CN113135303B - 一种在轨对接加注机构 - Google Patents
一种在轨对接加注机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113135303B CN113135303B CN202110492395.1A CN202110492395A CN113135303B CN 113135303 B CN113135303 B CN 113135303B CN 202110492395 A CN202110492395 A CN 202110492395A CN 113135303 B CN113135303 B CN 113135303B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- butt joint
- pitching
- frame
- service end
- yawing
- 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.)
- Active
Links
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 title claims abstract description 130
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 96
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 62
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 33
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 27
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 25
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 claims description 5
- 241000309551 Arthraxon hispidus Species 0.000 claims description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 9
- 238000007667 floating Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 230000009471 action Effects 0.000 description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
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
本发明是一种在轨对接加注机构，属于航空航天技术领域。本发明的机构由服务端和卫星端两部分组成，为电液双介质对接，采用浮动对接技术，拥有除对接方向外其他五个自由度的容差调整、自动对中、自动回复、接口锁紧、接口密封及快速断接能力并且可以带动金属硬质管路进行对接。该机构重量轻、结构简单紧凑，容差调整能力大且采用可靠性高的双电机备份驱动方式，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本发明是一种在轨对接加注机构，属于航空航天技术领域。
背景技术
随着航天技术的不断发展，航天器尤其是中小型卫星通过接受推进剂在轨加注，能够大大提高轨道机动能力，增强执行任务的灵活性，延长在轨工作寿命，使得在轨对接加注技术成为了主流研究内容之一，拥有巨大的应用前景和重要的战略意义。
对于在轨对接加注机构本身，其自身的对接容差能力、复位能力、加注密封性、刚度质量比以及可靠性都是亟待解决的问题，其中对接容差能力以及复位能力则是最为关键的技术之一。容差能力保证了对接成功率，复位能力则保证了对接机构的可重复使用性。因此，对接机构上需要一种可以提供多自由度容差复位能力的调整机构，以保证对接的成功率与可重复使用性。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种全新的在轨对接加注机构。该机构由服务端和卫星端两部分组成，为电液双介质对接，采用浮动对接技术，拥有除对接方向外其他五个自由度的容差调整、自动对中、自动回复、接口锁紧、接口密封及快速断接能力并且可以带动金属硬质管路进行对接。该机构重量轻、结构简单紧凑，容差调整能力大且采用可靠性高的双电机备份驱动方式，具有很强的实用性。
