CN109606751A - 一种高轨卫星通用锥杆捕获机构 - Google Patents

Abstract

一种高轨卫星通用锥杆捕获机构，包括阻尼机构(001)、壳体导向机构(002)、伸缩胀紧机构(003)、减速机构(004)、支撑座(51)；阻尼机构(001)安装在伸缩胀紧机构(003)前端；伸缩胀紧机构(003)、支撑座(51)、减速机构(004)安装在壳体导向机构(002)内，伸缩胀紧机构(003)后端通过支撑座(51)支撑，减速机构(004)安装在伸缩胀紧机构(003)上，为伸缩胀紧机构(003)提供沿壳体导向机构(002)轴向伸缩的动力。本发明采用双向螺旋槽驱动设计，驱动简单，动作准确可靠；锥杆伸缩和胀紧动作无需电机反向，可高速运行，对目标快速捕获。

Description

一种高轨卫星通用锥杆捕获机构

技术领域

本发明属于航天器在轨服务与维护技术领域，涉及一种捕获机构。

背景技术

地球静止轨道(GEO)是人类重要的地球轨道资源，在轨资源受轨位限制，极为紧缺。然而随着航天任务的飞速发展，GEO带(GEO±200km)的卫星总数中包含40％以上不可控的或废弃的卫星及其残骸，这些空间物体自然陨落周期长，对正常运行的GEO卫星的安全构成了威胁，也导致GEO轨位资源严重浪费。另统计表明在在轨发生故障的GEO卫星中，50％以上的故障来源于服务系统某一功能丧失，而占据卫星成本70％以上的有效载荷和平台主体功能完好。因此，亟需发展一种携带通用捕获机构的服务飞行器，辅助仍然滞留在GEO带内的废弃卫星完成离轨操作，将其推至GEO垃圾轨道；或对故障卫星实施救援，快速使故障卫星载荷任务能力得以延续。

针对在轨失效卫星，在姿态特性方面，由于星体太阳翼和推进剂晃动等能量耗散作用，在角动量一定的情况下，根据能汇概念，卫星最终将绕最大惯量主轴旋转(通常为东西向和对地向)，并在太阳光压等外力矩作用下，存在较小幅的章动；在接口特性方面，目前在轨和在研的GEO卫星并未针对接受在轨服务与维护设计，不具备合作的对接接口。因此，结合对该类卫星的救援服务与离轨操作需求，需要设计适用于高轨卫星的大容差轻小型刚性抓捕机构，增大对在轨卫星的抓捕的通用性、可靠性和安全性。通过对高轨卫星的通用设备分析，卫星南北面方向安装展开式的太阳电池阵，在星箭对接面安装有星间接口对接环与远地点发动机，在卫星对地面安装天线。其中，远地点发动机在卫星入轨工作后不再使用，适宜选择作为卫星的抓捕对接对象。

基于锥杆式机构抓捕远地点发动机，尤其适用于绕对地向轴线旋转的高轨废弃卫星，可充分利用两飞行器间的弱撞击速度，通过发动机内锥面进行各向同性的导向与抓捕，降低两飞行器的相对位姿控制精度。

目前，国外典型的研究方案包括美国凤凰计划中机械臂+可更换末端执行器方案、德国DEOS和欧洲SMART-OLEV锥杆式抓捕机构方案。其中的锥杆式抓捕机构主要针对GEO卫星通用的远地点发动机进行抓捕，该机构由伸缩机构和锥杆机构串联组成，伸缩机构实现锥杆机构的轴向伸缩运动，锥杆机构由冠状扩展锁紧机构、末梢到位传感器和组合式激光传感器组成，其中的冠状扩展锁紧机构也是针对发动机喉管进行捕获。遗憾的是，该机构处于抓捕机构的外部，不具有伸缩功能，在对卫星捕获过程中，有可能先撞击该部分机构而不是锥杆机构的外部导向结构，容易造成抓捕失败甚至引起冠状扩展锁紧机构的损坏。

