CN108482713A - 一种空间燃料站对接补加一体化装置 - Google Patents
一种空间燃料站对接补加一体化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108482713A CN108482713A CN201810611322.8A CN201810611322A CN108482713A CN 108482713 A CN108482713 A CN 108482713A CN 201810611322 A CN201810611322 A CN 201810611322A CN 108482713 A CN108482713 A CN 108482713A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- seat
- active
- floating
- passive
- revolving cup
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 85
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 73
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 claims abstract description 30
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 26
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000008278 dynamic mechanism Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
- B64G1/646—Docking or rendezvous systems
Abstract
本发明公开了一种空间燃料站对接补加一体化装置，包括设置在燃料站上的主动座和设置在目标飞行器上的被动座，所述主动座、被动座均为杯状的框体结构，且所述主动座与被动座同轴设置，所述主动座上设置有对接锁紧机构和动力驱动组件，所述被动座上同轴设置有浮动对接插件，所述浮动对接插件沿被动座的轴线方向弹性伸缩位移；所述浮动对接插件上圆周向发散式设置有若干锁柄横杆，且各个所述锁柄横杆的端部分别设置有浮动缓冲机构；通过对接锁紧机构锁紧若干锁柄横杆使主动座与被动座贴合对接。本发明提供一种空间燃料站对接补加一体化装置，其整体结构简单，可快速对接完成。
Description
技术领域
本发明属于空间站对接设备，特别涉及一种空间燃料站对接补加一体化装置。
背景技术
目前在轨应用的空间对接机构主要是两个航天器之间或大型载荷设备与空间站之间的大型对接结构，可实现机、电、热、流体等资源传输，在我国空间站舱外试验中，空间对接机构多种，但是其大多结构复杂，成本高。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种空间燃料站对接补加一体化装置，其整体结构简单，可快速对接完成。
技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种空间燃料站对接补加一体化装置，包括设置在燃料站上的主动座和设置在目标飞行器上的被动座，所述主动座、被动座均为杯状的框体结构，且所述主动座与被动座同轴设置，所述主动座上设置有对接锁紧机构和动力驱动组件，所述对接锁紧机构设置在朝向被动座的一侧，所述对接锁紧机构通过动力驱动组件驱动设置，所述主动座与对接锁紧机构同侧设置有定位机构；所述被动座上同轴设置有浮动对接插件，所述浮动对接插件沿被动座的轴线方向弹性伸缩位移；所述浮动对接插件上圆周向发散式设置有若干锁柄横杆，且各个所述锁柄横杆的端部分别设置有浮动缓冲机构；通过对接锁紧机构锁紧若干锁柄横杆使主动座与被动座贴合对接；
所述主动座上设置有若干主动输送管，所述被动端上对应主动输送管设置有若干被动接料管，还包括浮动断接机构，所述浮动断接机构包括设置在主动输送管上的主动断接组件和设置在被动接料管上的被动断接组件，所述主动座与被动座对接后，所述被动接料管通过浮动断接机构导向后连通主动输送管输送物料。
进一步的，所述对接锁紧机构包括依次从外圈至内圈环设的第一转杯、第二转杯和第三转杯，且所述第一转杯、第二转杯和第三转杯分别穿过主动座的安装孔，所述第一转杯靠近安装孔设置，所述第二转杯固定设置在主动座上，所述第一转杯、第三转杯分别绕主动座的轴线转动设置在主动座上，且所述第三转杯与第一转杯的转动方向相反；
所述第一转杯上包含若干圆周阵列设置的第一卡臂，所述第二转杯上包含若干圆周阵列设置的第二卡臂，若干第二卡臂周向间距设置，且若干两两相邻的第二卡臂之间形成锁紧卡槽，所述第三转杯上包含若干圆周阵列设置的第三卡臂，且所述第一卡臂与第三卡臂交叉设置，且所述第一卡臂与第三卡臂分别位于锁紧卡槽的两侧；
所述第一转杯与第三转杯相互转动时，所述第一卡臂、第三卡臂分别压覆锁柄横杆向锁紧卡槽内位移运动。
进一步的，所述第一卡臂与第三卡臂的交叉点在主动座轴线方向上的投影落入在锁紧卡槽内，所述锁紧卡槽的宽度值与锁柄横杆的直径值相等。
