[發(fā)明專利]一種薄壁套筒式空間展開機(jī)構(gòu)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910088271.6
• 申請(qǐng)日: 2009-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN101607603A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙國偉;衛(wèi)巍;張展智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B64G1/24
• 分類號(hào): B64G1/24
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所
• 代理人: 周長(zhǎng)琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空間運(yùn)用領(lǐng)域，具體來說是一種薄壁套筒式空間展開機(jī)構(gòu)。

技術(shù)背景

空間展開結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)展開機(jī)構(gòu)在空間領(lǐng)域的應(yīng)用拓展，是實(shí)現(xiàn)太陽帆、天線展開、探測(cè) 器支撐等功能的主要機(jī)構(gòu)之一，隨著技術(shù)和需求不斷發(fā)展，出現(xiàn)了多種不同的空間展開機(jī)構(gòu) 概念和應(yīng)用。空間展開機(jī)構(gòu)種類繁多，其中應(yīng)用較多、發(fā)展迅速的是桿狀構(gòu)架式展開機(jī)構(gòu)。

空間科學(xué)探測(cè)要求伸展機(jī)構(gòu)具有小質(zhì)量大伸縮比等特點(diǎn)，同時(shí)精密儀器的使用也要求機(jī) 構(gòu)具有較高的磁潔凈度。

隨著空間任務(wù)的發(fā)展，微小衛(wèi)星的廣泛應(yīng)用，要求空進(jìn)展開機(jī)構(gòu)具有小質(zhì)量大伸縮比， 低功耗等特點(diǎn)。另一方面，空間科學(xué)空間探測(cè)任務(wù)的發(fā)展，高精密儀器的應(yīng)用，對(duì)空間機(jī)構(gòu) 提出了更高的要求，如高可靠性，低擾動(dòng)，高磁潔凈度等。

現(xiàn)有的一般空間展開機(jī)構(gòu)多為大型機(jī)構(gòu)，用于大型衛(wèi)星，空間站等，這類機(jī)構(gòu)一般采用 大型桁架結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)往往具有較高的剛度和強(qiáng)度，能夠承載較大的任務(wù)載荷，但是在質(zhì) 量、功耗方面也是相當(dāng)大的，這點(diǎn)是不適用于小型衛(wèi)星低功耗低質(zhì)量的需求的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是根據(jù)微小型衛(wèi)星的一般需求，提供一種能有效降低質(zhì)量、低能量消耗、 展開過程較平穩(wěn)、無周向回轉(zhuǎn)干擾同時(shí)具有較高可靠性的薄壁套筒式空間展開機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明一種薄壁套筒式空間展開機(jī)構(gòu)，包括支撐部分和傳動(dòng)部分。

支撐部分包括上支撐板、下支撐板、前支撐板、后支撐板、左支撐板、右支撐板、底板、 電機(jī)架；

左支撐板、右支撐板、前支撐板、后支撐板通過螺釘固定于上支撐板、下支撐板之間， 對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行支撐，電機(jī)架通過螺釘固定于下支撐板上；所述上支撐板寬于下支撐板。

傳動(dòng)部分包括主動(dòng)輪、壓緊輪、傳動(dòng)輪A、傳動(dòng)輪B、傳動(dòng)軸、聯(lián)軸器、電機(jī)、盤卷管、 成型筒、套筒；

電機(jī)固定于電機(jī)架上，通過聯(lián)軸器與主動(dòng)輪相連；

所述上支撐板上有一開口，一圓筒狀結(jié)構(gòu)的成型筒置于上支撐板上部，與支撐板上部的 開口形成一通道；

主動(dòng)輪與壓緊輪、傳動(dòng)輪A、傳動(dòng)輪B、傳動(dòng)軸通過軸承固定于左支撐板、右支撐板間； 傳動(dòng)輪A與傳動(dòng)輪B位于主動(dòng)輪與壓緊輪下方；主動(dòng)輪與壓緊輪以及傳動(dòng)輪A與傳動(dòng)輪B 之間有間隙。主動(dòng)輪上每隔一定角度布置有棘爪。

盤卷管從一端將其展平后卷繞在傳動(dòng)軸上，形成盤卷狀態(tài)；另一端從傳動(dòng)輪A與傳動(dòng)輪 B間穿過，并從主動(dòng)輪與壓緊輪間穿過并通過上支撐板處的開口進(jìn)入到成型筒，通過成型筒 到達(dá)內(nèi)層套筒中；根據(jù)主動(dòng)輪上的棘爪布置的位置在盤卷管上有兩排棘孔。

所述套筒為多層套筒結(jié)構(gòu)，層層嵌套；每層套筒為三片矩形片拼裝成等邊三棱柱型，最內(nèi) 層套筒頂部封閉；每個(gè)矩形片底部外側(cè)裝有鎖定機(jī)構(gòu)；每片矩形片在靠近頂端處的對(duì)稱軸軸 線兩側(cè)開有一對(duì)鎖定孔；成型筒與最內(nèi)層套筒內(nèi)切；

鎖定機(jī)構(gòu)為一中間凸起的彈簧片，彈簧片凸起部分有一孔，通過螺釘將彈簧片凸起部分 與套筒進(jìn)行固定連接，鎖定銷固定在彈簧片兩側(cè)兩端，且鎖定銷與鎖定孔在同一豎直直線上， 相互配合，一一對(duì)應(yīng)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)通過盤卷管的設(shè)計(jì)減少了絲杠螺母是展開驅(qū)動(dòng)方式必須精度高的復(fù)雜要求；

(2)通過套筒式機(jī)構(gòu)與盤卷管式機(jī)構(gòu)的結(jié)合，有效地提高了盤卷管式結(jié)構(gòu)的剛度和承載 能力；

(3)通過調(diào)整套筒數(shù)量和盤卷管的長(zhǎng)度可以滿足不同的展開任務(wù)的需求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明套筒展開機(jī)構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖2為本發(fā)明套筒展開機(jī)構(gòu)的側(cè)視剖面示意圖；

圖3為本發(fā)明盤卷管示意圖；

圖4為本發(fā)明的套筒底部剖面示意圖；

圖5為本發(fā)明的套筒中一側(cè)矩形片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1-支撐部分、2-傳動(dòng)部分、101-上支撐板、102-下支撐板、 103-左支撐板、104-右支撐板、105-前支撐板、106-后支撐板、107-電機(jī)架、201 -主動(dòng)輪、202-壓緊輪、203-傳動(dòng)輪A、204-傳動(dòng)輪B、205-傳動(dòng)軸、206-聯(lián) 軸器、207-電機(jī)、208-成型筒、209-套筒、210-盤卷管、211-矩形片、 212-鎖定孔、213-軸承、3-棘爪、4-棘孔、5-鎖定機(jī)構(gòu)、501-彈簧片、502- 鎖定銷