本发明的技术方案是：在轨对接加注机构由卫星端与服务端组成。卫星端为被动端(固定端)，安装在被加注星上，由外壳、液对接头和电连接器组成。服务端即为主动端(加注端)，安装在加注航天器上，主要由电液一体对接头、五自由度容差调整自复位机构、驱动机构、发射固定座、加注管路以及外壳组成。其中，主动端部分的五自由度容差调整自复位机构与电液一体对接头连接，形成浮动的双介质对接头。双介质对接头与加注管路在驱动机构的驱动下进行伸缩运动从而实现对接与分离。
所述的电液一体对接头由电连接器、电连接器安装座、液对接头及快速断接器组成。快速断接器被安装在液对接头内，电连接器安装座分别于液对接头及电连接器固连，使上述四个零件成为一个整体。当液对接头对接到位后，快速断接器阀门打开，加注开始。快速断接器本身具有极强的密封性与锁定能力，同时液对接头内部还布有双层O形圈密封设计，保证了机构的密封可靠性。
所述的五自由度容差调整自复位机构可由两种方式实现：一种是由俯仰框架、偏航框架、滚转框架、弹簧柱销、弧形导轨及V型辊子组成；另一种是由俯仰框架、偏航框架、弹簧柱销及球头关节组成。各框架之间通过若干弹簧柱销与V型辊子或球头关节相互配合在一起，形成一个有五自由度调整能力的浮动调整机构。由于弹簧柱销的存在，使得每个可调整自由度在对应弹簧柱销的预压弹簧力作用下始终处于零位，并且当对接完成完全脱开后，一体对接头在弹簧力作用下可以自动回复到零位，即自动对中。
所述的驱动机构由电机组合、齿轮、安装座、滚珠丝杠、连接臂及直线导轨等组成。电机组合、齿轮、与滚珠丝杠被安装在安装座上形成一个驱动源。连接臂是上述容差机构及对接头的连接件，驱动源通过驱动连接臂来带动对接头进行伸缩。连接臂的一端与驱动源连接，另一端与直线导轨连接，直线导轨的作用为改善受力环境，避免产生悬臂结构。该驱动机构中包含两个驱动源，当一个驱动源发生故障后，另一个驱动源也可以驱动对接头进行对接任务，两个驱动源互为备份，提高了对接机构的可靠性。当对接到位后，电机断电，电机组合尾部的抱闸会抱紧电机轴，从而实现机构的锁定。同时，电机功率足够大，可实现快速断接。
所述的发射固定座，其主要作用为减小对接加注机构从地面发射时火箭所带来的巨大振动。因为电液一体对接头与五自由度容差调整自复位机构相连，而容差调整自复位机构有五自由度的调整能力，因此电液一体对接头处于浮动状态。若不加固定座，在发射时必然会使电液一体对接头发生冲击，有损坏的风险。固定座与电液一体对接头形成方孔配合，限制了电液一体对接头的五个自由度，起发射时的保护作用。
所述的加注管路为液对接过程的输送管路，为金属硬质管路。其一端与液对接头中的快速断接器相连，另一端与加注卫星中的燃料箱相连。在对接过程中，加注管路也会跟随服务端液对接头一起向外伸出，会给驱动机构带来附加阻力，阻力过大有可能会导致对接失败；为降低附加阻力，将加注管路卷绕成螺旋形状。
所述的外壳为对接加注机构服务端的外壳，其作用是将上述子部件一体化，并且作为加注管路的固定面，也作为外部接口与加注航天器固连。
有益效果
1.本发明具有五自由度容差调整能力，可以在对接头主被动端存在五个自由度方向偏差的情况下顺利完成对接，增大了对接成功率。
2.本发明具有自动对中(自复位)能力。对接头靠多对有预压力的弹簧柱销定位在零位，在不工作时会始终处于零位状态；对接时，对接头通过容差调整偏离零位；当工作完成后，机构通过弹簧柱销的弹力将对接头复位到零位；此种弹簧复位方式为被动复位方式，重量轻且简单可靠。
3.本发明采用双驱动源串联驱动方式，两者互为备份；正常工作时只需要一个驱动源即可，当一个驱动源故障后另一个驱动源仍可驱动机构完成对接与分离工作，提高了机构的可靠性。
4.本发明整体刚度质量比大，结构简单，布局紧凑，是一种高度集成的模块化装置。
5.本发明对金属硬质加注管路进行了螺旋绕制处理，大大减小了对接过程中管路伸缩对驱动源带来的附加阻力。
附图说明
图1—本发明实施例的整体轴测图
1—在轨对接加注机构服务端，2—在轨对接加注机构卫星端。
图2—本发明实施例的服务端轴测图
1.1—驱动机构，1.2—五自由度容差调整自复位机构，1.3—加注管路，1.4—服务端外壳，
1.5—服务端液对接头，1.6—服务端电连接器，1.7—服务端电连接器安装座，1.8—发射固定座。
图3—本发明实施例的卫星端轴测图
2.1—卫星端电连接器，2.2—卫星端液对接头，2.3—卫星端快速断接器，2.4—卫星端外壳，2.5—卫星端电连接器安装座。
图4—本发明实施例的五自由度容差调整自复位机构(V型辊子)轴测图
1.2.1—俯仰框架，1.2.2—滚转框架，1.2.3—偏航框架，1.2.4—弧形导轨，1.2.5—俯仰平移弹簧柱销，1.2.6—滚转转动弹簧柱销，1.2.7—偏航平移弹簧柱销，1.2.8—V型辊子。