进一步的，所述第一卡臂与第三卡臂的形状结构相同；所述第一转杯包含环状的底盘和三个螺旋状圆周阵列设置在底盘上的第一卡臂，所述第一卡臂包括连接部和压合部，所述压合部通过连接部一体设置在底盘上，所述压合部为刀状或人脚状结构，所述压合部与锁柄横杆接触的一侧包含斜面结构和水平面结构，所述水平面结构与底盘间距设置，且所述水平面结构与底盘之间形成压合槽。
进一步的，所述动力驱动组件包括第一齿圈、第二齿圈、固定架和动力机构，所述第一齿圈套设在第一转杯的底部，所述第三转杯的底部设置有固定架，所述固定架为凸台状的环状壳体，所述固定架的底部套设有第二齿圈，所述主动座平行间距轴线设置有动力机构，所述动力机构为齿轮组，所述第一齿圈、第二齿圈分别通过动力机构同步传动设置，所述第一齿圈与第二齿圈转动方向相反。
进一步的，所述主动断接组件包括第一固定座、驱动组件、转动套和导向套，所述第一固定座固定设置在主动座上，所述第一固定座内部开设有安装腔，所述导向套固定设置在安装腔内，且所述主动输送管的两端穿过导向套伸出第一固定座外部，所述转动套间距所述导向套同轴设置在主动输送管上，且所述转动套轴向固定设置，所述转动套通过驱动组件驱动设置；所述转动套与主动输送管螺纹旋接，且所述主动输送管通过转动套的转动进行轴向往复位移。
进一步的，所述主动输送管上同轴设置有限位环，所述限位环滑动设置在导向套的内圈，所述导向套靠近主动输送管的出料端设置，所述转动套与导向套相邻设置，所述导向套的一端与第一固定座的端部形成主动输送管向外伸出的第一极限位置；所述导向套的另一端与转动套的端部形成主动输送管向内收缩的第二极限位置。
进一步的，所述被动断接组件包括第二固定座、插接头和浮动调整组件，所述第二固定座设置在被动座上，所述固定座为扣设在物料转接口上的筒状结构，所述插接头设置在第二固定座的内腔中，所述插接头的一端伸出第二固定座的外侧且与被动输送管连通设置，且所述插接头的另一端沿轴向开设有插接口，所述插接口与主动输送管的出料端对应设置；
所述浮动调整组件包括第一浮动压板、第一偏转块和第一偏转弹簧，所述插接头远离插接口的一端套设有第一偏转块，所述第一偏转块与第二固定座顶壁之间设置有第一浮动压板，所述第一浮动压板套设在插接头上，所述第一偏转块与被动座之间的插接头上套设有第一偏转弹簧，所述插接头、第一浮动压板分别与第二固定座的内筒壁间距设置，所述第一偏转弹簧与第二固定座的内筒壁接触设置，且所述第一偏转块与第一偏转弹簧的端面抵压接触设置；所述插接头通过浮动调整组件相对于第二固定座进行径向浮动，使主动输送管的入料端插设在插接口内。
进一步的，所述主动座上设置有电路浮动插件机构，所述电路浮动插件机构包括第三固定座、浮动套筒、第二偏转弹簧、第二偏转块、第二浮动压板和插针插件，所述第三固定座为筒状结构，所述第二浮动压板通过压缩弹簧伸缩滑动设置第三固定座的内筒一端，所述第二浮动压板上设置有第二偏转块，所述第二偏转块上设置有浮动套筒，所述浮动套筒的外壁、第二偏转块的外壁均与第三固定座的内壁间距设置；所述浮动套筒朝向第二偏转块的一端为球形面，所述浮动套筒外侧套设有第二偏转弹簧，所述第二偏转弹簧接触第三固定座的内壁，所述浮动套筒靠近第三固定座的另一端设置有插针插件。
进一步的，还包括限位销，在所述浮动套筒径向方向上对称设置有两个凸耳，所述凸耳与第三固定座的内壁间距设置，所述第三固定座的壁体上与凸耳对应的位置开设有调整孔，所述限位销的一端固定设置在凸耳上，且另一端穿过调整孔伸出至第三固定座外部，所述调整孔与限位销间距设置；通过限位销限位所述浮动套筒的周向或轴向的转动幅度。
有益效果：本发明的整体结构简单，可快速对接完成；通过对接锁紧机构对锁紧横杆的锁紧，可保证精准的定位精度及对接精度，而且还能防止在对接后，主动座与被动座的松动，保证两者始终贴合紧密；通过浮动断接机构对主动输送管和被动接料管进行浮动连接，在主动和被动座存在对接误差的情况下，对对接误差进行浮动补偿，使其依然能够精确对接完成物料的输送，防止对接管接头的损坏或者在对接时的物料泄漏，同时，电路对接通过电路浮动对接机构进行浮动对接，保证对接准确，防止电器元件及插件的损坏。
附图说明
附图1为本发明的整体结构的对接状态的结构示意图；
附图2为本发明的整体结构准备对接状态的结构示意图；
附图3为本发明的另一视角的准备对接状态的结构示意图；
附图4为本发明的对接锁紧机构与锁紧横杆准备对接时的结构示意图；
附图5为本发明的对接锁紧机构与锁紧横杆正在对接时的结构示意图；
附图6为本发明的锁紧横杆准备对接在锁紧卡槽时的结构示意图；
附图7为本发明的对接锁紧机构与锁紧横杆对接完成后的结构示意图；
附图8为本发明的对接锁紧机构的爆炸结构示意图；
附图9为本发明的第一转杯的结构示意；
附图10为本发明的整体结构的半剖结构示意图；
附图11为本发明的主动座结构的俯视图；
附图12为本发明的触发传感组件的结构示意图；
附图13为本发明的锁紧横杆及浮动对接插件的结构示意图；
附图14为本发明整体的半剖结构示意图；
附图15为本发明的浮动断接机构的半剖结构示意图；
附图16为本发明的浮动断接机构的内部结构示意图；
附图17为本发明的主动断接组件与被动断接组件对接状态示意图；
附图18为本发明的被动断接组件的放大示意图；
附图19为本发明的电路浮动插件机构的半剖结构示意图；
