本发明专利技术公开了一种空间飞行器用可主动导热的对接锁紧接口装置，包括：主动端和被动端；主动端包括：六自由度浮动液路断接器活动端和冷板管路组件；冷板管路组件包括：冷板、软管、冷板接头A和冷板接头B；被动端还包括：六自由度浮动断接器固定端；多功能销包括：高度限位部分、收紧部分、锁紧部分；高度限位部分为一平直且具有设定长度的销子；收紧部分为位于多功能销前端的斜面；锁紧部分位于多功能销上高度限位部分后端，且高于高度限位部分；壳体上加工有导向孔，导向孔中的一个侧面由斜面部分和平面部分组成，导向孔的底部有一方孔；能实现暴露载荷和飞行器舱外暴露平台引导定位对接、主动收紧、六自由度浮动液路断接器自动插拔和主动导热。
A docking locking interface device with active heat conduction for spacecraft
【技术实现步骤摘要】
一种空间飞行器用可主动导热的对接锁紧接口装置
本专利技术涉及空间应用设备领域，具体涉及一种空间飞行器用可主动导热的对接锁紧接口装置。
技术介绍
空间站、载人飞船等空间飞行器在舱体外壁布置了大量暴露载荷实验平台以扩展空间飞行器的暴露实验能力。目前国际空间站已使用多种形式的载荷对接锁紧接口装置支持暴露实验任务。但是针对舱外暴露载荷和舱外暴露平台，现有技术中的对接锁紧接口装置不能自动捕获舱外暴露载荷、自动化程度不高、对航天员或机械臂的操作能力要求高、机构复杂、可维修性差、可靠性较低、导热能力差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种空间飞行器用可主动导热的对接锁紧接口装置，能够实现暴露载荷和空间飞行器舱外暴露平台的引导定位对接、主动收紧、六自由度浮动液路断接器插拔和主动导热，从而为将暴露载荷安装于飞行器舱外设定位置提供技术支撑。本专利技术的技术方案为：一种空间飞行器用可主动导热的对接锁紧接口装置，包括：主动端和被动端，所述主动端和被动端分别与暴露载荷和空间飞行器舱体暴露平台固定连接；所述主动端包括：底板、主定位销、球头剪切销、导轴、丝杠、辅助定位销、机架A、机架B、电机减速器和壳体；所述被动端包括：框体以及设置在框体上的多功能销、主定位孔、剪切孔、腰形剪切孔和辅助定位孔；所述主动端还包括：六自由度浮动液路断接器活动端和冷板管路组件；冷板管路组件包括：冷板、软管、冷板接头A和冷板接头B；所述被动端还包括：六自由度浮动断接器固定端；所述多功能销包括：高度限位部分、收紧部分、锁紧部分；高度限位部分为一平直且具有设定长度的销子；收紧部分为位于多功能销前端的斜面；锁紧部分位于多功能销上高度限位部分后端，且高于高度限位部分；所述壳体上加工有导向孔，所述导向孔中的一个侧面由斜面部分和平面部分组成，导向孔的底部有一方孔；两个六自由度浮动液路断接器活动端以丝杠为对称轴对称安装在机架A前后侧；两个六自由度浮动液路断接器活动端与两个六自由度浮动断接器固定端对应连接形成两个六自由度浮动液路断接器；冷板为平板结构，浮动安装于底板的上方，当主动端安装到暴露载荷上时将冷板压紧到暴露载荷上；冷板内部设置一条以上流道，上端布有冷板接头A、冷板接头B，冷板接头A、冷板接头B和两个六自由度浮动液路断接器之间分别连接一根软管，六自由度浮动液路断接器随机架B运动而运动，软管随六自由度浮动液路断接器运动而运动；冷却剂依次经过冷板接头A对应侧的六自由度浮动液路断接器和软管，从冷板接头A流入，经过冷板内部的流道后，从冷板接头B流出，依次经过冷板接头B对应侧的六自由度浮动液路断接器和软管，用于带走热量实现主动导热；四个多功能销分别安装在框体四个角的侧壁上，收紧部分用于与壳体的导向孔的斜面部分配合，高度限位部分用于与壳体的导向孔的平面部分配合，锁紧部分用于与壳体内的方孔配合。优选地，两个所述主定位销和两个球头剪切销均分别对称分布在丝杠的两侧。优选地，所述主定位销由圆柱段和尖端组成；所述主定位孔由锥形孔和圆柱孔两部分组成，其中锥形孔用于和主定位销的尖端配合，圆柱孔用于与主定位销的圆柱段配合。优选地，所述主动端还包括微动开关，微动开关安装在底板的侧面，且微动开关的触发面与主动端的上表面平齐，用于监测主动端和被动端的对接面接触状态，当主动端和被动端的对接面接触时，触发微动开关，显示主动端和被动端完成对接。优选地，所述主动端还包括盲插连接器插头，两个盲插连接器插头固定在底板上，并以丝杠为对称轴对称分布在机架A的前后侧；所述被动端还包括盲插连接器插座，盲插连接器插座安装在框体上，在主动端和被动端对接时，用于与盲插连接器插头连接，形成盲插连接器。