图5—本发明实施例的五自由度容差调整自复位机构(V型辊子)后轴测图
1.2.9—俯仰转动弹簧柱销，1. 2.10—偏航转动弹簧柱销。
图6—本发明实施例的五自由度容差调整自复位机构(球头关节)轴测图
1. 2.11—球头关节动子，1. 2.12—球头关节静子，1. 2.13—球头关节压盖。
图7—本发明实施例的五自由度容差调整自复位机构(球头关节)后轴测图
图8—本发明实施例的对接状态(一)
1.5.2—O形圈，1.5.3—服务端快速断接器
图9—本发明实施例的对接状态(二)
图10—本发明实施例的对接状态(三)
图11—本发明实施例的对接状态(四)
图12—本发明实施例的对接状态(五)
具体实施方式
如图1～图3所示：
在轨对接加注机构服务端(1)通过服务端外壳(1.4)上的安装孔固定在加注航天器上，为主动对接端；在轨对接加注机构卫星端(2)通过卫星端外壳(2.4)的安装孔固定在被加注星上，为被动对接端。在轨对接加注机构服务端(1)通过驱动机构(1.1)驱动服务端液对接头(1.5)与服务端电连接器(1.6)同步伸出。其中，服务端液对接头(1.5)的尾部连接有加注管路(1.3)，加注管路(1.3)的底面与服务端外壳(1.4)固连，加注管路(1.3) 的该端连接头与加注源相连。在进行对接时，驱动机构(1.1)驱动五自由度容差调整自复位机构(1.2)从而带动服务端液对接头(1.5)、服务端电连接器(1.6)、服务端电连接器安装座(1.7)以及加注管路(1.3)实现同步运动，故将加注管路(1.3)盘制成与弹簧类似的螺旋形状，这样可以最大程度地减小伸出过程中加注管路(1.3)对服务端液对接头(1.5)所造成的附加阻力。当经历五个过程后，服务端快速断接器(1.5.3)、卫星端快速断接器(2.3) 与服务端电连接器(1.6)、卫星端电连接器(2.1)同步对接到位，之后开始进行加注工作。加注液体通过加注管路(1.3)流入服务端液对接头(1.5)中的服务端快速断接器(1.5.1)，之后通过卫星端快速断接器(2.3)流入被加注卫星中。
其中，驱动机构(1.1)采用双电机组件备份驱动方式，正常工作时只需要一个驱动源即可，当一个驱动源故障后另一个驱动源仍可驱动机构完成对接与分离工作，提高了机构的可靠性。而五自由度容差调整自复位机构(1.2)为服务端液对接头(1.5)及服务端电连接器(1.6)提供了五个自由度的容差调整及自复位能力，提高了对接成功率。其中，五自由度容差调整自复位机构(1.2)可通过V型辊子与球头关节两种方案来实现。
如图4、图5所示：
五自由度容差调整自复位机构(1.2)的V型辊子方案主要由俯仰框架(1.2.1)，滚转框架(1.2.2)及偏航框架(1.2.3)三个框架构成，三者两两之间由弹簧柱销或者辊子导轨的形式连接定位，以达到释放自由度及拥有自复位能力的目的。
俯仰框架(1.2.1)沿俯仰轴线的两端布有两个俯仰平移弹簧柱销(1.2.5)，这两个俯仰平移弹簧柱销(1.2.5)通过螺母与俯仰框架(1.2.1)固连，而两个俯仰平移弹簧柱销(1.2.5) 内侧则与服务端液对接头(1.5)形成圆柱副，从而提供了沿俯仰轴线的平移与转动两个自由度。俯仰平移弹簧柱销(1.2.5)内置预压弹簧，服务端液对接头(1.5)在俯仰平移弹簧柱销(1.2.5)的预压力作用下在沿俯仰轴线的平移量被限制在零位(自动对中)，当服务端液对接头(1.5)在外力作用下沿俯仰轴线方向平移时，两侧弹簧一个一个被压缩另一个被拉伸，从而打破力平衡状态，当外力解除后，服务端液对接头(1.5)会在弹簧差力的作用下回到零位(平衡状态)，即自复位能力。同理，俯仰框架(1.2.1)与偏航框架(1.2.3)同样通过一对偏航平移弹簧柱销(1.2.7)形成孔轴配合的圆柱副，故而使服务端液对接头(1.5)又拥有了沿偏航轴线的平移与转动两个自由度，同时拥有沿偏航方向的平移自复位能力。
偏航框架(1.2.3)通过4个V型辊子(1.2.8)与装有上下两个弧形导轨(1.2.4)的滚转框架(1.2.2)相连，使偏航框架(1.2.3)可以沿着弧形导轨(1.2.4)在滚转框架(1.2.2)上做滚转转动。而滚转转动的自动对中及自复位能力则靠一对滚转转动弹簧柱销(1.2.6)。这两个滚转转动弹簧柱销(1.2.6)均带有预压力，故可使服务端液对接头(1.5)的滚转角度自动对中在零位。而当对服务端液对接头(1.5)在外力作用下沿一个方向做滚转运动时，这两个滚转转动弹簧柱销(1.2.6)所形成的弹簧力矩将不再平衡，当外力解除时，服务端液对接头(1.5)会在弹簧力矩差的作用下回到零位状态。
俯仰框架(1.2.1)上布有一对俯仰转动弹簧柱销(1.2.9)，这两个俯仰转动弹簧柱销 (1.2.9)均带有预压力，会把服务端液对接头(1.5)限位在零位。当服务端液对接头(1.5) 在外力作用下沿俯仰轴线转动，外力解除后，服务端液对接头(1.5)会在弹簧力矩差的作用下复位到零位。同理，偏航框架(1.2.3)上布有一对偏航转动弹簧柱销(1.2.10)，这两个偏航转动弹簧柱销(1.2.10)使服务端液对接头(1.5)在偏航转动方向上拥有了自复位能力。
