一种对接卫星的快速解锁分离机构的制作方法

本发明属于卫星连接分离辅助机构，具体涉及一种对接卫星的快速解锁分离机构。

背景技术：

1、航天器的连接与分离技术是航天领域重要的研究内容。现有的星箭分离系统主要包括包带、弹簧、爆炸螺栓、反推火箭等几种典型的组合方式，星箭接口的尺寸通常有φ1194、φ937、φ660等几种典型的通用接口尺寸，但相对于小型航天器而言，微小卫星本体尺寸小、质量轻、数量多，与以上典型的接口尺寸及分离方式不适应，且传统的分离方式冲击载荷相对较大，星箭分离装置结构质量大。随着微小卫星及航天技术发发展，迫切需要研制体积小、质量轻低冲击甚至是无冲击的新型非火工连接分离装置，以适应日益发展的微小卫星以及小型运载火箭的应用需求。

2、作为一种改进，目前微小卫星分离机构主要采用了非火工分离方式，目前非火工分离驱动装置包括电驱卷轴装置、热切割装型、聚合物驱动装置以及形状记忆合金装置。与传统的火工装置相比，非火工装置的具有可重复使用特性，并且可以在地面进行充分的飞行环境检测和全功能试验，无污染低冲击等。但是，目前采用的非火工装置的结构设计不够便捷，导致其分离能源较大、安装和维护相对较慢。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种对接卫星的快速解锁分离机构。解决了目前航天器的连接与分离技术机构的结构设计不够便捷，导致其分离能源较大、安装和维护相对较慢的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、本发明提供一种对接卫星的快速解锁分离机构，包括机构本体，机构本体能够连接待连接第一组件和待连接第二组件，机构本体包括基体部分以及配置于基体部分的解锁部分；其中：

4、解锁部分能够在锁紧/解锁的情形下，使待连接第二组件连接/脱离于待连接第一组件；

5、基体部分包括基座单元以及配置于基座单元的弹性单元；在待连接第二组件连接待连接第一组件的情形下，弹性单元处于压缩状态；

6、解锁部分包括固定单元和活动单元，固定单元用于连接基体部分，活动单元的底部能够活动连接于固定单元、顶部能够连接于第二单元；

7、活动单元能够通过电磁的方式连接于固定单元。

8、在一些实施方式中，活动单元包括有壳体，壳体内设置有电磁解锁组件，固定单元对应电磁解锁组件设置有针杆；电磁解锁组件能够通过通电/断开，以便控制电磁解锁组件锁紧/松开针杆。

9、进一步地，电磁解锁组件包括吸盘式电磁铁，吸盘式电磁铁向下弹性连接有锁紧组件，锁紧组件包括内套，内套的侧向活动设置有多个锁紧件，壳体在对应锁紧件的部分设置为锥形结构，锥形结构的锥部靠近固定单元；在吸盘式电磁铁通电/断开的情形下，吸盘式电磁铁能够使内套靠近/远离吸盘式电磁铁，以便多个锁紧件夹紧/松开针杆。

10、进一步地，针杆包括杆部和锥部，杆部连接于固定单元。

11、进一步地，壳体包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体以可拆卸的方式连接。

12、进一步地，锁紧件为钢珠，内套的侧壁对应每个钢珠开设有活动孔；内套对应钢珠的部分也设置为锥形结构，且内套的锥形结构的锥部靠近固定单元。

13、进一步地，吸盘式电磁铁与锁紧件之间设置有弹簧，在连接状态下，弹簧处于压缩状态。

14、在一些实施方式中，弹性单元包括多个压缩弹簧，每个压缩弹簧的低端设置于基座单元。

15、在一些实施方式中，解锁部分设置有分离插头；在待连接第一组件脱离于待连接第二组件的情形下，能够带动分离插头自身实现分离。

16、在一些实施方式中，基座单元包括基座和针型底座，针型底座以可拆卸的方式设置于基座。

17、与现有技术相比，本发明一种对接卫星的快速解锁分离机构，具有以下有益效果：

18、本发明提供一种对接卫星的快速解锁分离机构，包括机构本体，机构本体能够连接待连接第一组件和待连接第二组件，机构本体包括基体部分以及配置于基体部分的解锁部分；其中：解锁部分能够在锁紧/解锁的情形下，使待连接第二组件连接/脱离于待连接第一组件；基体部分包括基座单元以及配置于基座单元的弹性单元；在待连接第二组件连接待连接第一组件的情形下，弹性单元处于压缩状态；解锁部分包括固定单元和活动单元，固定单元用于连接基体部分，活动单元的底部能够活动连接于固定部分、顶部能够连接于第二单元；活动部分能够通过电磁的方式连接于固定部分。基于上，本发明通过设计分离机构，可以实现卫星的快速对接与分离，具体地，本发明通过设计基体部分和解锁部分，解锁部分内通过电磁带动，配合结构内的部件移动和动作，进而实现解锁部分和基体部分的分离与连接。于此同时，由于弹性单元压缩状态的弹性势能，在解锁部分解锁后，可以通过弹性势能将待连接第一组件和待连接第二组件分离。本发明通过以上合理便捷的结构设计，简化了对接卫星的分离作业的难度，且保证了该工况的作业质量，提升了作业效率。

