[发明专利]一种斜撑式浮动自适应喷管抓捕工具

说明书

一种斜撑式浮动自适应喷管抓捕工具，涉及航天航空技术领域。为了解决现有的喷管抓捕工具在抓捕到卫星后，锥杆与发动机喷管存在连接不稳定的问题。本发明中锁紧支撑段外壳与调姿定位段外壳通过等速万向节进行连接，锁紧模块安装在锁紧支撑段外壳内，驱动模块、定位模块和调姿模块设置在调姿定位段外壳内，驱动模块的一端与锁紧支撑段外壳的尾端固连，驱动模块的另一端与定位模块的一端连接，定位模块的另一端与调姿模块的一端转动连接，调姿模块的另一端连接在调姿定位段外壳的内壁上；消旋模块的一端与调姿定位段外壳的尾端连接，消旋模块的另一端与电气模块的一端固连，电气模块的另一端与快换接口的一端与固连。本发明主要用于抓捕空间卫星。

技术领域

本发明涉及航天航空抓捕技术领域，尤其涉及一种斜撑式浮动自适应喷管抓捕工具。

背景技术

现阶段由于高轨卫星覆盖面积大，且相对地面运动速度较慢，在通信、导航、预警、遥感等军用和民用领域发挥着重要作用。对高轨卫星开展在轨服务可延长卫星寿命、提高其任务执行能力，是当前国内外的研究热点之一。在对高轨卫星进行在轨服务的过程中，根据需要可对在轨卫星进行辅助变轨、燃料补给、姿态控制、卫星接管、故障修复等操作。在该类操作过程中，均需对卫星进行抓捕，并根据任务需要在特定条件下进行释放。

目前对高轨卫星的抓捕主要包括机械臂抓捕、爪式抓捕、锥杆对接、飞网抓捕及绳系抓捕等几种抓捕方式。在对高轨卫星进行抓捕控制时，由于现有国内外的高轨卫星在轨道转移时主要采用的是轨控发动机，而轨控发动机的喷管通常呈锥面，并具有较大的尺寸和较强的刚度，因此适合采用喷管抓捕工具进行抓捕。另外，对于高轨卫星通常不具备标准抓捕和对接接口，因此选择发动机喷管作为一般高轨卫星目标对接捕获接口具有广泛的应用领域。现有的卫星发动机喷管抓捕工具在抓捕到卫星后，锥杆与发动机喷管存在连接不稳定的问题，从而对高轨卫星进行在轨服务产生困难。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：有的卫星发动机喷管抓捕工具在抓捕到卫星后，锥杆与发动机喷管存在连接不稳定的问题，从而对高轨卫星进行在轨服务产生困难；进而提供一种斜撑式浮动自适应喷管抓捕工具。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种斜撑式浮动自适应喷管抓捕工具，包括同轴设置的锁紧模块、调姿模块、定位模块、消旋模块、电气模块、快换接口、支撑外壳、等速万向节和驱动模块；所述的支撑外壳包括锁紧支撑段外壳和调姿定位段外壳，所述的锁紧支撑段外壳的尾端从调姿定位段外壳的前端端口插入到调姿定位段外壳内，且二者通过等速万向节进行转动连接，所述的锁紧模块安装在锁紧支撑段外壳内，且锁紧模块的两端伸出锁紧支撑段外壳；所述的驱动模块、定位模块和调姿模块轴向依次设置在调姿定位段外壳内，所述的驱动模块的一端与锁紧支撑段外壳的尾端固连，且驱动模块的一端驱动端驱动锁紧模块运转；驱动模块的另一端与定位模块的一端连接，且驱动模块的另一端驱动端驱动定位模块运转；所述的定位模块的另一端与调姿模块的一端转动连接，调姿模块的另一端连接在调姿定位段外壳的内壁上；所述的消旋模块的一端与调姿定位段外壳的尾端固连，所述的消旋模块的另一端与电气模块的一端连接，所述的电气模块的另一端与快换接口的一端与固连；所述的锁紧模块包括胀紧头、多根胀紧杆、拉杆、滑套、弹簧、支撑套、传动连杆、丝杠螺母和滚珠丝杠Ⅰ；所述的滚珠丝杠Ⅰ的输入端与驱动模块的一端驱动端连接，所述的丝杠螺母的一端螺接在滚珠丝杠Ⅰ的输出端上并可沿着滚珠丝杠Ⅰ的轴线方向轴向移动，所述的丝杠螺母的另一端与传动连杆的尾端固连，所述的传动连杆的前端与拉杆的尾端固连，所述的拉杆的前端螺接有胀紧头；所述的滑套套在拉杆与传动连杆的连接处，并可沿着锁紧支撑段外壳的内壁轴向移动，所述的支撑套固接在锁紧支撑段外壳内并套在传动连杆外；所述的弹簧套在传动连杆外并设置在滑套与支撑套之间，弹簧的一端抵接在支撑套上，弹簧的另一端抵接在支撑套上；所述的多根胀紧杆以拉杆为中心周向均匀设置，胀紧杆的一端抵接在胀紧头的下端面上，胀紧杆的另一端通过销轴铰接在滑套的内壁上，且胀紧杆的另一端端部抵接在传动连杆的侧壁上。