
优选的，滑动活塞支架5的周向均布有用于减重的凹槽。
优选的，滑动活塞6上设有用于防止滑动活塞6从滑动活塞支架5的通孔中脱落的凸台。
优选的，滑动活塞6与对接待补偿件14接触的一端设有球面凸缘。
优选的，弹簧7压接在滑动活塞6与前端盖4之间，用于驱动滑动活塞6顶压在对接待补偿件14上。
优选的，弹簧7压接在滑动活塞6与外壳11之间，用于驱动滑动活塞6顶压在对接待补偿件14上。
优选的，钢珠支架9上设有用于安装钢珠8的凹孔，钢珠8分别与滑动活塞支架5、球面关节轴承安装端盖10和球面关节轴承座12接触。
优选的，外壳11采用空心圆柱体结构，外壳11的材料采用铝合金。
本发明的工作原理是：
初始状态时，滑动活塞6在弹簧7的作用下，将对接待补偿件14处于浮动状态，对接待补偿件14的中心线与整个机构的中心线重合；
当对接待补偿件14与目标件对接时，出现了除轴向平移以外的自由度偏差，球面关节轴承13自动转动，同时带动球面关节轴承安装端盖10和球面关节轴承座12运动，驱动钢珠8沿滑动活塞支架5滚动，此时，弹簧7能够自动适应对接待补偿件14的各种姿态，持续保持滑动活塞6顶压在对接待补偿件14上，即可实现对接待补偿件14的五自由度自适应补偿。
本发明说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。
Claims (9)
1.一种五自由度自适应误差补偿机构，其特征在于：包括螺钉(1)、弹簧垫圈(2)、平垫圈(3)、前端盖(4)、滑动活塞支架(5)、滑动活塞(6)、弹簧(7)、钢珠(8)、钢珠支架(9)、球面关节轴承安装端盖(10)、外壳(11)、球面关节轴承座(12)、球面关节轴承(13)和对接待补偿件(14)；
对接待补偿件(14)采用圆柱体结构，对接待补偿件(14)穿设在球面关节轴承(13)的内圈中，球面关节轴承(13)的外圈上安装有球面关节轴承座(12)，球面关节轴承座(12)与球面关节轴承安装端盖(10)固定连接，球面关节轴承座(12)和球面关节轴承安装端盖(10)分别与一个钢珠支架(9)固定连接，用于安装钢珠(8)并限制钢珠(8)的平动；
球面关节轴承座(12)和球面关节轴承安装端盖(10)的截面形状均为之字形，钢珠支架(9)的截面形状为L形，钢珠(8)与滑动活塞支架(5)接触并沿滑动活塞支架(5)移动，滑动活塞支架(5)分别与前端盖(4)和外壳(11)固定连接，前端盖(4)与外壳(11)固定连接，用于限制对接待补偿件(14)的轴向平动；
滑动活塞支架(5)采用空心圆柱结构，滑动活塞支架(5)的周向均布有通孔，滑动活塞(6)穿设在通孔中，滑动活塞(6)一端设有用于安装弹簧(7)的圆孔，滑动活塞(6)另一端与对接待补偿件(14)接触，用于补偿对接待补偿件(14)的自由度偏差；
所述前端盖(4)和外壳(11)上均设有用于安装螺钉(1)的螺孔，前端盖(4)通过螺钉(1)、弹簧垫圈(2)、平垫圈(3)的配合与外壳(11)螺接。
2.根据权利要求1所述的一种五自由度自适应误差补偿机构，其特征在于：所述前端盖(4)的材料采用铝合金。
3.根据权利要求1所述的一种五自由度自适应误差补偿机构，其特征在于：所述滑动活塞支架(5)的周向均布有用于减重的凹槽。
4.根据权利要求1所述的一种五自由度自适应误差补偿机构，其特征在于：所述滑动活塞(6)上设有用于防止滑动活塞(6)从滑动活塞支架(5)的通孔中脱落的凸台。
5.根据权利要求4所述的一种五自由度自适应误差补偿机构，其特征在于：所述滑动活塞(6)与对接待补偿件(14)接触的一端设有球面凸缘。
6.根据权利要求1所述的一种五自由度自适应误差补偿机构，其特征在于：所述弹簧(7)压接在滑动活塞(6)与前端盖(4)之间，用于驱动滑动活塞(6)顶压在对接待补偿件(14)上。
7.根据权利要求1所述的一种五自由度自适应误差补偿机构，其特征在于：所述弹簧(7)压接在滑动活塞(6)与外壳(11)之间，用于驱动滑动活塞(6)顶压在对接待补偿件(14)上。
8.根据权利要求1所述的一种五自由度自适应误差补偿机构，其特征在于：所述钢珠支架(9)上设有用于安装钢珠(8)的凹孔，与球面关节轴承座(12)固定连接的钢珠支架(9)上的钢珠(8)与滑动活塞支架(5)和球面关节轴承座(12)接触，与球面关节轴承安装端盖(10)固定连接的钢珠支架(9)上的钢珠(8)与滑动活塞支架(5)和球面关节轴承安装端盖(10)接触。
9.根据权利要求1所述的一种五自由度自适应误差补偿机构，其特征在于：所述外壳(11)采用空心圆柱体结构，外壳(11)的材料采用铝合金。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2232703C1 (ru) * | 2003-03-25 | 2004-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В.Хруничева" | Многоштуцерный разъёмный агрегат |
| CN201527435U (zh) * | 2009-08-28 | 2010-07-14 | 西安理工大学 | 六自由度调节装置 |
| CN103625656A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-03-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种小型航天器对接机构 |
| CN104058109A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-09-24 | 北京控制工程研究所 | 一种卫星在轨自主加注用液体传输接口 |
| CN105059569A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-11-18 | 北京控制工程研究所 | 一种在轨补加气液接口装置 |
| CN105691638A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-06-22 | 哈尔滨工业大学 | 对接装置的缓冲机构 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2232703C1 (ru) * | 2003-03-25 | 2004-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В.Хруничева" | Многоштуцерный разъёмный агрегат |
| CN201527435U (zh) * | 2009-08-28 | 2010-07-14 | 西安理工大学 | 六自由度调节装置 |
| CN103625656A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-03-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种小型航天器对接机构 |
| CN104058109A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-09-24 | 北京控制工程研究所 | 一种卫星在轨自主加注用液体传输接口 |
| CN105059569A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-11-18 | 北京控制工程研究所 | 一种在轨补加气液接口装置 |
| CN105691638A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-06-22 | 哈尔滨工业大学 | 对接装置的缓冲机构 |
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