19、由于非火工装置大多采用了先进材料，进而导致价格高昂增加了分离机构的成本，通过采用本发明的分离机构，可以控制成本，使得该作业的能源利用率小、对接分离的速度快，具有较好的实用意义。

技术特征：

1.一种对接卫星的快速解锁分离机构，其特征在于，包括机构本体，所述机构本体能够连接待连接第一组件和待连接第二组件，所述机构本体包括基体部分以及配置于基体部分的解锁部分；其中：

2.根据权利要求1所述的对接卫星的快速解锁分离机构，其特征在于，所述活动单元包括有壳体，所述壳体内设置有电磁解锁组件，所述固定单元对应电磁解锁组件设置有针杆(1)；所述电磁解锁组件能够通过通电/断开，以便控制电磁解锁组件锁紧/松开针杆(1)。

3.根据权利要求2所述的对接卫星的快速解锁分离机构，其特征在于，所述电磁解锁组件包括吸盘式电磁铁(2)，所述吸盘式电磁铁(2)向下弹性连接有锁紧组件，所述锁紧组件包括内套(5)，所述内套(5)的侧向活动设置有多个锁紧件，所述壳体在对应锁紧件的部分设置为锥形结构，所述锥形结构的锥部靠近固定单元；在吸盘式电磁铁(2)通电/断开的情形下，所述吸盘式电磁铁(2)能够使内套(5)靠近/远离吸盘式电磁铁(2)，以便多个锁紧件夹紧/松开针杆(1)。

4.根据权利要求2所述的对接卫星的快速解锁分离机构，其特征在于，所述针杆(1)包括杆部和锥部，所述杆部连接于固定单元。

5.根据权利要求2所述的对接卫星的快速解锁分离机构，其特征在于，所述壳体包括上壳体(7)和下壳体(8)，所述上壳体(7)和下壳体(8)以可拆卸的方式连接。

6.根据权利要求3所述的对接卫星的快速解锁分离机构，其特征在于，所述锁紧件为钢珠(4)，所述内套(5)的侧壁对应每个钢珠(4)开设有活动孔；所述内套(5)对应钢珠(4)的部分也设置为锥形结构，且所述内套(5)的锥形结构的锥部靠近固定单元。

7.根据权利要求3所述的对接卫星的快速解锁分离机构，其特征在于，所述吸盘式电磁铁(2)与锁紧件之间设置有弹簧(6)，在连接状态下，所述弹簧(6)处于压缩状态。

8.根据权利要求1所述的对接卫星的快速解锁分离机构，其特征在于，所述弹性单元包括多个压缩弹簧(9)，每个所述压缩弹簧(9)的低端设置于基座单元。

9.根据权利要求1所述的对接卫星的快速解锁分离机构，其特征在于，所述解锁部分设置有分离插头(11)；在待连接第一组件脱离于待连接第二组件的情形下，能够带动所述分离插头(11)自身实现分离。

10.根据权利要求1所述的对接卫星的快速解锁分离机构，其特征在于，所述基座单元包括基座(10)和针型底座(3)，所述针型底座(3)以可拆卸的方式设置于基座(10)。

技术总结本发明提供一种对接卫星的快速解锁分离机构，机构本体能够连接待连接第一组件和待连接第二组件，机构本体包括基体部分以及配置于基体部分的解锁部分；解锁部分能够在锁紧/解锁的情形下，使待连接第二组件连接/脱离于待连接第一组件；基体部分包括基座单元以及配置于基座单元的弹性单元；在待连接第二组件连接待连接第一组件的情形下，弹性单元处于压缩状态；解锁部分包括固定单元和活动单元，固定单元用于连接基体部分，活动单元的底部能够活动连接于固定单元、顶部能够连接于第二单元；活动单元能够通过电磁的方式连接于固定单元。本发明简化了对接卫星的分离作业的难度，提升了效率，且控制了成本，具有一定的实用意义。技术研发人员：袁野,魏树孝,杨晨声,董俭柱,尹利钧,孙为钢受保护的技术使用者：西安空天引擎科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13