针对卫星的抓捕对接，国内中国空间技术研究院和上海航天局等多集中在用于合作卫星或载人航天的空间对接机构研究。对在轨在研卫星的抓捕对接机构前期课题组设计的一种适用于高轨卫星的弱撞击通用抓捕机构及其棘爪胀紧装置(ZL 201410783968.6和ZL201410785009.8)，该机构采用直线电机驱动，基于棘爪胀紧装置，主要核心驱动部组件轴向布置，整体结构尺寸过大，且伸缩和胀紧过程电机需正反转运动，限定了抓捕速度。

发明内容

本发明的目的是提供一种高轨卫星通用锥杆捕获机构，适用于对通用高轨卫星远地点发动机的喉管部分进行伸缩抓捕，该装置采用双向螺旋槽驱动设计，驱动简单，动作准确可靠；锥杆伸缩和胀紧动作无需电机反向，可高速运行，对目标快速捕获；整体结构紧凑，定位精度高，适用于作为末端执行装置，将此装置应用于高轨卫星通用抓捕机构中，可实现对目标卫星发动机喉管的多次可靠抓捕。

本发明的技术解决方案为：一种高轨卫星通用锥杆捕获机构包括阻尼机构、壳体导向机构、伸缩胀紧机构、减速机构、支撑座。

导向阻尼机构包括摇臂、摇臂安装座、滚子、滑动座、连接臂、阻尼杆、垫板、阻尼杆支撑座、导向筒。其中，导向筒一端安装摇臂安装座，滑动座安装在导向筒上，沿导向筒外壁滑动；环形的阻尼杆支撑座通过紧固螺钉安装在导向筒另一端的法兰盘上；

摇臂绕导向筒的中心轴均匀分布，一端与摇臂安装座转动连接，另一端与连接臂一端转动连接，摇臂上设置有滚子的安装球窝，滚子镶嵌在摇臂安装球窝内，形成滚子摇臂结构，多个滚子摇臂结构的外轮廓呈锥形；连接臂的另一端与阻尼杆端部转动连接；阻尼杆与连接臂连接的一端固定在滑动座端部的法兰盘上，阻尼杆另一端伸入阻尼杆安装座中，沿阻尼杆安装座内壁滑动；垫板安装在阻尼杆支撑座、导向筒之间，用于密封。

所述导向筒为圆筒结构，一端设置环形安装座，环形安装座上沿周向均匀分布有方颈螺栓孔，另一端外壁上沿周向均匀分布有回转槽、与回转槽对应的内壁位置处沿周向设置滚轮限位槽，滚轮限位槽与回转槽连通；内壁沿轴向设置两条胀紧瓣座导向槽、两条滚轮导向槽，两条胀紧瓣座导向槽关于导向筒的中心轴对称，两条滚轮导向槽关于导向筒的中心轴对称，滚轮导向槽的一侧侧壁为台阶面，滚轮限位槽与滚轮导向槽相交。