优选地，所述主动端还包括：机械解锁组件，所述机械解锁组件包括：锥形导向动力输入口、锥齿轮A、锥齿轮B、电机输入轴和齿轮箱体；所述齿轮箱体固定在底板上，其内部设有两个轴承座，每个轴承座内部装有轴承，两个轴承分别用于支撑固定锥齿轮A和锥齿轮B；锥形导向动力输入口为锥形，中间开有圆孔，其小端与齿轮箱体固定，作为人工操作驱动电机输入轴的外接口；锥齿轮A中心设有内六方孔，可在外部插入其中的工具的驱动下旋转；锥齿轮A与锥齿轮B啮合；锥齿轮B与电机输入轴固定，将外部输入的动力传输给电机减速器。优选地，所述主动端还包括：转轮、标识带和转轮轴，每个转轮通过一个转轮轴安装在底板上，同时将标识带绕在两个转轮之间，标识带与机架B固定连接，当机架B运动时标识带带动转轮旋转，此时标识带上的标识相对底板上的固定标记的位置变化，用于指示机架B的位置状态。优选地，所述被动端还包括：插座，所述插座设置在底板的侧面，其上连接有插头，用于连接外部设备。有益效果：(1)本专利技术对接锁紧接口装置能够在机械臂的辅助下实现暴露载荷和飞行器舱外暴露平台的引导定位对接、主动收紧、六自由度浮动液路断接器自动插拔和主动导热，从而为将暴露载荷安装于飞行器舱外设定位置提供技术支撑。(2)通过主动端上的主定位销、球头剪切销和辅助定位销与被动端上的主定位孔、剪切孔、腰形剪切孔及辅助定位孔的配合，引导机械臂操作暴露载荷对接到待安装位置上。(3)本专利技术通过电机减速器组件驱动丝杠，进而带动机架A、机架B沿导轴移动的方式实现对暴露载荷的收紧、对暴露载荷的电连接器自动插拔、对暴露载荷的刚性锁紧和可靠防松。(4)当对接锁紧接口装置无法自主通过电机减速器组件驱动丝杠的方式解锁时，可由航天员出舱通过操作位于主动端上的机械解锁组件手动完成对主动端和被动端的机械解锁、电连接器插拔和六自由度浮动液路断接器插拔的操作。附图说明图1为本专利技术的载荷对接锁紧接口装置对接前的立体图；图2为本专利技术的载荷对接锁紧接口装置锁紧后的立体图；图3为本专利技术的主动端的结构示意图；图4为本专利技术的主动端的局部放大图；图5为本专利技术的机械解锁组件的结构示意图；图6为本专利技术的冷板管路组件的结构示意图图7为本专利技术的被动端的结构示意图；图8为本专利技术的壳体的结构示意图，(a)剖视图，(b)主视图，(c)立体图；图9为本专利技术的多功能销的结构示意图。其中，1-微动开关，2-底板，3-主定位销，4-球头剪切销，5-导轴，6-锥形导向动力输入口，7-锥齿轮A，8-锥齿轮B，9-电机输入轴，10-六自由度浮动液路断接器活动端，11-齿轮箱体，12-冷板，13-盲插连接器插头，14-丝杠，15-辅助定位销，16-软管，17-冷板接头A，18-机架A，19-冷板接头B，20-机架B，21-电机减速器，22-多功能销，23-主定位孔，24-剪切孔，25-腰形剪切孔，26-框体，27-盲插连接器插座，28-六自由度浮动断接器固定端，29-插座，30-插头，31-辅助定位孔，32-壳体，33-转轮，34-标识带，35-转轮轴，36-高度限位部分，37-收紧部分，38-锁紧部分，100-暴露载荷，200-主动端，300-被动端。具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种空间飞行器用可主动导热的对接锁紧接口装置，包括：主动端(200)和被动端(300)，所述主动端(200)和被动端(300)分别与暴露载荷(100)和空间飞行器舱体暴露平台固定连接；/n所述主动端(200)包括：底板(2)、主定位销(3)、球头剪切销(4)、导轴(5)、丝杠(14)、辅助定位销(15)、机架A(18)、机架B(20)、电机减速器(21)和壳体(32)；/n所述被动端(300)包括：框体(26)以及设置在框体(26)上的多功能销(22)、主定位孔(23)、剪切孔(24)、腰形剪切孔(25)和辅助定位孔(31)；/n其特征在于，所述主动端(200)还包括：六自由度浮动液路断接器活动端(10)和冷板管路组件；冷板管路组件包括：冷板(12)、软管(16)、冷板接头A(17)和冷板接头B(19)；所述被动端(300)还包括：六自由度浮动断接器固定端(28)；所述多功能销(22)包括：高度限位部分(36)、收紧部分(37)、锁紧部分(38)；高度限位部分(36)为一平直且具有设定长度的销子；收紧部分(37)为位于多功能销(22)前端的斜面；锁紧部分(38)位于多功能销(22)上高度限位部分(36)后端，且高于高度限位部分(36)；所述壳体(32)上加工有导向孔，所述导向孔中的一个侧面由斜面部分和平面部分组成，导