附图20为本发明的凸耳和限位销的局部放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至附图3所示，一种空间燃料站对接补加一体化装置，包括设置在燃料站上的主动座1和设置在目标飞行器上的被动座2，所述主动座1、被动座2均为杯状的筐体结构，且所述主动座1与被动座2同轴设置，所述主动座1上设置有对接锁紧机构3和动力驱动组件4，所述对接锁紧机构3设置在朝向被动座2的一侧，所述对接锁紧机构3通过动力驱动组件4驱动设置，所述主动座1与对接锁紧机构3同侧设置有定位机构8；通过定位机构8使对接后的主动座与被动座之间精确对接，所述被动座2上同轴设置有浮动对接插件5；所述浮动对接插件5沿被动座2的轴线方向弹性伸缩位移；浮动对接插件通过复位弹簧29以及穿设在复位弹簧29内的导向杆相对于被动座弹性伸缩，所述浮动对接插件5上圆周向发散式设置有若干锁柄横杆6，且各个所述锁柄横杆6的端部分别设置有浮动缓冲机构7，当主动座与被动座对接时，通过浮动缓冲机构7对浮动对接插件和锁柄横杆进行缓冲，防止对接时受力过大对元件造成损伤；通过对接锁紧机构3锁紧若干锁柄横杆6使主动座1与被动座2贴合对接，且所述浮动对接插件5与燃料站对接。本发明的整体结构简单，可快速对接完成；通过对接锁紧机构对锁紧横杆的锁紧，可保证精准的定位精度及对接精度，而且还能防止在对接后，主动座与被动座的松动，保证两者始终贴合紧密。
包括设置在燃料站上的主动座1设置在目标飞行器上的被动座2，所述主动座1上设置有若干主动输送管45，所述被动端2上对应主动输送管45设置有若干被动接料管46，所述主动座、被动座均为圆筒形结构，则主动输送管45、被动接料管均圆周阵列设置，通过多个输送管道进行多路输送，提升输送效率，还包括浮动断接机构，所述浮动断接机构包括设置在主动输送管45上的主动断接组件43和设置在被动接料管46上的被动断接组件47，所述主动座1与被动座2对接后，所述被动接料管46通过浮动断接机构导向后连通主动输送管45输送物料。通过对被动接料管进行浮动而不是主动输送管，是为了使目标飞行器能够适应不同型号的燃料站的对接，提高目标飞行器的适用性。虽然现有空间对接机构多种，但是其物料传输的管道对接的准确性大多是依赖对接装置本身的对接精度，但是由于两个物体之间的对接精度不可避免的存在对接误差，因此经常导致两飞行器之间的管道接口处连通效果不佳，比如连接管的管口偏斜、对接时泄漏或者元件损坏等情况。通过本发明的浮动断接机构对主动输送管和被动接料管进行浮动连接，在主动和被动座存在对接误差的情况下，对对接误差进行浮动补偿，使其依然能够精确对接完成物料的输送，防止对接管接头的损坏或者在对接时的物料泄漏。
如附图13所示，所述浮动缓冲机构7包括固定筒35、弹簧36、缓冲杆39和套筒37，所述固定筒垂直设置在被动座2远离主动座1的一侧，所述缓冲杆39穿设在固定筒35中，所述缓冲杆39上固定套设有套筒37，所述套筒37与锁紧横杆6连接，且所述锁紧横杆6垂直于缓冲杆39，所述套筒与固定筒的顶部之间设置有弹簧36，所述弹簧36套设在缓冲杆39上，所述缓冲杆朝向主动座的一端上还设置有碟形弹簧，用于增加锁柄横杆的缓冲强度，且所述缓冲杆的另一端伸出至固定筒外且端部设置有限位挡板701，以限位套筒自由状态下的位置，固定筒朝向锁柄横杆的一侧开设有避位槽702以保证锁柄横杆的轴向位移。通过浮动缓冲机构一方面缓冲主动座与被动座在对接时的相互作用力，另一方面用于保证锁柄横杆在轴向的弹性伸缩位移以及平衡，使对接时锁柄横杆能被锁紧机构拉出。
如附图4至附图9所示，所述对接锁紧机构3包括依次从外圈至内圈环设的第一转杯10、第二转杯11和第三转杯12，且所述第一转杯10、第二转杯11和第三转杯12分别穿过主动座1的安装孔9，该安装孔9为贯穿主动座轴向的通孔，所述第一转杯10靠近安装孔9设置，所述第二转杯11固定设置在主动座1上，所述第一转杯10、第三转杯12分别绕主动座1的轴线转动设置在主动座1上，且所述第三转杯12与第一转杯10的转动方向相反；
所述第一转杯10上包含若干圆周阵列设置的第一卡臂101，所述第二转杯11上包含若干圆周阵列设置的第二卡臂111，若干第二卡臂111周向间距设置，且若干两两相邻的第二卡臂111之间形成锁紧卡槽112，所述第二卡臂为拱形的形状，且第二卡臂靠近两个端部的位置为直线部，形成的锁紧卡槽112为直槽结构，所述第三转杯12上包含若干圆周阵列设置的第三卡臂121，且所述第一卡臂101与第三卡臂121交叉设置，且所述第一卡臂101与第三卡臂121分别位于锁紧卡槽112的两侧；
所述第一转杯11与第三转杯12相互转动时，所述第一卡臂101、第三卡臂121分别压覆锁柄横杆6向锁紧卡槽112内位移运动。在第一转杯10和第三转杯12相对转动时，两个伸出卡臂形成叉形结构，对锁紧横杆形成三个方向的自由度限制，促使锁柄横杆向主动座的方向位移。该结构具有自动捕获的作用，在主动座与被动座准备对接时，无论锁柄横杆在哪个角度，均为使两个卡臂形成的若干组卡臂组件对锁柄横杆进行拉动，且在拉动的过程中还能调整主动座与被动座之间的周向相对位置。
其中：附图4为对接锁紧机构与锁紧横杆准备对接时的结构示意图；为准备对接阶段；附图5为对接锁紧机构与锁紧横杆正在对接时的结构示意图；通过第一卡臂和第三卡臂使锁柄横杆向锁紧卡槽位移，且该过程中可完成被动座与主动座的周向的相对位置的调整，也即完成粗定位，同时通过两个卡臂对锁柄横杆进行导向；附图6为锁紧横杆准备对接在锁紧卡槽时的结构示意图；通过锁紧卡槽对锁紧横杆的进一步定位，完成锁紧横杆的次级定位，保证定位精度；附图7为对接锁紧机构与锁紧横杆对接完成后的结构示意图；此时主动座与被动座对接完成，并通过定位机构8完成主动座与被动座的精定位。