壳体导向机构包括壳体、方颈螺栓、紧固螺套。导向筒一端与壳体孔配合定位，通过法兰结构、方颈螺栓与壳体固定连接，方颈螺栓端部通过紧固螺套压紧。

伸缩胀紧机构包括一级套筒、二级套筒、三级内杆、拉压传感器、连接杆、胀紧瓣座、锥杆、胀紧瓣、滚轮、挡板、一级套齿、一级套齿键、胀紧瓣轴、扭簧；

一级套筒内壁设置有右旋矩形螺旋凹槽；二级套筒一端外壁面上设置有与右旋矩形螺旋凹槽配合的右旋矩形螺旋凸起结构，二级套筒安装在一级套筒内，一级套筒与二级套筒通过右旋矩形螺旋凹槽、右旋矩形螺旋凸起结构连接；二级套筒外壁上设置左旋螺旋通槽，三级内杆的一端设置左旋矩形凸台，三级内杆一端通过左旋矩形凸台与二级套筒的左旋螺旋通槽配合安装在二级套筒内部且端部与拉压传感器一端连接，另一端从二级套筒伸出；三级内杆内部沿中心轴开有过线孔，拉压传感器的另一端与连接杆一端连接；连接杆安装在二级套筒内，连接杆另一端从二级套筒端部伸出后与锥杆连接；胀紧瓣座一端与二级套筒连接，另一端与多个沿周向均布的胀紧瓣连接；各胀紧瓣通过胀紧瓣轴、扭簧连接在胀紧瓣座上，内壁贴紧锥杆；胀紧瓣座外壁一侧安装滚轮，外壁另一侧设置滑移键；挡板位于一级套筒和滚轮之间，一级套筒与挡板固定，挡板对二级套筒进行最大行程限位；一级套筒外壁中部设置一级套齿键，一级套齿通过一级套齿键安装在一级套筒上；

一级套筒端部安装在支撑座的中心筒结构中，三级内杆从支撑座中心孔伸出。

伸缩胀紧机构安装在壳体内，安装有胀紧瓣的锥杆插入导向筒内，支撑座与壳体内壁固定连接。挡板在导向筒内壁的台阶结构处限位；伸缩胀紧机构在伸缩过程中，滚轮在滚轮导向槽内滑动，滚轮滑动至导向筒端部时，旋转进入滚轮限位槽内；胀紧瓣座上的滑移键在胀紧瓣座导向槽内滑动。

减速机构包括电机安装座、定位座、定位端盖、涡轮挡圈、涡轮、微型深沟球轴承、传动轴、传动齿轮、传动轴挡圈、电机、蜗杆、蜗杆轴、第一推力球轴承、第二推力球轴承、支撑套；

电机通过螺钉固连在电机安装座上，电机主轴安装在螺杆轴内，通过电机主轴驱动蜗杆轴；蜗杆安装在蜗杆轴上，两端分别安装第一推力球轴承、第二推力球轴承；第一推力球轴承抵住电机座支撑台，电机座支撑台固定在电机安装座上；涡轮通过传动轴固定在电机安装座上，涡轮与蜗杆外啮合；定位座通过三个支撑套与电机安装座构成传动齿轮回转空间，并通过三组螺钉、螺母与电机安装座固连；传动齿轮安装在传动轴上，位于电机安装座与定位座之间，涡轮通过传动轴带动传动齿轮；传动轴上的两个深沟球轴承，分别安装在电机安装座与定位座上。电机安装座、定位座的中心孔与一级套筒配合，一级套齿与传动齿轮外啮合。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明的一种高轨卫星通用锥杆捕获机构，采用一个电机驱动完成整个捕获动作，简化了控制系统，提高系统可靠性。抓捕机构采用涡轮蜗杆机构减速具备自锁性能，花瓣胀紧后尺寸可根据伸缩胀紧机构调整，适用于14～22mm直径的发动机喉管，适用范围大。

(2)本发明通过右旋、左旋螺旋机构和限位机构，锥杆伸缩和胀紧动作无需电机反向，采用大螺距的螺旋槽驱动，可高速运行，实现对目标快速伸展和捕获。

(3)本发明的机构整体结构紧凑，适用作末端执行装置，适用于对通用高轨卫星远地点发动机的喉管部分进行伸缩抓捕，该装置采用双向螺旋槽驱动设计，驱动简单，动作准确可靠；锥杆伸缩和胀紧动作无需电机反向，可高速运行，对目标快速捕获；整体结构紧凑，定位精度高，适用于作为末端执行装置，将此装置应用于高轨卫星通用抓捕机构中，可实现对目标卫星发动机喉管的多次可靠抓捕。