以上即为五自由度容差调整自复位机构V型辊子方案的调整及自复位原理。
如图6、图7所示：
五自由度容差调整自复位机构(1.2)的球头关节方案主要由俯仰框架(1.2.1)、偏航框架(1.2.3)两个框架以及球头关节(1.2.11)、(1.2.12)、(1.2.13)构成，三者两两之间通过弹簧柱销进行连接定位，以达到释放自由度及拥有自复位能力的目的，该方案的调整及自复位原理与V型辊子的方案一致。
俯仰框架(1.2.1)沿俯仰轴线的两端布有两个俯仰平移弹簧柱销(1.2.5)，这两个俯仰平移弹簧柱销(1.2.5)通过螺母与俯仰框架(1.2.1)固连，两个俯仰平移弹簧柱销(1.2.5) 的内侧立柱与球头关节静子(1.2.12)形成滑动副，球头关节动子(1.2.11)与球头关节静子(1.2.12)形成球头副，球头压盖(1.2.13)将球头关节动子(1.2.11)限位在球头关节静子(1.2.12)内部，服务端液对接头(1.5)与球头关节动子(1.2.11)固连，从而使服务端液对接头(1.5)拥有了沿俯仰轴线的平移自由度、自复位能力以及沿俯仰、偏航、滚转方向的转动自由度。俯仰平移弹簧柱销(1.2.5)内置预压弹簧，服务端液对接头(1.5)在俯仰平移弹簧柱销(1.2.5)的预压力作用下在沿俯仰轴线的平移量被限制在零位(自动对中)。同理，俯仰框架(1.2.1)与偏航框架(1.2.3)同样通过一对偏航平移弹簧柱销(1.2.7)形成滑动副，故而使服务端液对接头(1.5)又拥有了沿偏航轴线的平移自由度，同时拥有沿偏航方向的平移及自复位能力。
偏航框架(1.2.3)的两侧壁上分别装有一对滚转转动弹簧柱销(1.2.6)，用于提供滚转转动的自复位能力；球头关节静子(1.2.12)的后侧上下两端各装有一个俯仰转动弹簧柱销 (1.2.9)用于提供俯仰转动的自复位能力；球头关节静子(1.2.12)的前侧左右两端各装有一个偏航转动弹簧柱销(1.2.10)用于提供偏航转动的自复位能力。
以上即为五自由度容差调整自复位机构球头关节方案的调整及自复位原理。
如图8～图12所示，将对接加注机构的对接过程拆分为5步进行详解：
如图8所示为对接的初始状态，在轨对接加注机构服务端(1)与在轨对接加注机构卫星端(2)的对接头(1.5)、(2.2)隔有一定距离；
如图9所示为卫星端液对接头(2.2)即将进入服务端液对接头(1.5)包络的状态，此时服务端电连接器(1.6)与卫星端电连接器(2.1)还隔有一定距离；
如图10所示为服务端液对接头(1.5)与卫星端液对接头(2.2)对接到位，此状态下对接头不但进入了孔轴配合段(限制了除滚转之外的4个自由度)，同时卫星端液对接头(2.2) 的定位翅也进入了服务端液对接头(1.6)的配合段，将对接头的滚转自由度也锁死了，至此服务端液对接头(1.5)与卫星端液对接头(2.2)只会沿着对接方向做直线运动，同时此时服务端电连接器(1.6)与卫星端电连接器(2.1)也即将进入对接状态。
如图11所示，此时液对接头(1.5)、(2.2)已通过第一道密封O形圈(1.5.2)，电连接器(1.6)、(2.1)还在对接过程中。
如图12所示，电连接器(1.6)、(2.1)对接到位，液对接头(1.5)、(2.2)对接到位，快速断接器(1.5.1)、(2.3)对接到位，快速断接器(1.5.1)、(2.3)阀门打开，加注开始。同时，此时对接限位开关触发，电机自动断电，电机组合尾部抱闸将电机轴抱死，实现对接方向自由度的锁定。并且，卫星端液对接头(2.2)已越过第二道密封O形圈(1.5.2)，保证了对接过程的密封可靠性，减小了对接结束脱开时的燃料泄漏率。当加注完毕后，驱动机构 (1.1)上电，反转驱动服务端液对接头(1.5)缩回，直至触发收缩限位开关，电机自动断电，收缩完成。
由于该对接加注机构并非在轨组装机构，在地面上已为完全组装体，当于火箭中发射上天时必会承受巨大的振动。故需要将机构的薄弱点进行刚化处理。如图2所示，在发射时在轨对接加注机构服务端处于缩回状态，由于五自由度容差调整自复位机构(1.2)的存在，服务端液对接头(1.5)处于浮动状态，受到振动冲击后必会窜动撞击导致在轨对接加注机构破坏失效。故在服务端外壳(1.4)内部相应位置上固定一个发射固定座(1.8)，在缩回状态下服务端液对接头(1.5)会缩入到发射固定座(1.8)内，从而将服务端液对接头(1.5)的五个自由度锁定，减小了在轨对接加注机构在发射过程中遭到破坏的可能性。
