用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種航天用的對接裝置，尤其涉及一種用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航天事業(yè)的發(fā)展，各種航天設(shè)備越來越多，比如各種航天衛(wèi)星、空間站、航天飛機(jī)等。這些航天設(shè)備在天空運(yùn)行需要在某些情況下進(jìn)行各種變化運(yùn)行，比如對衛(wèi)星進(jìn)行在軌對接，以實(shí)現(xiàn)空間目標(biāo)的捕獲、調(diào)姿、變軌及轉(zhuǎn)移等操作。
[0003]現(xiàn)有的對接機(jī)構(gòu)一般采用機(jī)械式對接機(jī)構(gòu)，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、發(fā)射尺寸大、控制要求尚、控制難度大、易損傷對接目標(biāo)等缺點(diǎn)。
[0004]為了解決上述問題，有專利文獻(xiàn)提出充氣式對接機(jī)構(gòu)，比如專利申請?zhí)枮椤?01510139308.9”的實(shí)用新型專利申請，公開了一種前端膨大式充氣對接機(jī)構(gòu)，包含支撐管和膨脹端頭，膨脹端頭設(shè)置在支撐管的前端，膨脹端頭與支撐管中心對齊設(shè)置，膨脹端頭與支撐管固定連接，支撐管和膨脹端頭都是柔性充氣結(jié)構(gòu)，支撐管的外徑小于膨脹端頭與支撐管的橫截面平行的截面上的最長一條直線距離的長度;在支撐管的一側(cè)設(shè)置有縱向的卷簧。這種結(jié)構(gòu)采用充氣式結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于對接、對接過程控制要求低、控制方式簡單、發(fā)射體積小、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是，膨脹端頭設(shè)置在支撐管的前端，支撐管對膨脹端頭的支撐不足，使膨脹端頭在充氣對接后不夠穩(wěn)定，而且由于膨脹端頭為一個(gè)，其最適宜的張緊度對應(yīng)一個(gè)，所以最適應(yīng)的對接對象的直徑只能是一個(gè)，這樣限制了該對接機(jī)構(gòu)的適用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種對接穩(wěn)定、適用范圍廣的用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置。
[0006]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0007]—種用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置，包括對接管道，所述對接管道的第一端安裝有連接法蘭，所述對接管道上從第二端開始向第一端的方向依次設(shè)有多組擋塊且多組所述擋塊之間的間距越來越大或越來越小，每組所述擋塊由兩個(gè)靠近排列的所述擋塊組成，相鄰兩組所述擋塊之間分別安裝有管狀的彈性體，所述彈性體的兩端分別與對應(yīng)的兩組所述擋塊密封連接，所述彈性體的端頭置于兩個(gè)所述擋塊之間且被密封，多個(gè)所述彈性體的松緊度相同或基本相同，位于首、尾兩組所述擋塊之間的所述對接管道的管壁上設(shè)有多個(gè)內(nèi)外相通的通孔。
[0008]上述結(jié)構(gòu)中，擋塊用于安裝彈性體，多個(gè)彈性體在安裝后形成囊體，充氣后形成氣囊，其直徑擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)與另外的對接管的內(nèi)壁之間的緊密連接，從而實(shí)現(xiàn)快速對接;多個(gè)彈性體的結(jié)構(gòu)可以在每個(gè)彈性體處于最適宜張緊度的情況下與對應(yīng)的直徑的其它對接管實(shí)現(xiàn)緊密連接。
[0009]具體地，所述擋塊一共為五組，所述彈性體一共為四個(gè)，四個(gè)所述彈性體的長度由所述對接管道的第二端向第一端的方向依次減小。
[0010]作為優(yōu)選，所述彈性體由內(nèi)而外依次為氣密層、承力層和彈性層。