附图说明

图1为本发明的高轨卫星通用锥杆捕获机构组件安装图；

图2为本发明的阻尼机构结构图。

图3为本发明的壳体导向机构结构图。

图4为本发明的导向筒结构图。

图5为本发明的伸缩胀紧机构结构图。

图6为本发明的减速机构结构图。

图7为本发明的伸缩捕获机构总成结构图。

图8为本发明的支撑座结构图。

图9为本发明的双向式螺旋槽驱动的伸缩捕获机构运动传递过程图。

图10为本发明的胀紧瓣撑开锁紧动作示意图。

图11为本发明的胀紧瓣收回解锁动作示意图。

图12为本发明的捕获机构对正远地点发动机示意图。

图13为本发明的阻尼器碰撞对正远地点发动机侧壁示意图。

图14为本发明的锥杆快速伸入远地点发动机喉部示意图。

图15为本发明的锥杆快速撑开胀紧瓣捕获远地点发动机喉部示意图。

图16为本发明的锥杆快速伸出解除对胀紧瓣撑开作用完成释放示意图。

图17为本发明的锥杆快速收回归位示意图。

图18为本发明的捕获动作解除完成目标卫星分离示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，一种高轨卫星通用锥杆捕获机构包括阻尼机构001、壳体导向机构002、伸缩胀紧机构003、减速机构004、支撑座51。

如图2所示，导向阻尼机构001包括摇臂1、摇臂安装座2、滚子3、滑动座4、连接臂5、阻尼杆6、垫板7、阻尼杆支撑座8、导向筒9。其中，导向筒9一端安装摇臂安装座2，滑动座4安装在导向筒9上，沿导向筒9外壁滑动；环形的阻尼杆支撑座8通过紧固螺钉68安装在导向筒9另一端的法兰盘上；

摇臂1绕导向筒9的中心轴均匀分布，一端与摇臂安装座2转动连接，另一端与连接臂5一端转动连接，摇臂1上设置有滚子3的安装球窝，滚子3镶嵌在摇臂安装球窝内，形成滚子摇臂结构，多个滚子摇臂结构的外轮廓呈锥形；连接臂5的另一端与阻尼杆6端部转动连接；阻尼杆6与连接臂5连接的一端固定在滑动座4端部的法兰盘上，阻尼杆6另一端伸入阻尼杆安装座8中，沿阻尼杆安装座8内壁滑动；垫板7安装在阻尼杆支撑座8、导向筒9之间，用于密封。滚子摇臂结构有五组。滚子3采用奥氏体不锈钢材料；滑动座4采用黄铜材料。

如图4所示，导向筒9为圆筒结构，一端设置环形安装座，环形安装座上沿周向均匀分布有方颈螺栓孔，另一端外壁上沿周向均匀分布有回转槽80、与回转槽80对应的内壁位置处沿周向设置滚轮限位槽85，滚轮限位槽85与回转槽80连通；内壁沿轴向设置两条胀紧瓣座导向槽76、两条滚轮导向槽77，两条胀紧瓣座导向槽76关于导向筒9的中心轴对称，两条滚轮导向槽77关于导向筒9的中心轴对称，滚轮导向槽77的一侧侧壁为台阶面84，滚轮限位槽85与滚轮导向槽77相交。

如图3所示，壳体导向机构002包括壳体10、方颈螺栓11、紧固螺套12。导向筒9一端与壳体10孔配合定位，通过法兰结构、方颈螺栓11与壳体10固定连接，方颈螺栓11端部通过紧固螺套12压紧。

如图5、图8所示，伸缩胀紧机构003包括一级套筒13、二级套筒14、三级内杆15、拉压传感器16、连接杆17、胀紧瓣座21、锥杆22、胀紧瓣23、滚轮20、挡板25、一级套齿26、一级套齿键27、胀紧瓣轴31、扭簧32；