此外，在对接过程中，加注管路(1.3)也会跟随服务端液对接头(1.5)一起向外伸出，会给驱动机构(1.1)带来附加阻力，而附加阻力过大有可能会导致对接失败；为降低附加阻力，将加注管路(1.3)卷绕成类弹簧的螺旋形状。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种在轨对接加注机构，其特征在于：包括在轨对接加注机构服务端(1)和在轨对接加注机构卫星端(2)；在轨对接加注机构服务端(1)通过服务端外壳(1.4)固定在加注航天器上，在轨对接加注机构卫星端(2)通过卫星端外壳(2.4)固定在被加注星上；
在轨对接加注机构卫星端(2)包括：卫星端电连接器(2.1)，卫星端液对接头(2.2)，卫星端快速断接器(2.3)，卫星端外壳(2.4)和卫星端电连接器安装座(2.5)；卫星端液对接头(2.2)和卫星端快速断接器(2.3)用于与在轨对接加注机构服务端(1)中的服务端液对接头(1.5)实现液连接；卫星端电连接器(2.1)用于与在轨对接加注机构服务端(1)中的服务端电连接器(1.6)实现电连接；
在轨对接加注机构服务端(1)包括：驱动机构(1.1)，五自由度容差调整自复位机构(1.2)，加注管路(1.3)，服务端外壳(1.4)，服务端液对接头(1.5)，服务端电连接器(1.6)，服务端电连接器安装座(1.7)和发射固定座(1.8)；
驱动机构(1.1)用于提供动力，通过驱动五自由度容差调整自复位机构(1.2)从而带动服务端液对接头(1.5)、服务端电连接器(1.6)、服务端电连接器安装座(1.7)以及加注管路(1.3)实现同步运动，对接、加注，完毕后脱离；且所述驱动机构(1.1)由两套互为备份的子机构组成，提高了驱动机构(1.1)的可靠性；
五自由度容差调整自复位机构(1.2)用于给服务端液对接头(1.5)和服务端电连接器(1.6)提供容差自复位能力，通过弹簧柱销与V型辊子或球头的复合形式实现沿俯仰轴线、偏航轴线上的平动以及俯仰、偏航、滚转方向上的转动这五个自由度的调整，每个自由度再通过各自的弹簧柱销实现自复位对中功能；
所述服务端电连接器(1.6)与服务端电连接器安装座(1.7)固连，服务端电连接器安装座(1.7)与服务端液对接头(1.5)固连，三者成为一个一体结构，而服务端液对接头(1.5)又与五自由度容差调整自复位机构(1.2)相连，即服务端液对接头(1.5)与服务端电连接器(1.6)可以通过五自由度容差调整自复位机构(1.2)进行同步调整及复位；
加注管路(1.3)与服务端液对接头(1.5)尾部固连，作为对接到位后燃料的加注管路；
发射固定座(1.8)用于在火箭发射时固定服务端液对接头(1.5)，避免火箭发射所带来的振动对在轨对接加注机构服务端(1)产生破坏。
2.如权利要求1所述的在轨对接加注机构，其特征在于：五自由度容差调整自复位机构(1.2)，包括俯仰框架(1.2.1)，滚转框架(1.2.2)，偏航框架(1.2.3)，弧形导轨(1.2.4)，俯仰平动弹簧柱销(1.2.5)，滚转转动弹簧柱销(1.2.6)，偏航平动弹簧柱销(1.2.7)，V型辊子(1.2.8)，俯仰转动弹簧柱销(1.2.9)，偏航转动弹簧柱销(1.2.10)；
所述的俯仰框架(1.2.1)为上下两端侧壁带有空心凸台的中空结构，一对俯仰转动弹簧柱销(1.2.9)固定于空心凸台上，用于提供俯仰方向的转动自复位能力；一对俯仰平动弹簧柱销(1.2.5)固定于俯仰框架(1.2.1)的左右两端，用于提供沿俯仰轴线方向的平动及转动调整及沿俯仰轴线的平动自复位能力，同时作为服务端液对接头(1.5)在俯仰框架(1.2.1)上的安装接口；一对偏航平动弹簧柱销(1.2.7)固定于俯仰框架(1.2.1)的上下两端，用于连接俯仰框架(1.2.1)与偏航框架(1.2.3)，并提供沿偏航轴线方向的平动及转动调整及沿偏航轴线的平动自复位能力；
所述的偏航框架(1.2.3)为对称的“几”字型结构，一对偏航平动弹簧柱销(1.2.7)固定于偏航框架(1.2.3)的上下两端，用于连接偏航框架(1.2.3)与俯仰框架(1.2.1)，并提供沿偏航轴线方向的平动及转动调整及沿偏航轴线的平动自复位能力；一对偏航转动弹簧柱销(1.2.10)固定于偏航框架(1.2.3)的“几”字型凸台的左右两侧，用于提供偏航方向的转动自复位能力；两对V型辊子(1.2.8)固定于偏航框架(1.2.3)的四角，用于连接偏航框架(1.2.3)与滚转框架(1.2.2)，并提供滚转方向的转动调整能力；
所述的滚转框架(1.2.2)为中空的“凹”字型结构，一对弧形导轨(1.2.4)固定于上下两端，用于与V型辊子(1.2.8)形成配合，用于连接滚转框架(1.2.2)与偏航框架(1.2.3)，同时提供滚转方向的转动调整能力；两对滚转转动弹簧柱销(1.2.6)固定于滚转框架(1.2.2)的两侧壁，用于提供滚转方向的转动自复位能力。
