[發明專利]一種適用于太陽電池陣的鎖緊釋放機構

有效

• 申請號: 201410557414.4
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104309823A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 賈磊;王悅;張濤;彭波;張慶利;穆星科;宋春雨;石小亮;王濤;徐方舟
• 申請（專利權）人: 中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: B64G1/44
• 分類號: B64G1/44
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 莊恒玲

技術領域

本發明屬于機械領域，具體涉及一種太陽電池陣鎖緊釋放機構，用于完成太陽電池陣的重復鎖緊與釋放動作。

背景技術

航天器在軌長期運行過程中，主要依靠太陽能電池板為航天器提供電能。太陽能電池板利用其上貼有的半導體硅片或砷化鎵片，將光能轉換成電能，以供航天器上的儀器使用，相當于一個小型發電站。根據航天器的使用要求，太陽電池板在非工作狀態時，處于多層折疊狀態。在需要正常工作時，太陽電池板才會完全打開。

目前的太陽電池陣鎖緊機構均為一次性鎖緊機構，其原理為當太陽電池板處于收攏狀態時，采用爆炸螺栓將太陽電池板與航天器機體固定在一起；當太陽電池陣需要展開時，爆炸螺栓剪斷，太陽電池板解除鎖緊完成展開動作。其不足在于：僅適用于一次性使用場合，太陽電池板展開后無法實現再次鎖緊，不具有重復使用功能。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種適用于太陽電池陣的鎖緊釋放機構，主要解決太陽電池板在航天器機體上的多次重復鎖緊與釋放。

本發明的采用的技術方案包括：

一種適用于太陽電池陣的鎖緊釋放機構，包括左旋絲杠、右旋絲杠、左旋鎖鉤、右旋鎖鉤、左鎖環、右鎖環、左滑軌、右滑軌、殼體、蝸桿、蝸輪、轉軸、主動錐齒輪、左從動錐齒輪、右從動錐齒輪、驅動單元、左絲杠支撐件和右絲杠支撐件，其中，殼體為具有內腔的矩形框，固定安裝在航天器機體上；轉軸位于殼體的內腔中，轉軸的兩端分別可轉動地連接在殼體的相對的第一側壁和第二側壁上；蝸輪和主動錐齒輪彼此間隔地套裝在轉軸上；蝸桿與蝸輪配合，蝸桿的兩端分別由殼體的相對的第三側壁和第四側壁可轉動地支撐，并且蝸桿的一端連接至驅動單元；當收到外部的致動信號時，驅動單元驅動蝸桿轉動，蝸桿進一步帶動蝸輪轉動；左旋絲杠和右旋絲杠分別位于殼體的左、右兩側，左旋絲杠的第一端伸入殼體的內腔中，其第二端由左絲杠支撐件支撐；左從動錐齒輪套裝在左旋絲杠的第一端上，并與主動錐齒輪嚙合；右旋絲杠的第一端伸入殼體的內腔中，其第二端由右絲杠支撐件支撐；右從動錐齒輪套裝在右旋絲杠的第一端上，并與主動錐齒輪嚙合；左滑軌位于左旋絲杠的下面，左滑軌固定安裝在航天器機體上，左旋鎖鉤的上端套裝配合在左旋絲杠上，下端裝配在左滑軌中，當左旋絲杠轉動時，左旋鎖鉤能夠隨著左旋絲杠的轉動沿著左滑軌滑動；右滑軌位于右旋絲杠的下面，右滑軌固定安裝在航天器機體上，右旋鎖鉤的上端套裝配合在右旋絲杠上，下端裝配在右滑軌中，當右旋絲杠轉動時，右旋鎖鉤能夠隨著右旋絲杠的轉動沿著右滑軌滑動；左鎖環和右鎖環均安裝在太陽電池板上，左鎖環能夠隨著左旋絲杠的轉動而與左旋鎖鉤鉤合或脫開，右鎖環能夠隨著右旋絲杠的轉動與右旋鎖鉤鉤合或脫開。

進一步地，左旋鎖鉤包括第一塊狀本體和第一鉤部，第一塊狀本體上具有用于與左旋絲杠配合的螺紋孔和用于與左滑軌配合的第一燕尾塊，相應地，左滑軌具有與第一燕尾塊配合的第一燕尾槽；第一鉤部用于與左鎖環配合，并且第一鉤部包括四個錐面，四個錐面兩兩對稱地布置，相應地，左鎖環包括分別與第一鉤部的四個錐面配合的四個錐面；右旋鎖鉤包括第二塊狀本體和第二鉤部，第二塊狀本體上具有用于與右旋絲杠配合的螺紋孔和用于與右滑軌配合的第二燕尾塊，相應地，右滑軌具有與第二燕尾塊配合的第二燕尾槽；第二鉤部用于與右鎖環配合，并且第二鉤部包括四個錐面，四個錐面兩兩對稱地布置，相應地，右鎖環包括分別與第二鉤部的四個錐面配合的四個錐面。

本發明與現有技術相比的優點在于：本發明采用的太陽電池陣鎖緊釋放機構，采用蝸輪蝸桿+正交錐齒輪+絲杠滑軌組合的傳動方式，利用電機驅動單元的正逆向旋轉，實現多個錐面鎖鉤沿滑軌的直線移動，從而完成對多點錐面鎖環的同步咬合與解除咬合，實現對太陽電池板的多點重復鎖緊與釋放，同時利用蝸輪蝸桿傳動環節具有的自鎖特點，使太陽電池陣鎖緊釋放機構在驅動電機斷電狀態下，不會因外力產生的干擾力矩而對太陽電池板的鎖緊狀態發生變化，保證太陽電池板不受損壞。與現有技術相比，本發明具備重復使用功能，且具有自鎖功能，可靠性高，能有效應用于航天器太陽電池陣的重復鎖緊與釋放。

附圖說明

圖1為根據本發明的太陽電池陣鎖緊釋放機構的結構示意圖；

圖2為本發明的太陽電池陣鎖緊釋放機構的原理圖；

圖3中的(a)和(b)分別為本發明的鎖鉤的局部結構示意圖以及鎖鉤與滑軌的一個配合狀態示意圖；

圖4中的(a)為本發明的鎖鉤與鎖環的鎖緊狀態示意圖，(b)為沿(a)中的A-A向的剖視圖；