一级套筒13内壁设置有右旋矩形螺旋凹槽；二级套筒14一端外壁面上设置有与右旋矩形螺旋凹槽配合的右旋矩形螺旋凸起结构，二级套筒14安装在一级套筒13内，一级套筒13与二级套筒14通过右旋矩形螺旋凹槽、右旋矩形螺旋凸起结构连接；二级套筒14外壁上设置左旋螺旋通槽86，三级内杆15的一端设置左旋矩形凸台87，三级内杆15一端通过左旋矩形凸台87与二级套筒14的左旋螺旋通槽86配合安装在二级套筒14内部且端部与拉压传感器16一端连接，另一端从二级套筒14伸出；三级内杆15内部沿中心轴开有过线孔，拉压传感器16的另一端与连接杆17一端连接；连接杆17安装在二级套筒14内，连接杆17另一端从二级套筒14端部伸出后与锥杆22连接；胀紧瓣座21一端与二级套筒14连接，另一端与多个沿周向均布的胀紧瓣23连接；三个胀紧瓣23通过胀紧瓣轴31、扭簧19连接在胀紧瓣座21上，内壁贴紧锥杆22；胀紧瓣座21外壁一侧安装滚轮20，外壁另一侧设置滑移键75；挡板25位于一级套筒13和滚轮20之间，一级套筒13与挡板25固定，挡板25对二级套筒14进行最大行程限位；一级套筒13外壁中部设置一级套齿键27，一级套齿26通过一级套齿键27安装在一级套筒13上；一级套筒13端部安装在支撑座51的中心筒结构中，三级内杆15从支撑座51中心孔伸出。

伸缩胀紧机构003安装在壳体10内，安装有胀紧瓣23的锥杆22插入导向筒9内，支撑座51与壳体10内壁固定连接。挡板25在导向筒9内壁的台阶结构处限位；伸缩胀紧机构001在伸缩过程中，滚轮20在滚轮导向槽77内滑动，滚轮20滑动至导向筒9端部时，旋转进入滚轮限位槽85内；胀紧瓣座21上的滑移键75在胀紧瓣座导向槽77内滑动。

如图6、图7所示，减速机构004包括电机安装座34、定位座35、定位端盖36、涡轮挡圈37、涡轮38、微型深沟球轴承39、传动轴40、传动齿轮41、传动轴挡圈42、电机43、蜗杆44、蜗杆轴45、第一推力球轴承48、第二推力球轴承49、支撑套50；

电机43通过螺钉固连在电机安装座34上，电机主轴安装在螺杆轴45内，通过电机主轴驱动蜗杆轴45；蜗杆44安装在蜗杆轴45上，两端分别安装第一推力球轴承48、第二推力球轴承49；第一推力球轴承48抵住电机座支撑台78，电机座支撑台78固定在电机安装座34上；涡轮38通过传动轴40固定在电机安装座34上，涡轮38与蜗杆44外啮合；定位座35通过三个支撑套50与电机安装座34构成传动齿轮41回转空间，并通过三组螺钉46、螺母47与电机安装座34固连；传动齿轮41安装在传动轴40上，位于电机安装座34与定位座35之间，涡轮38通过传动轴40带动传动齿轮41；传动轴40上的两个深沟球轴承39，分别安装在电机安装座34与定位座35上。电机安装座34、定位座35的中心孔与一级套筒13配合，一级套齿26与传动齿轮41外啮合。

本发明涉及的一种伸缩捕获机构其捕获过程可实现对现有在轨高轨卫星发动机进行伸缩抓捕。如图1所示，为本发明内部结构即本发明的基本形式。

如图9至图11所示，捕获前提条件为捕获机构进入发动机内锥面，当与目标星短时间的接触过程时间内完成导向和快速捕获动作。导向机构002位于机构前端，起导向定位作用，伸缩机构003在支撑座51及导向筒9定位支撑作用下，受减速机构004的驱动齿轮41驱动，带动一级套筒13旋转运动，一级套筒13通过内部右旋螺旋槽驱动二级套筒14向前伸出，二级套筒14在此过程中由于滚轮20受导向筒导槽77作用不能回转，实现带动三级杆16一起向前伸出，当二级套筒14伸出到位后，二级套筒上的滚轮20在导向筒头部回转槽80作用下解除约束，二级套筒尾端右旋凸台83限位平面与一级套筒上的定位块25锁紧，一、二级机构一起回转，三级内杆15由于受支撑座51内部方形孔作用不能回转，二级回转通过内部左旋螺旋槽86驱动三级杆上的左旋矩形凸台87向后移动，撑开花瓣，完成对远地点发动机喉部捕获。