3.如权利要求1所述的在轨对接加注机构，其特征在于：五自由度容差调整自复位机构(1.2)，包括俯仰框架(1.2.1)，偏航框架(1.2.3)，俯仰平动弹簧柱销(1.2.5)，滚转转动弹簧柱销(1.2.6)，偏航平动弹簧柱销(1.2.7)，俯仰转动弹簧柱销(1.2.9)，偏航转动弹簧柱销(1.2.10)，球头关节动子(1.2.11)，球头关节静子(1.2.12)，球头关节压盖(1.2.13)；
所述的俯仰框架(1.2.1)为中空结构，一对俯仰平动弹簧柱销(1.2.5)固定于俯仰框架(1.2.1)的左右两端，用于提供沿俯仰轴线方向的平动及转动调整及沿俯仰轴线的平动自复位能力，同时作为球头关节静子(1.2.12)在俯仰框架(1.2.1)上的安装接口；一对偏航平动弹簧柱销(1.2.7)固定于俯仰框架(1.2.1)的上下两端，用于连接俯仰框架(1.2.1)与偏航框架(1.2.3)，并提供沿偏航轴线方向的平动及转动调整及沿偏航轴线的平动自复位能力；
所述的偏航框架(1.2.3)为对称的“凹”字型结构，一对偏航平动弹簧柱销(1.2.7)固定于偏航框架(1.2.3)的上下两端，用于连接偏航框架(1.2.3)与俯仰框架(1.2.1)，并提供沿偏航轴线方向的平动及转动调整及沿偏航轴线的平动自复位能力；两对滚转转动弹簧柱销(1.2.6)固定于偏航框架(1.2.3)的两侧壁，用于提供滚转方向的转动自复位能力；
所述的球头关节动子(1.2.11)，球头关节静子(1.2.12)，球头关节压盖(1.2.13)：球头关节动子(1.2.11)通过孔轴配合固定于一对俯仰平动弹簧柱销(1.2.5)之间，作为球头关节动子(1.2.11)的基座；球头关节动子(1.2.11)与球头关节静子(1.2.12)以球关节的形式进行配合，用于提供给服务端液对接头(1.5)俯仰、偏航、滚转三个方向的转动调整能力；球头关节压盖(1.2.13)将球头关节动子(1.2.11)压在球头关节静子(1.2.12)上，起到限位作用；一对俯仰转动弹簧柱销(1.2.9)固定于球头关节静子(1.2.12)后壁的上下两端，用于提供俯仰方向的转动自复位能力；一对偏航转动弹簧柱销(1.2.10)固定于球头关节动子(1.2.11)前端的左右两侧，用于提供偏航方向的转动自复位能力，同时用于固连球头关节静子(1.2.12)与球头关节压盖(1.2.13)。
4.如权利要求1所述的在轨对接加注机构，其特征在于：加注管路(1.3)为金属硬质管路，被卷绕成偏置拉压的椭圆柱螺旋管路构型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110492395.1A CN113135303B (zh) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | 一种在轨对接加注机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110492395.1A CN113135303B (zh) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | 一种在轨对接加注机构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113135303A CN113135303A (zh) | 2021-07-20 |
| CN113135303B true CN113135303B (zh) | 2022-07-22 |
Family
ID=76816612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110492395.1A Active CN113135303B (zh) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | 一种在轨对接加注机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113135303B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113955706A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-21 | 宁波介量机器人技术有限公司 | 一种液体加注自动对接装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN105083592A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-11-25 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种对接补加一体化装置及对接方法 |