如附图2和附图3所示，所述定位机构8包括浮动头31和相邻所述浮动头31设置的精定位销30，所述浮动头31设置在主动座1朝向被动座2的一面上，且所述浮动头31为沿主动座1轴向位移的弹性柱结构，所述被动座2朝向主动座1的一面上对应设置有粗定位孔33和精定位孔34，所述粗定位孔33与浮动头31对应设置，所述精定位孔34与精定位销30对应设置。在主动座与被动座的对接末期，通过浮动头与粗定位孔再一次进行导向，保证精定位销的精确定位，通过两个卡臂对锁柄横杆的压覆完成第一次的粗定位和导向，通过锁紧卡槽完成主动座与被动座的次级定位，通过锁紧卡槽校正主动座与被动座的周向相对位置；通过浮动头和精定位销，进一步的校正位移偏差，保证主动座与被动座的对接有非常高的对接精度。
所述第一卡臂101与第三卡臂121的交叉点在主动座1轴线方向上的投影落入在锁紧卡槽112内，所述锁紧卡槽112的宽度值与锁柄横杆6的直径值相等。通过锁紧卡槽完成主动座与被动座的次级定位，通过锁紧卡槽校正主动座与被动座的周向相对位置。
如附图8和附图9所示，所述第一卡臂101与第三卡臂121的形状结构相同；所述第一转杯10包含环状的底盘106和三个螺旋状圆周阵列设置在底盘106上的第一卡臂101，所述第一卡臂101包括连接部103和压合部102，所述压合部102通过连接部103一体设置在底盘106上，所述压合部102为刀状或人脚状结构，所述压合部102与锁柄横杆6接触的一侧包含斜面结构107和水平面结构105，斜面结构107为弧状的光滑过渡面，斜面结构107和水平面结构105构成压合面；所述水平面结构105与底盘106间距设置，且所述水平面结构105与底盘106之间形成压合槽104，所述压合槽的宽度与锁柄横杆的直径大小相同；所述压合部102远离锁柄横杆的一侧为推出面108，所述推出面为陡坡状结构，在转杯翻转时，所述推出面108向上推动锁柄横杆6，使锁柄横杆退出锁紧卡槽。当第一转杯10和第三转杯12的卡臂转动到锁止点109时，锁柄横杆6被完全压入在锁紧卡槽112内，完成对接，该锁止点109为斜面结构107与水平面结构105的转折点，此时第一转杯与第三转杯继续转动，锁柄横杆卡入第一转杯与第三转杯上的压合槽104，以此对锁柄横杆进行锁紧和锁止，限制锁柄横杆的周向自由度，保证定位精准。
如附图10所示，所述动力驱动组件4包括第一齿圈17、第二齿圈15、固定架16和动力机构，所述第一齿圈17套设在第一转杯10的底部，所述第三转杯12的底部设置有固定架16，所述固定架16为凸台状的环状壳体，所述固定架16的底部套设有第二齿圈15，所述主动座1平行间距轴线设置有动力机构，所述动力机构为齿轮组，所述第一齿圈15、第二齿圈17分别通过动力机构同步传动设置，所述第一齿圈15与第二齿圈17转动方向相反。所述动力机构包括第一传动轴14，所述第一传动轴14上套设有主齿轮20，所述主齿轮20与第一齿圈啮合传动；间距第一传动轴14平行设置有第二传动轴，所述第二传动轴设套设有中间齿轮19和从动齿轮18，所述第二传动轴通过中间齿轮19啮合传动，所述从动齿轮18与第二齿圈17啮合传动，所述主齿轮、中间齿轮、从动齿轮的传动为1：1：1；通过齿轮组时第一齿圈与第二齿圈的转动方向相反，且同步转动，整体结构简单，减少动力驱动组件的设置，优化结构，且保证第一转杯与第三转杯的相对转动完全同步，在动力机构停转时，也可通过齿轮组反向限位于第一转杯和第三转杯，防止其方向转动，保证锁紧稳定。
如附图11和附图12所示，还包括触发传感组件21，两个触发传感组件21绕主动座1的轴线圆周向设置，一个触发传感组件21位于对接锁紧机构的转动起始端，另一个触发传感组件位于对接锁紧机构的转动终止端；所述触发传感组件包括固定块23、接线端子24、应变片26和接触头25，所述主动座1上凹设有凹槽22，所述固定块23设置在凹槽22内，所述接线端子24设置在固定块上，所述接线端子靠近主动座轴线的一侧设置有应变片26，所述第一转杯10沿径向设置有一个接触头26，所述接触头25凸出第一转杯的外臂，且所述第一转杯转动时，接触头25接触抵压应变片26，所述接线端子为位置传感器，通过对第一转杯的转动角度检测，以对转杯的转动进行启停控制。
如附图14至附图17所示，所述主动断接组件43包括第一固定座53、驱动组件48、转动套52和导向套55，所述第一固定座53固定设置在主动座1上，所述第一固定座53内部开设有安装腔57，所述导向套55固定设置在安装腔57内，且所述主动输送管45的两端穿过导向套55伸出第一固定座53外部，所述转动套52间距所述导向套55同轴设置在主动输送管45上，且所述转动套52轴向固定设置，也即通过凸台或挡块等限位转动套的轴向位移，使其只进行周向转动，所述转动套52通过驱动组件48驱动设置；所述转动套52与主动输送管45螺纹旋接，且所述主动输送管通过转动套52的转动进行轴向往复位移，使主动输送管伸出或缩进在主动座内；所述驱动组件包括固定设置在主动输送管外侧的外螺纹套54，所述外螺纹套54与转动套52啮合传动设置，所述转动套的远离导向套的一侧端部固定设置有从动齿轮51，所述从动齿轮51套设在主动输送管上，所述从动齿轮51通过主动齿轮50和驱动电机进行驱动设置。