当完成捕获任务后，电机43反转，由于导向筒回转平面85限制，二级套筒只能回转不能向后移动，一级、二级处于同步状态，二级后部反向螺旋槽驱动三级内杆15向前运动，胀紧瓣23在扭簧32作用下解除胀紧状态，当二级回转到导向槽位置后由于导向槽侧壁面84限位，二级不能继续回转，导向槽77使二级轴向运动约束解除，此时胀紧瓣23已经收拢，一级套筒13的螺旋槽驱动二级向后运动，直至完成捕获机构收回动作。

如图5所示，双向式螺旋槽驱动的伸缩捕获机构其基本原理是采用涡轮蜗杆减速机构驱动伸缩胀紧机构003。

如图12所示，当进行捕获时，捕获机构首先进入远地点发动机内部；如图13所示，在捕获机构伸入发动机过程中，通过传感器检测捕获机构与发动机喉部的位置姿态，当捕获机构与发动机碰撞接触时，阻尼机构001缓冲。如图14所示，在阻尼器缓冲过程的时间内，驱动机构快速驱动，使锥杆22快速伸出。

其详细过程为：电机43逆时针旋转，驱动蜗杆蜗轮转动，通过传动齿轮41将扭矩传递给一级套筒13，一级套筒通过右旋螺旋凸起带动二级套筒14向前运动。整个轴向运动过程中，二级套筒的滚轮20受到导向筒导向槽77的限制，不能转动。一级套筒转13动，二级套筒14向前移动。胀紧瓣安装座21是与二级套筒扣合在一起的，胀紧瓣23，三级内杆15，锥杆22跟随二级套筒一起向前运动。

如图15所示，当二级机构伸出到位时，二级套筒14尾部的的右旋螺旋凸起端面83与定位块25锁死，二级套筒14不能继续向前移动；此时滚轮20已经处于回转槽80内，二级套筒14回转约束解除，电机43继续正转，二级套筒14在一级套筒13的带动下和一级套筒同步旋转，在二级套筒内筒上左旋螺旋槽86的作用下，三级内杆15和锥杆22开始向后运动，撑开胀紧瓣23，一级套筒13和二级套筒14一起转动α角度，三级内杆15向后运动,胀紧瓣23完全撑开，贴紧发动机喉部内壁。

如图16所示，当需要释放卫星远地点发动机时，电机43反向转动，驱动蜗轮蜗杆转动，与伸出动作原理相同，胀紧瓣23回复到初始位置，完成释放动作。

如图17所示，驱动机构继续反转，二级机构反转到位，三级杆上的左旋螺旋凸起87接触二级套筒内筒前端面，三级内杆15不能继续向前移动，此时二级机构其滚轮20受导向筒纵向槽侧壁面84约束不能继续回转。一级套筒继续反向旋转，带动二级套筒14、三级内杆15、锥杆22一起向后移动，二级套筒14向后移动，完成捕获机构收回动作。

如图18所示完成释放动作后，目标卫星与捕获机构分离。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。

Claims (10)

1.一种高轨卫星通用锥杆捕获机构，其特征在于，包括阻尼机构(001)、壳体导向机构(002)、伸缩胀紧机构(003)、减速机构(004)、支撑座(51)；阻尼机构(001)安装在伸缩胀紧机构(003)前端；伸缩胀紧机构(003)、支撑座(51)、减速机构(004)安装在壳体导向机构(002)内，伸缩胀紧机构(003)后端通过支撑座(51)支撑，减速机构(004)安装在伸缩胀紧机构(003)上，为伸缩胀紧机构(003)提供沿壳体导向机构(002)轴向伸缩的动力。

2.根据权利要求1所述的一种高轨卫星通用锥杆捕获机构，其特征在于，所述导向阻尼机构(001)包括摇臂(1)、摇臂安装座(2)、滚子(3)、滑动座(4)、连接臂(5)、阻尼杆(6)、垫板(7)、阻尼杆支撑座(8)、导向筒(9)；导向筒(9)一端安装摇臂安装座(2)，滑动座(4)安装在导向筒(9)上，沿导向筒(9)外壁滑动；环形的阻尼杆支撑座(8)通过紧固螺钉68安装在导向筒(9)另一端的法兰盘上；

摇臂(1)绕导向筒(9)的中心轴均匀分布，一端与摇臂安装座(2)转动连接，另一端与连接臂(5)一端转动连接，摇臂(1)上设置有滚子(3)的安装球窝，滚子(3)镶嵌在摇臂安装球窝内，形成滚子摇臂结构，多个滚子摇臂结构的外轮廓呈锥形；连接臂(5)的另一端与阻尼杆(6)端部转动连接；阻尼杆(6)与连接臂(5)连接的一端固定在滑动座(4)端部的法兰盘上，阻尼杆(6)另一端伸入阻尼杆安装座(8)中，沿阻尼杆安装座(8)内壁滑动；垫板(7)安装在阻尼杆支撑座(8)、导向筒(9)之间，用于密封。

3.根据权利要求2所述的一种高轨卫星通用锥杆捕获机构，其特征在于，所述导向筒(9)为圆筒结构，一端设置环形安装座，环形安装座上沿周向均匀分布有方颈螺栓孔，另一端外壁上沿周向均匀分布有回转槽(80)、与回转槽(80)对应的内壁位置处沿周向设置滚轮限位槽(85)，滚轮限位槽(85)与回转槽(80)连通；内壁沿轴向设置两条胀紧瓣座导向槽(76)、两条滚轮导向槽(77)，两条胀紧瓣座导向槽(76)关于导向筒(9)的中心轴对称，两条滚轮导向槽(77)关于导向筒(9)的中心轴对称，滚轮导向槽(77)的一侧侧壁为台阶面84，滚轮限位槽(85)与滚轮导向槽(77)相交。

4.根据权利要求2或3所述的一种高轨卫星通用锥杆捕获机构，其特征在于，所述壳体导向机构(002)包括壳体(10)、方颈螺栓(11)、紧固螺套(12)；导向筒(9)一端与壳体(10)孔配合定位，通过环形安装座、方颈螺栓(11)与壳体(10)固定连接，方颈螺栓(11)端部通过紧固螺套(12)压紧。

5.根据权利要求4所述的一种高轨卫星通用锥杆捕获机构，其特征在于，所述伸缩胀紧机构(003)包括一级套筒(13)、二级套筒(14)、三级内杆(15)、拉压传感器(16)、连接杆(17)、胀紧瓣座(21)、锥杆(22)、胀紧瓣(23)、滚轮(20)、挡板(25)、一级套齿(26)、一级套齿键(27)、胀紧瓣轴(31)、扭簧(32)；