| CN110775306A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-11 | 西北工业大学 | 一种空间在轨加注自锁式对接接口装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106240849B (zh) * | 2016-07-22 | 2020-05-12 | 上海宇航系统工程研究所 | 航天器对接系统及方法 |
| US11878816B2 (en) * | 2019-09-20 | 2024-01-23 | Scott Weintraub | Reusable modular spacecraft and related systems |
-
2021
- 2021-05-06 CN CN202110492395.1A patent/CN113135303B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN105083592A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-11-25 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种对接补加一体化装置及对接方法 |
| CN110775306A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-11 | 西北工业大学 | 一种空间在轨加注自锁式对接接口装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113135303A (zh) | 2021-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113135303B (zh) | 一种在轨对接加注机构 | |
| US4809936A (en) | Space module assembly apparatus with docking alignment flexibility and restraint | |
| CN103935531B (zh) | 一种二维矢量调节机构 | |
| CN110182388B (zh) | 基于预集成桁架的可在轨组装航天器 | |
| CN113232897B (zh) | 一种五自由度容差自复位机构 | |
| CN111591471A (zh) | 一种应用于立卫星的制动帆离轨装置 | |
| CN103381890B (zh) | 用于冲压空气涡轮的液压系统及其制造方法 | |
| CN110524519B (zh) | 一种高刚度高冗余驱动并联机构 | |
| CN111959827A (zh) | 一种微小卫星辅助离轨装置 | |
| CN111959826A (zh) | 一种具有快速在轨组装功能的空间桁架结构连接件 | |
| EP0999923B1 (en) | Marine connector | |
| CN111891390B (zh) | 卫星接口及其连接方法、卫星系统 | |
| CN114986548A (zh) | 一种用于空间大范围作业可再生机器人的机电快换接口 | |
| CN112937929B (zh) | 一种多连杆环抱式空间捕获机构 | |
| CN115158707A (zh) | 一种用于电机驱动展开太阳翼联动解耦机构 | |
| CN111361768B (zh) | 一种星箭对接环闩锁机构 | |
| CN220291246U (zh) | 一种航天器接口及航天器 | |
| CN114104343A (zh) | 一种空间光学载荷用的对接锁紧机构 | |
| CN114516430A (zh) | 适用于维修升级卫星的同构式在轨对接装置 | |
| CN116960686A (zh) | 一种航天器接口、航天器及航天器对接方法 | |
| CN115101918B (zh) | 用于平板卫星天线的二维折展机构及其工作方法 | |
| CN115072011B (zh) | 一种多臂航天器变拓扑机电一体化对接装置及对接方法 | |
| CN216269372U (zh) | 便携式六氟化硫补气车 | |
| CN115231004B (zh) | 一种面向堆叠式卫星的连接分离机构 | |
| CN114368494B (zh) | 一种用于多体变构卫星的对接关节 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |