[發明專利]一種可展開式桁架結構鎖定裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201611030477.X
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106737272B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 周李真輝;費慶國;董萼良;姜東;曹芝腑
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B25B11/00
• 分類號: B25B11/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 徐激波

技術領域

本發明涉及一種可展開式桁架結構的鎖定裝置及其使用方法，具體涉及一種當桁架展開到指定狀態時，可以有效地鎖定結構。

背景技術

可展桁架結構是近些年發展起來的一種新型折疊結構體系，在航空航天、機械工程和日常生活中都有廣泛地應用。可展開結構的概念對于人們來說早已熟悉，例如日常生活中的雨傘撐開收納，折疊椅的展開與折疊以及許多大的體育場館采用開合式的結構形式等等，隨著航天事業的發展，可展開結構由于具有可折疊展開的顯著特點和廣闊的應用領域，越來越收到各國科技工作者的重視，取得了巨大的發展。

對于可展桁架，如何實現鎖死功能是一個值得考慮的問題，針對這一問題，國內外的學者展開了大量的研究。目前，大多數可展桁架上應用的鎖死裝置，主要思路是在鎖死裝置上安裝具有彈性的且兩端孔徑不一樣的開孔材料，在展開過程中，當鋼絲繩上的索定球要穿過小孔時，因為進入端孔徑大且材料具有彈性，可以很好的擠過去，然而當鎖定球想要返回原位時，因為返回端孔徑較小，導致無法回返，從而實現鎖死功能。然而這種鎖死裝置，雖然可以很好地實現鎖死功能，但是無法解除鎖死狀態，從而為后期回收可展桁架或者折疊可展桁架增加了困難。

對可展桁架而言，實現鎖死與折疊狀態的轉換是必不可少的。

發明內容

本發明的目的是提供一種可展開式桁架結構鎖定裝置及其使用方法，重點解決可展桁架的鎖死問題，同時還可以解除鎖定狀態，實現可展桁架的重復使用。

本發明采用的技術方案為：一種可展開式桁架結構鎖定裝置，包括可展桁架、鎖死裝置、一號鋼絲繩、二號鋼絲繩和三號鋼絲繩；

所述一號鋼絲繩、二號鋼絲繩的一端固定有一個小鋼珠一，另一端通過鋼絲繩卡頭與可展桁架相連；所述三號鋼絲繩的兩端分別通過鋼絲繩卡頭與可展桁架相連；

所述鎖死裝置包括鎖死裝置左部、鎖死裝置右部、撥盤和滑輪；鎖死裝置左部和鎖死裝置右部通過螺栓、螺栓安裝孔連接在一起；鎖死裝置左部和鎖死裝置右部的下部兩端分別有兩個半球形的凹槽，即鋼珠安裝槽，兩個半球形的凹槽拼合在一起為一個球形，球形內安裝有一號鋼絲繩、二號鋼絲繩端部的小鋼珠一，球形尺寸與小鋼珠尺寸相適配，從而實現一號鋼絲繩、二號鋼絲繩與鎖死裝置的連接；

所述滑輪通過螺釘、螺釘固定孔安裝在鎖死裝置左部和鎖死裝置右部上部，滑輪下部穿過三號鋼絲繩，三號鋼絲繩同時穿過鎖死裝置上的鋼絲繩導向孔，三號鋼絲繩上固定有小鋼珠二；

所述撥盤通過滾軸與軸座裝配方式安裝在鎖死裝置上，滾動軸承安裝在滾動軸承安裝孔上，滾軸穿過滾動軸承、滾軸安裝孔將撥盤與鎖死裝置連接在一起，撥盤上設有撥盤錯位孔和沿著撥盤導向孔移動的撥盤小把。

作為優選，所述一號鋼絲繩、二號鋼絲繩、三號鋼絲繩直徑為2mm，所述小鋼珠一和小鋼珠二直徑為4mm。

上述可展開式桁架結構鎖定裝置的使用方法，包括以下步驟：

1)首先安裝一號鋼絲繩和二號鋼絲繩，通過鋼絲繩卡頭將一號鋼絲繩、二號鋼絲繩與可展桁架的主體連接在一起；然后將一號鋼絲繩和二號鋼絲繩一端的小鋼珠一放置到鎖死裝置上相應的鋼珠安裝凹槽內，從而把一號鋼絲繩、二號鋼絲繩與鎖死裝置連接在一起，最終兩根鋼絲繩實現了鎖死裝置的位置定位；

2)根據鎖死裝置的位置，接著安裝三號鋼絲繩，三號鋼絲繩上固定一個小鋼珠二，兩端通過鋼絲繩卡頭與可展桁架相連；

3)所述可展桁架順時針轉動是展開，將鎖死裝置中滑輪端視為鎖死裝置左端，當處于展開狀態時，三號鋼絲繩上的小鋼珠三是處于鎖死裝置的右端，此時小鋼珠三位于鋼絲繩導向孔中，剛好穿過撥盤上的撥盤錯位孔，到達左側擋板中的鋼絲繩導向孔中，同時沿著撥盤導向孔撥動撥盤上面的撥盤小把，使得撥盤與兩側擋板之間錯開一個角度，因為撥盤錯位孔不是一個規則的圓孔，當錯開一個角度時，撥盤錯位孔與鋼絲繩導向孔的孔徑就不一致，這時三號鋼絲繩上小鋼珠二就無法再返回鎖定裝置的右端，最終實現鎖死的功能；

4)如要解除鎖死狀態，就將撥盤沿著撥盤導向孔撥回到原位置，同時逆時針轉動可展桁架，實現可展桁架的折疊。

本發明的有益效果是：當前常用的應用于可展桁架中的鎖死裝置，基本只具有鎖死的功能，而無法解除鎖死狀態，且對加工精度要求較高，而本發明設計的鎖死裝置，不僅具有鎖死功能，同時還具備解除鎖死狀態的功能，并且操作簡單，易于加工裝配。

附圖說明

圖1本發明單榀可展桁架結構示意圖；

圖2本發明可展桁架展開過程示意圖；

圖3本發明鎖死裝置結構示意圖；

圖4a本發明撥盤結構示意圖；