[0011]更優(yōu)選地，所述氣密層為丁基橡膠薄膜，所述承力層為芳綸纖維，所述彈性層為橡膠薄膜。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0013]本實(shí)用新型采用將彈性體密封安裝于對接管道上的方式，使彈性體充氣后也能與對接管道穩(wěn)定連接，從而增強(qiáng)了整個(gè)對接裝置對接后的穩(wěn)定性，有利于對控制對象進(jìn)行可靠操作;采用多個(gè)長度遞增或遞減且松緊度一致的彈性體，使本對接裝置可以適應(yīng)多種直徑不同的對接對象，從而擴(kuò)大了本對接裝置的適用范圍，而且在用于直徑較小的對接對象時(shí)，由于有一個(gè)以上的彈性體充氣后形成的氣囊均會與對接對象的內(nèi)壁接觸，所以其對接穩(wěn)定性會進(jìn)一步提高;本對接裝置適用于與具有較大管徑空心管的對接對象設(shè)備對接。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型所述用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置未充氣時(shí)的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示出了彈性體內(nèi)的結(jié)構(gòu)；
[0015]圖2是本實(shí)用新型所述用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置充氣后的主視結(jié)構(gòu)示意圖之一，圖中示出了彈性體內(nèi)的結(jié)構(gòu)；
[0016]圖3是本實(shí)用新型所述用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置充氣后的主視結(jié)構(gòu)示意圖之二，圖中示出了彈性體內(nèi)的結(jié)構(gòu)；
[0017]圖4是本實(shí)用新型所述用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置充氣后的主視結(jié)構(gòu)示意圖之三，圖中示出了彈性體內(nèi)的結(jié)構(gòu)；
[0018]圖5是本實(shí)用新型所述用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置充氣后的主視結(jié)構(gòu)示意圖之四，圖中示出了彈性體內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型所述用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置包括對接管道8，對接管道8的第一端(圖中右端)安裝有連接法蘭9，對接管道8上從第二端(圖中左端)開始向第一端的方向依次設(shè)有五組擋塊I且五組擋塊I之間的間距越來越小，也可以越來越大，每組擋塊I由兩個(gè)靠近排列的擋塊I組成，相鄰兩組擋塊I之間分別安裝有管狀的彈性體，彈性體包括第一彈性體2、第二彈性體3、第三彈性體5、第四彈性體6，各彈性體的兩端分別與對應(yīng)的兩組擋塊I密封連接，各彈性體的端頭置于兩個(gè)擋塊I之間且被密封，第一彈性體2、第二彈性體3、第三彈性體5和第四彈性體6的松緊度相同或基本相同，位于首、尾兩組擋塊I之間的對接管道8的管壁上設(shè)有多個(gè)內(nèi)外相通的通孔7，第一彈性體2、第二彈性體3、第三彈性體5和第四彈性體6的長度依次減小;各彈性體由內(nèi)而外依次為氣密層、承力層和彈性層，氣密層為丁基橡膠薄膜，承力層為芳綸纖維，彈性層為橡膠薄膜。上述擋塊I為環(huán)形擋塊，固定安裝于對接管道8的外壁上。
[0021]如圖1-圖5所示，使用時(shí)，將本對接裝置通過連接法蘭9連接在控制設(shè)備上，并將對接管道8與控制設(shè)備的高壓供氣管密封連接，對接前不充氣，各彈性體附于對接管道8，其整體外徑較小，易于伸入對接對象即被控設(shè)備的對接管內(nèi)；在將對接管道8伸入被控設(shè)備的對接管內(nèi)后，開始向?qū)庸艿?內(nèi)充氣，充氣的氣壓根據(jù)被控設(shè)備的對接管的內(nèi)徑來確定，具體如下:
