[發明專利]一種雙滾筒人形桿十字展開機構

有效

• 申請號: 201810787809.1
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN108974391B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 楊慧;馮健;孫福彪;王金瑞;劉永斌
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22;B64G1/44
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

本發明公開了一種雙滾筒人形桿十字展開機構，它涉及一種單電機驅動太陽帆的十字人形桿展開機構，可收攏的人形桿展開長度在五十米量級，解決了空間站太陽帆的驅動機構長度短，可展開面積小的問題。若四根長度為五十米的人形桿同時全部纏繞到一個滾筒上，將會使滾筒的纏繞體積過大，引起驅動效率低的問題，該機構將四根大尺度人形桿分兩組，每組包含兩根人形桿，兩組分別纏繞到兩個滾筒上，組成十字形展開，有效的解決了上述問題。同時，該機構中含有周向和徑向壓緊機構，分別提高了人形桿收攏纏繞時的緊湊性和展開狀態的剛度，該機構具有可展開面積大，展開、收攏過程穩定，機構占用空間小的優點。

技術領域

本發明屬于空間可折展機構技術領域，具體涉及一種單電機驅動的雙滾筒人形桿十字展開機構，用于展開空間太陽能電站太陽帆。

背景技術

為了適應當前空間站事業的發展，出現各種各樣的天線來滿足各種不同的工程需要。薄膜可展開天線便是一種重量輕、柔性大的天線方案，其展開方式包括充氣、以桿支撐等。航天器在軌釋放前，薄膜天線緊緊的纏繞在航天艙內，在軌釋放后，支撐桿展開機構驅動支撐桿展開，從而驅動薄膜天線展開，實現在軌成形，此種薄膜天線支撐桿展開機構具有重量輕和體積小的優點。目前采用的支撐桿橫截面形狀包括豆莢桿、矩形桿等，本發明采用的支撐桿為人形桿，其截面為人字形，收攏時可以將其壓扁，展開時自動鼓起從而保證有足夠穩定性，這種人形桿能夠很好地支撐太陽帆的展開和收攏。俄羅斯所研制的支撐桿展開機構采用了單側展開的機構：支撐桿的一端被固定并處于拉扁狀態，另一端處于懸空狀態，當支撐桿展開時，借助與支撐桿等長的輔助支撐結構使其截面緩緩鼓起，由于采用單側展開，導致薄膜天線展開不夠充分，而且支撐桿展開需要較長的支撐結構，增加了天線的重量，而且所占體積較大。德宇航中心依靠高質量支撐桿自身的變形恢復能力，使支撐桿起始端保持中空狀態，末端由卷曲狀態向遠處逐漸展開，然而這種展開機構在展開過程中支撐桿不能保持足夠的剛度，且不能保證所有支撐桿展開的同步性。

發明內容

現有的人形桿展開機構存在的人形桿可收攏長度小，可支撐的太陽帆面積小的問題，本發明提供的一種單電機驅動的雙滾筒人形桿十字展開機構，能夠有效解決上述問題。