向孔的底部有一方孔；/n两个六自由度浮动液路断接器活动端(10)以丝杠(14)为对称轴对称安装在机架A(18)前后侧；两个六自由度浮动液路断接器活动端(10)与两个六自由度浮动断接器固定端(28)对应连接形成两个六自由度浮动液路断接器；/n冷板(12)为平板结构，浮动安装于底板(2)的上方，当主动端(200)安装到暴露载荷(100)上时将冷板(12)压紧到暴露载荷(100)上；冷板(12)内部设置一条以上流道，上端布有冷板接头A(17)、冷板接头B(19)，冷板接头A(17)、冷板接头B(19)和两个六自由度浮动液路断接器之间分别连接一根软管(16)，六自由度浮动液路断接器随机架B(20)运动而运动，软管(16)随六自由度浮动液路断接器运动而运动；冷却剂依次经过冷板接头A(17)对应侧的六自由度浮动液路断接器和软管(16)，从冷板接头A(17)流入，经过冷板(12)内部的流道后，从冷板接头B(19)流出，依次经过冷板接头B(19)对应侧的六自由度浮动液路断接器和软管(16)，用于带走热量实现主动导热；/n四个多功能销(22)分别安装在框体(26)四个角的侧壁上，收紧部分(37)用于与壳体(32)的导向孔的斜面部分配合，高度限位部分(36)用于与壳体(32)的导向孔的平面部分配合，锁紧部分(38)用于与壳体(32)内的方孔配合。/n...
【技术特征摘要】
1.一种空间飞行器用可主动导热的对接锁紧接口装置，包括：主动端(200)和被动端(300)，所述主动端(200)和被动端(300)分别与暴露载荷(100)和空间飞行器舱体暴露平台固定连接；
所述主动端(200)包括：底板(2)、主定位销(3)、球头剪切销(4)、导轴(5)、丝杠(14)、辅助定位销(15)、机架A(18)、机架B(20)、电机减速器(21)和壳体(32)；
所述被动端(300)包括：框体(26)以及设置在框体(26)上的多功能销(22)、主定位孔(23)、剪切孔(24)、腰形剪切孔(25)和辅助定位孔(31)；
其特征在于，所述主动端(200)还包括：六自由度浮动液路断接器活动端(10)和冷板管路组件；冷板管路组件包括：冷板(12)、软管(16)、冷板接头A(17)和冷板接头B(19)；所述被动端(300)还包括：六自由度浮动断接器固定端(28)；所述多功能销(22)包括：高度限位部分(36)、收紧部分(37)、锁紧部分(38)；高度限位部分(36)为一平直且具有设定长度的销子；收紧部分(37)为位于多功能销(22)前端的斜面；锁紧部分(38)位于多功能销(22)上高度限位部分(36)后端，且高于高度限位部分(36)；所述壳体(32)上加工有导向孔，所述导向孔中的一个侧面由斜面部分和平面部分组成，导向孔的底部有一方孔；
两个六自由度浮动液路断接器活动端(10)以丝杠(14)为对称轴对称安装在机架A(18)前后侧；两个六自由度浮动液路断接器活动端(10)与两个六自由度浮动断接器固定端(28)对应连接形成两个六自由度浮动液路断接器；
冷板(12)为平板结构，浮动安装于底板(2)的上方，当主动端(200)安装到暴露载荷(100)上时将冷板(12)压紧到暴露载荷(100)上；冷板(12)内部设置一条以上流道，上端布有冷板接头A(17)、冷板接头B(19)，冷板接头A(17)、冷板接头B(19)和两个六自由度浮动液路断接器之间分别连接一根软管(16)，六自由度浮动液路断接器随机架B(20)运动而运动，软管(16)随六自由度浮动液路断接器运动而运动；冷却剂依次经过冷板接头A(17)对应侧的六自由度浮动液路断接器和软管(16)，从冷板接头A(17)流入，经过冷板(12)内部的流道后，从冷板接头B(19)流出，依次经过冷板接头B(19)对应侧的六自由度浮动液路断接器和软管(16)，用于带走热量实现主动导热；
四个多功能销(22)分别安装在框体(26)四个角的侧壁上，收紧部分(37)用于与壳体(32)的导向孔的斜面部分配合，高度限位部分(36)用于与壳体(32)的导向孔的平面部分配合，锁紧部分(38)用于与壳体(32)内的方孔配合。
2.如权利要求1所述的空间飞行器用可主动导热的对接锁紧接口装置，其特征在于，两个所述主定位销(3)和两个球头剪切销(4)均分别对称分布在丝杠(14)的两侧。
【专利技术属性】
技术研发人员：康永，李文新，丁成斌，马少君，于铭飞，崔志武，陶院，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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