[0022]如圖2所示，在被控設(shè)備的對接管的內(nèi)徑較大時(shí)，充氣氣壓相對較大，由于第一彈性體2的長度最長，所以其充氣后擴(kuò)張最大，充氣后形成的氣囊的外徑最大，第二彈性體3、第三彈性體5和第四彈性體6充氣后形成的氣囊的外徑依次減小，此時(shí)第一彈性體2充氣后形成的氣囊的外壁與被控設(shè)備的對接管的內(nèi)壁接觸。
[0023]如圖3所示，在被控設(shè)備的對接管的內(nèi)徑小一點(diǎn)時(shí)，充氣氣壓也小一點(diǎn)，第一彈性體2和第二彈性體3充氣后擴(kuò)張較大且外徑基本一致，第三彈性體5和第四彈性體6充氣后形成的氣囊的外徑依次減小，此時(shí)第一彈性體2和第二彈性體3充氣后形成的氣囊的外壁均與被控設(shè)備的對接管的內(nèi)壁接觸。
[0024]如圖4所示，在被控設(shè)備的對接管的內(nèi)徑再小一點(diǎn)時(shí)，充氣氣壓也再小一點(diǎn)，第一彈性體2、第二彈性體3和第三彈性體5充氣后擴(kuò)張較大且外徑基本一致，第四彈性體6充氣后形成的氣囊的外徑最小，此時(shí)第一彈性體2、第二彈性體3和第三彈性體5充氣后形成的氣囊的外壁均與被控設(shè)備的對接管的內(nèi)壁接觸。
[0025]如圖5所示，在被控設(shè)備的對接管的內(nèi)徑最小時(shí)，充氣氣壓也最小，第一彈性體2、第二彈性體3、第三彈性體5和第四彈性體6充氣后外徑基本一致，此時(shí)第一彈性體2、第二彈性體3、第三彈性體5和第四彈性體6充氣后形成的氣囊的外壁均與被控設(shè)備的對接管的內(nèi)壁接觸。
[0026]上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不是對本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實(shí)用新型專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置，包括對接管道，所述對接管道的第一端安裝有連接法蘭，其特征在于:所述對接管道上從第二端開始向第一端的方向依次設(shè)有多組擋塊且多組所述擋塊之間的間距越來越大或越來越小，每組所述擋塊由兩個(gè)靠近排列的所述擋塊組成，相鄰兩組所述擋塊之間分別安裝有管狀的彈性體，所述彈性體的兩端分別與對應(yīng)的兩組所述擋塊密封連接，所述彈性體的端頭置于兩個(gè)所述擋塊之間且被密封，多個(gè)所述彈性體的松緊度相同或基本相同，位于首、尾兩組所述擋塊之間的所述對接管道的管壁上設(shè)有多個(gè)內(nèi)外相通的通孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置，其特征在于:所述擋塊一共為五組，所述彈性體一共為四個(gè)，四個(gè)所述彈性體的長度由所述對接管道的第二端向第一端的方向依次減小。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置，其特征在于:所述彈性體由內(nèi)而外依次為氣密層、承力層和彈性層。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置，其特征在于:所述氣密層為丁基橡膠薄膜，所述承力層為芳綸纖維，所述彈性層為橡膠薄膜。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于太空的外擴(kuò)漸變充氣式對接裝置，包括對接管道，對接管道的第一端安裝有連接法蘭，對接管道上從第二端開始向第一端的方向依次設(shè)有間距漸變的多組擋塊，每組擋塊由兩個(gè)靠近排列的擋塊組成，相鄰兩組擋塊之間分別密封安裝有管狀的彈性體，多個(gè)彈性體的松緊度相同或基本相同，位于首、尾兩組擋塊之間的對接管道的管壁上設(shè)有多個(gè)內(nèi)外相通的通孔。本實(shí)用新型采用將彈性體密封安裝于對接管道上的方式，增強(qiáng)了整個(gè)對接裝置對接后的穩(wěn)定性，有利于對控制對象進(jìn)行可靠操作；采用多個(gè)長度遞增或遞減且松緊度一致的彈性體，使本對接裝置可以適應(yīng)多種直徑不同的對接對象，從而擴(kuò)大了本對接裝置的適用范圍。
【IPC分類】B64G1/64
【公開號】CN205221140
【申請?zhí)枴緾N201520928674
【發(fā)明人】劉崗
【申請人】成都爾玨科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年11月20日