所述主动输送管45上同轴设置有限位环56，所述限位环56滑动设置在导向套55的内圈，所述导向套55靠近主动输送管45的出料端设置，所述转动套52与导向套55相邻设置，所述导向套55的一端与第一固定座53的端部形成主动输送管45向外伸出的第一极限位置58；所述导向套55的另一端与转动套52的端部形成主动输送管45向内收缩的第二极限位置58，第一极限位置与第二极限位置之间的距离即为主动输送管45伸出或缩进动作的行程，保证其伸出到位，防止泄露；同时保证其缩进完全，防止主动座与被动座分离力损伤输送管接头。
在第一固定座上还设置有垫板，垫板上沿主动输送管的位移方向间距设置有第一位置传感器55和第二位置传感器56，所述主动输送管远离出料端的一侧管体上设置有拨动块57，通过拨动块57触动第一位置传感器55和第二位置传感器56来进行液路管道的启闭。
如附图18所示，所述被动断接组件包括第二固定座65、插接头61和浮动调整组件，所述第二固定座65设置在被动座2上，在第二固定座以及被动座2上均开设有物料转接口70，以供主动输送管的对接；所述固定座65为扣设在物料转接口70上的筒状结构，所述插接头61设置在第二固定座65的内腔中，所述插接头61的一端伸出第二固定座65的外侧且与被动输送管46连通设置，第二固定座的顶壁上对应开设有伸出孔68，转接头与伸出孔间距设置，且所述插接头61的另一端沿轴向开设有插接口60，所述插接口的开口侧为扩口状设置，以对主动输送管对接时进行导向，所述插接口60与主动输送管45的出料端对应设置；
所述浮动调整组件包括第一浮动压板64、第一偏转块63和第一偏转弹簧62，所述插接头61远离插接口60的一端套设有第一偏转块63，所述第一偏转块63与第二固定座65顶壁之间设置有第一浮动压板64，所述第一浮动压板64套设在插接头61上，所述第一浮动压板上凹设有第一滚珠槽，第一滚珠槽内设置有滚珠67，所述滚珠67滚动在第一固定座的内顶壁上，所述第一偏转块63与被动座2之间的插接头61上套设有第一偏转弹簧62，所述插接头61、第一浮动压板64分别与第二固定座的内筒壁间距设置，所述第一偏转弹簧62与第二固定座的内筒壁接触设置，且所述第一偏转块与第一偏转弹簧62的端面抵压接触设置；所述插接头61通过浮动调整组件相对于第二固定座进行径向浮动，使主动输送管的入料端插设在插接口60内。当主动输送管45与被动接料端46存在对接偏差时，主动输送管的出料端伸入在插接口60内，由第一偏转弹簧、第一偏转块、第一浮动压板和滚珠对轴线偏移和角度偏转进行补偿，促使插接头61与主动输送管的出料端同轴，保证物料传输无泄漏且保护输送管的接头。
所述插接头61朝向第一偏转块63的一面为外凸圆锥面72，所述偏转块63为环形结构，且所述第一偏转块63朝向插接头61的一侧为内凹圆锥面71，所述外凸圆锥面72与内凹圆锥面71对应设置，所述内凹圆锥面71、外凸圆锥面72也为球面，保证插接头61与第一偏转块有较稳定的同心作用。
如附图19所示，所述主动座1上设置有电路浮动插件机构，所述电路浮动插件机构包括第三固定座83、浮动套筒84、第二偏转弹簧88、第二偏转块82、第二浮动压板89和插针插件85，所述第三固定座83为筒状结构，所述第二浮动压板89通过压缩弹簧80伸缩滑动设置第三固定座83的内筒一端，所述第二浮动压板89上设置有第二偏转块82，所述第二偏转块底部开设有滚珠槽，滚珠槽内设有滚珠81，使第二偏转块可滚动在第二浮动压板89上，所述第二偏转块82上设置有浮动套筒84，所述浮动套筒84的外壁、第二偏转块82的外壁均与第三固定座83的内壁间距设置；所述浮动套筒朝向第二偏转块的一端为凸出的球形面，所述浮动套筒外侧套设有第二偏转弹簧88，所述第二偏转弹簧88接触第三固定座的内壁，其中第一偏转弹簧、第二偏转弹簧均为螺旋状或环状的弹性管体；所述浮动套筒84靠近第三固定座83的另一端设置有插针插件85。通过浮动套筒、第二偏转弹簧88、第二偏转块82、第二浮动压板89对插针插件85进行角度偏转或径向浮动，使插针插件85与被动座上的插口87对接，在第三固定座上还设置有定位销86，用于与被动座1上的定位孔进行定位，通过插针插件与插口的对接，实现燃料站与目标飞行器之间的电路连通。
如附图20所示，还包括限位销90，在所述浮动套筒84径向方向上对称设置有两个凸耳91，所述凸耳91与第三固定座83的内壁间距设置，所述第三固定座83的壁体上与凸耳91对应的位置开设有调整孔92，所述限位销90的一端固定设置在凸耳91上，且另一端穿过调整孔92伸出至第三固定座83外部，所述调整孔92与限位销90同轴间距设置，也即调整孔92大于限位销的直径，通过限位销90限位所述浮动套筒84的周向或轴向的转动幅度，以完成电路的对接。
如附图1至附图20所示，一种空间燃料站对接补加一体化装置的方法，包括以下步骤：
S1：在燃料站与目标飞行器准备对接时，动力驱动组件驱动对接锁紧机构运转，所述第一转杯和第二转杯周向转动，且第一转杯与第二转杯转动方向相反；
S2：第一卡臂和第三卡臂持续转动，且第一卡臂和第三卡臂的形成交叉的结构并压覆锁紧横杆朝向主动座位移，直至锁紧横杆压紧在锁紧卡槽中，被动座与主动座贴合对接，主动座与被动座对接，目标飞行器与燃料站的电路、液路连通，动力驱动组件停止，第一转杯和第三转杯停止转动；
S3：补加完成后，动力驱动组件运转，第一转杯和第三转杯均方向转动，第一转杯和第三转杯分别顶起锁紧横杆，使锁紧横杆顶出锁紧卡槽，其直至完全脱离对接锁紧机构。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种空间燃料站对接补加一体化装置，其特征在于：包括设置在燃料站上的主动座(1)和设置在目标飞行器上的被动座(2)，所述主动座(1)、被动座(2)均为杯状的框体结构，且所述主动座(1)与被动座(2)同轴设置，所述主动座(1)上设置有对接锁紧机构(3)和动力驱动组件(4)，所述对接锁紧机构(3)设置在朝向被动座(2)的一侧，所述对接锁紧机构(3)通过动力驱动组件(4)驱动设置，所述主动座(1)与对接锁紧机构(3)同侧设置有定位机构(8)；所述被动座(2)上同轴设置有浮动对接插件(5)，所述浮动对接插件(5)沿被动座(2)的轴线方向弹性伸缩位移；所述浮动对接插件(5)上圆周向发散式设置有若干锁柄横杆(6)，且各个所述锁柄横杆(6)的端部分别设置有浮动缓冲机构(7)；通过对接锁紧机构(3)锁紧若干锁柄横杆(6)使主动座(1)与被动座(2)贴合对接；
所述主动座(1)上设置有若干主动输送管(45)，所述被动端(2)上对应主动输送管(45)设置有若干被动接料管(46)，还包括浮动断接机构，所述浮动断接机构包括设置在主动输送管(45)上的主动断接组件(43)和设置在被动接料管(46)上的被动断接组件(47)，所述主动座(1)与被动座(2)对接后，所述被动接料管(46)通过浮动断接机构导向后连通主动输送管(45)输送物料。
2.根据权利要求1所述的一种空间燃料站对接补加一体化装置，其特征在于：所述对接锁紧机构(3)包括依次从外圈至内圈环设的第一转杯(10)、第二转杯(11)和第三转杯(12)，且所述第一转杯(10)、第二转杯(11)和第三转杯(12)分别穿过主动座(1)的安装孔(9)，所述第一转杯(10)靠近安装孔(9)设置，所述第二转杯(11)固定设置在主动座(1)上，所述第一转杯(10)、第三转杯(12)分别绕主动座(1)的轴线转动设置在主动座(1)上，且所述第三转杯(12)与第一转杯(10)的转动方向相反；
所述第一转杯(10)上包含若干圆周阵列设置的第一卡臂(101)，所述第二转杯(11)上包含若干圆周阵列设置的第二卡臂(111)，若干第二卡臂(111)周向间距设置，且若干两两相邻的第二卡臂(111)之间形成锁紧卡槽(112)，所述第三转杯(12)上包含若干圆周阵列设置的第三卡臂(121)，且所述第一卡臂(101)与第三卡臂(121)交叉设置，且所述第一卡臂(101)与第三卡臂(121)分别位于锁紧卡槽(112)的两侧；
所述第一转杯(11)与第三转杯(12)相互转动时，所述第一卡臂(101)、第三卡臂(121)分别压覆锁柄横杆(6)向锁紧卡槽(112)内位移运动。
3.根据权利要求2所述的一种空间燃料站对接补加一体化装置，其特征在于：所述第一卡臂(101)与第三卡臂(121)的交叉点在主动座(1)轴线方向上的投影落入在锁紧卡槽(112)内，所述锁紧卡槽(112)的宽度值与锁柄横杆(6)的直径值相等。
4.根据权利要求2所述的一种空间燃料站对接补加一体化装置，其特征在于：所述第一卡臂(101)与第三卡臂(121)的形状结构相同；所述第一转杯(10)包含环状的底盘(106)和三个螺旋状圆周阵列设置在底盘(106)上的第一卡臂(101)，所述第一卡臂(101)包括连接部(103)和压合部(102)，所述压合部(102)通过连接部(103)一体设置在底盘(106)上，所述压合部(102)为刀状或人脚状结构，所述压合部(102)与锁柄横杆(6)接触的一侧包含斜面结构(107)和水平面结构(105)，所述水平面结构(105)与底盘(106)间距设置，且所述水平面结构(105)与底盘(106)之间形成压合槽(104)。
5.根据权利要求4所述的一种空间燃料站对接补加一体化装置，其特征在于：所述动力驱动组件(4)包括第一齿圈(17)、第二齿圈(15)、固定架(16)和动力机构，所述第一齿圈(17)套设在第一转杯(10)的底部，所述第三转杯(12)的底部设置有固定架(16)，所述固定架(16)为凸台状的环状壳体，所述固定架(16)的底部套设有第二齿圈(15)，所述主动座(1)平行间距轴线设置有动力机构，所述动力机构为齿轮组，所述第一齿圈(15)、第二齿圈(17)分别通过动力机构同步传动设置，所述第一齿圈(15)与第二齿圈(17)转动方向相反。
6.根据权利要求1所述的一种空间燃料站对接补加一体化装置，其特征在于：所述主动断接组件(43)包括第一固定座(53)、驱动组件(48)、转动套(52)和导向套(55)，所述第一固定座(53)固定设置在主动座(1)上，所述第一固定座(53)内部开设有安装腔(57)，所述导向套(55)固定设置在安装腔(57)内，且所述主动输送管(45)的两端穿过导向套(55)伸出第一固定座(53)外部，所述转动套(52)间距所述导向套(55)同轴设置在主动输送管(45)上，且所述转动套(52)轴向固定设置，所述转动套(52)通过驱动组件(48)驱动设置；所述转动套(52)与主动输送管(45)螺纹旋接，且所述主动输送管通过转动套(52)的转动进行轴向往复位移。
7.根据权利要求6所述的一种空间燃料站对接补加一体化装置，其特征在于：所述主动输送管(45)上同轴设置有限位环(56)，所述限位环(56)滑动设置在导向套(55)的内圈，所述导向套(55)靠近主动输送管(45)的出料端设置，所述转动套(52)与导向套(55)相邻设置，所述导向套(55)的一端与第一固定座(53)的端部形成主动输送管(45)向外伸出的第一极限位置(58)；所述导向套(55)的另一端与转动套(52)的端部形成主动输送管(45)向内收缩的第二极限位置(59)。