一级套筒(13)内壁设置有右旋矩形螺旋凹槽；二级套筒(14)一端外壁面上设置有与右旋矩形螺旋凹槽配合的右旋矩形螺旋凸起结构，二级套筒(14)安装在一级套筒(13)内，一级套筒(13)与二级套筒(14)通过右旋矩形螺旋凹槽、右旋矩形螺旋凸起结构连接；二级套筒(14)外壁上设置左旋螺旋通槽(86)，三级内杆(15)的一端设置左旋矩形凸台(87)，三级内杆(15)一端通过左旋矩形凸台(87)与二级套筒(14)的左旋螺旋通槽86配合安装在二级套筒(14)内部且端部与拉压传感器(16)一端连接，另一端从二级套筒(14)伸出；三级内杆(15)内部沿中心轴开有过线孔，拉压传感器(16)的另一端与连接杆(17)一端连接；连接杆(17)安装在二级套筒(14)内，连接杆(17)另一端从二级套筒(14)端部伸出后与锥杆(22)连接；胀紧瓣座(21)一端与二级套筒(14)连接，另一端与多个沿周向均布的胀紧瓣(23)连接；各胀紧瓣(23)通过胀紧瓣轴(31)、扭簧(19)连接在胀紧瓣座(21)上，内壁贴紧锥杆(22)；胀紧瓣座(21)外壁一侧安装滚轮(20)，外壁另一侧设置滑移键(75)；挡板(25)位于一级套筒(13)和滚轮(20)之间，一级套筒(13)与挡板(25)固定，挡板25对二级套筒14进行最大行程限位；一级套筒(13)外壁中部设置一级套齿键(27)，一级套齿(26)通过一级套齿键(27)安装在一级套筒(13)上；一级套筒(13)端部安装在支撑座(51)的中心筒结构中，三级内杆(15)从支撑座(51)中心孔伸出。

6.根据权利要求5所述的一种高轨卫星通用锥杆捕获机构，其特征在于，所述伸缩胀紧机构(003)安装在壳体(10)内，安装有胀紧瓣(23)的锥杆(22)插入导向筒(9)内，支撑座(51)与壳体(10)内壁固定连接。挡板(25)在导向筒(9)内壁的台阶结构处限位；伸缩胀紧机构(001)在伸缩过程中，滚轮(20)在滚轮导向槽(77)内滑动，滚轮(20)滑动至导向筒(9)端部时，旋转进入滚轮限位槽(85)内；胀紧瓣座(21)上的滑移键(75)在胀紧瓣座导向槽(77)内滑动。

7.根据权利要求6所述的一种高轨卫星通用锥杆捕获机构，其特征在于：所述胀紧瓣(23)有三片，沿锥杆(22)周向均匀分布，在扭簧(32)的作用下张开。

8.根据权利要求5或6所述的一种高轨卫星通用锥杆捕获机构，其特征在于，所述减速机构(004)包括电机安装座(34)、定位座(35)、定位端盖(36)、涡轮挡圈(37)、涡轮(38)、深沟球轴承(39)、传动轴(40)、传动齿轮(41)、传动轴挡圈(42)、电机(43)、蜗杆(44)、蜗杆轴(45)、第一推力球轴承(48)、第二推力球轴承(49)、支撑套(50)；

电机(43)固连在电机安装座(34)上，电机主轴安装在螺杆轴(45)内，通过电机主轴驱动蜗杆轴(45)；蜗杆(44)安装在蜗杆轴(45)上，两端分别安装第一推力球轴承(48)、第二推力球轴承(49)；第一推力球轴承(48)抵住电机座支撑台(78)，电机座支撑台(78)固定在电机安装座(34)上；涡轮(38)通过传动轴(40)固定在电机安装座(34)上，涡轮(38)与蜗杆(44)外啮合；定位座(35)通过三个支撑套(50)与电机安装座(34)构成传动齿轮(41)回转空间，并与电机安装座(34)固连；传动齿轮(41)安装在传动轴(40)上，位于电机安装座(34)与定位座(35)之间，涡轮(38)通过传动轴(40)带动传动齿轮(41)；传动轴(40)上的两个深沟球轴承(39)，分别安装在电机安装座(34)与定位座(35)上；电机安装座(34)、定位座(35)的中心孔与一级套筒(13)配合，一级套齿(26)与传动齿轮(41)外啮合。

9.根据权利要求2所述的一种高轨卫星通用锥杆捕获机构，其特征在于，所述滚子摇臂结构有五组。

10.根据权利要求2所述的一种适用于高轨卫星通用锥杆捕获机构的滚珠式导向阻尼机构，其特征在于，所述滚子(3)采用奥氏体不锈钢材料；滑动座(4)采用黄铜材料。