8.根据权利要求1或6所述的一种空间燃料站对接补加一体化装置，其特征在于：所述被动断接组件包括第二固定座(65)、插接头(61)和浮动调整组件，所述第二固定座(65)设置在被动座(2)上，所述固定座(65)为扣设在物料转接口(70)上的筒状结构，所述插接头(61)设置在第二固定座(65)的内腔中，所述插接头(61)的一端伸出第二固定座(65)的外侧且与被动输送管(46)连通设置，且所述插接头(61)的另一端沿轴向开设有插接口(60)，所述插接口(60)与主动输送管(45)的出料端对应设置；
所述浮动调整组件包括第一浮动压板(64)、第一偏转块(63)和第一偏转弹簧(62)，所述插接头(61)远离插接口(60)的一端套设有第一偏转块(63)，所述第一偏转块(63)与第二固定座(65)顶壁之间设置有第一浮动压板(64)，所述第一浮动压板(64)套设在插接头(61)上，所述第一偏转块(63)与被动座(2)之间的插接头(61)上套设有第一偏转弹簧(62)，所述插接头(61)、第一浮动压板(64)分别与第二固定座的内筒壁间距设置，所述第一偏转弹簧(62)与第二固定座的内筒壁接触设置，且所述第一偏转块与第一偏转弹簧(62)的端面抵压接触设置；所述插接头(61)通过浮动调整组件相对于第二固定座进行径向浮动，使主动输送管的入料端插设在插接口(60)内。
9.根据权利要求1所述的一种空间燃料站对接补加一体化装置，其特征在于：所述主动座(1)上设置有电路浮动插件机构，所述电路浮动插件机构包括第三固定座(83)、浮动套筒(84)、第二偏转弹簧(88)、第二偏转块(82)、第二浮动压板(89)和插针插件(85)，所述第三固定座(83)为筒状结构，所述第二浮动压板(89)通过压缩弹簧(80)伸缩滑动设置第三固定座(83)的内筒一端，所述第二浮动压板(89)上设置有第二偏转块(82)，所述第二偏转块(82)上设置有浮动套筒(84)，所述浮动套筒(84)的外壁、第二偏转块(82)的外壁均与第三固定座(83)的内壁间距设置；所述浮动套筒朝向第二偏转块的一端为球形面，所述浮动套筒外侧套设有第二偏转弹簧(88)，所述第二偏转弹簧(88)接触第三固定座的内壁，所述浮动套筒(84)靠近第三固定座(83)的另一端设置有插针插件(85)。
10.根据权利要求9所述的一种空间燃料站对接补加一体化装置，其特征在于：还包括限位销(90)，在所述浮动套筒(84)径向方向上对称设置有两个凸耳(91)，所述凸耳(91)与第三固定座(83)的内壁间距设置，所述第三固定座(83)的壁体上与凸耳(91)对应的位置开设有调整孔(92)，所述限位销(90)的一端固定设置在凸耳(91)上，且另一端穿过调整孔(92)伸出至第三固定座(83)外部，所述调整孔(92)与限位销(90)间距设置；通过限位销(90)限位所述浮动套筒(84)的周向或轴向的转动幅度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810611322.8A CN108482713A (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种空间燃料站对接补加一体化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810611322.8A CN108482713A (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种空间燃料站对接补加一体化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108482713A true CN108482713A (zh) | 2018-09-04 |
Family
ID=63342437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810611322.8A Withdrawn CN108482713A (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种空间燃料站对接补加一体化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108482713A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109436381A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-03-08 | 兰州空间技术物理研究所 | 联动式空间对接锁紧与分离装置及方法 |
| CN110104226A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-08-09 | 北京控制工程研究所 | 一种卫星对接、停泊与补给系统 |
| CN111114854A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-08 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种自动定心的可收缩式捕获对接装置 |
| CN114227210A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-03-25 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 基于气弹簧的六自由度自适应位姿调整对接装置及方法 |
-
2018
- 2018-06-14 CN CN201810611322.8A patent/CN108482713A/zh not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109436381A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-03-08 | 兰州空间技术物理研究所 | 联动式空间对接锁紧与分离装置及方法 |
| CN110104226A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-08-09 | 北京控制工程研究所 | 一种卫星对接、停泊与补给系统 |
| CN111114854A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-08 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种自动定心的可收缩式捕获对接装置 |
| CN111114854B (zh) * | 2019-12-25 | 2021-04-23 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种自动定心的可收缩式捕获对接装置 |
| CN114227210A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-03-25 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 基于气弹簧的六自由度自适应位姿调整对接装置及方法 |
| CN114227210B (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-17 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 基于气弹簧的六自由度自适应位姿调整对接装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108482713A (zh) | 一种空间燃料站对接补加一体化装置 | |
| CN105382845B (zh) | 一种空间机械臂末端工具更换装置及更换方法 | |
| CN110316404B (zh) | 一种航天器用自导向大容错同构接口及其使用方法 | |
| CN103486375B (zh) | 气路插拔组合连接器 | |
| CN109050991A (zh) | 空间飞行器用径向卡锁式捕获锁及其工作方法 | |
| CN108436899B (zh) | 除尘吸取装置及除尘吸取方法 | |
| CN1768271A (zh) | 测试头定位系统和方法 | |
| CN108609206A (zh) | 一种燃料站对接装置及其方法 | |
| CN103486374B (zh) | 气路插拔组合连接器 | |
| CN104690479B (zh) | 框架整体式专用夹具 | |
| US5794339A (en) | Automated assembly of transmission components | |
| CN110450988B (zh) | 一种适用于大容差捕获的可折叠目标适配器 | |
| CN109774984A (zh) | 一种可连续捕获对接多规格对象的对接装置 | |
| WO2016075157A1 (en) | Self-aligning connector interface | |
| CN106628271B (zh) | 一种小微型双转杯对接机构 | |
| CN102401055B (zh) | 缓冲装置 | |
| CN101630046A (zh) | 一种光收发器件中光发射端二维耦合的方法和装置 | |
| CN108974620B (zh) | 桶盖自动解锁及自动锁定机构 | |
| CN108688830A (zh) | 一种燃料站的浮动补加装置 | |
| CN211082730U (zh) | 一种线性传动总成及其应用的升降桌腿 | |
| CN109605263A (zh) | 一种用于电机的更换装置 | |
| CN206029929U (zh) | 用于自动卸料的柔性真空吸附手 | |
| CN111426901B (zh) | 一种就地化线路保护装置测试平台 | |
| CN111114848B (zh) | 一种主动定心的可收缩式捕获对接装置 | |
| CN110848352A (zh) | 一种线性传动总成及其应用的升降桌腿 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180904 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |