[發明專利]一種空間系繩釋放展開裝置

有效

• 申請號: 201811509573.1
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109502057B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 孫祿君;黃靜;朱東方;黃庭軒;孫杰
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 圣冬冬

1.一種空間系繩釋放展開裝置，其特征在于裝置包括ORT減速裝置、階段性控制模塊和減速制動裝置；

所述ORT減速裝置包括2件ORT減速器組件、磁力片、線杯、系統轉動主軸、系繩、防纏繞結構、減速制動片、聯軸器、花鍵和滑動模塊；系繩釋放展開時帶動所述線杯轉動，通過所述系統轉動主軸將轉動傳遞到設置在左右兩邊的ORT減速器組件實現減速比的傳遞，所述ORT減速器通過所述系統轉動主軸上的聯軸器傳遞到所述花鍵輸出1/4圈；

所述階段性控制模塊包括激波盤，活齒，齒圈，活齒架，滑移模塊，輸出軸，彈簧解鎖控制模塊和殼體；所述彈簧解鎖控制模塊由解鎖盤和鎖緊彈簧組成；所述系統轉動主軸將轉動輸入所述激波盤，齒圈固定于所述殼體，通過所述活齒架實現減速比輸出到所述輸出軸；所述輸出軸與所述解鎖盤固定，所述解鎖盤在轉動過程中實現對所述鎖緊彈簧的解鎖進而帶動滑移模塊的滑動位移實現；所述花鍵通過所述彈簧解鎖推動滑動模塊；

所述減速制動裝置包括固定環，摩擦片，制動殼；所述摩擦片固定于所述固定環上，所述摩擦片和所述制動殼被作用一定正壓力時開始工作；所述固定環與所述滑移模塊固聯，隨著滑移模塊一起運動，運動方向有軸線方向。

2.根據權利要求1所述的空間系繩釋放展開裝置，其特征在于該展開裝置設置有防纏繞結構，所述防纏繞結構組成包括系繩和出線擺臂；防纏繞時，所述系繩從所述線杯中釋放展開；所述出線擺臂端部和所述線杯之間存在楔形角度接觸時具有摩擦作用；釋放展開過程中所述系繩通過所述出線擺臂，當所述系繩存在拉力時推動所述出線擺臂端部遠離線杯，否則，所述出線擺臂通過所述彈簧接觸所述線杯，實現所述系繩非釋放展開狀態時對所述線杯的制動。

3.根據權利要求1所述的空間系繩釋放展開裝置，其特征在于，所述磁力片模塊結構包括固定環，磁力塊，磁力塊支撐結構；所述磁力塊均布在所述磁力塊支撐結構上，所述磁力塊間隔布置，確保有效的磁力強度；所述固定環與所述滑移模塊固聯，隨著滑移模塊一起運動。

4.根據權利要求1所述的空間系繩釋放展開裝置，其特征在于，所述階段性控制模塊釋放展開的修正后系繩長度L和ORT減速器的減速比i_ORT計算公式：

式中B_t為繞所述線杯內側寬度，即為所述線杯內部系繩繞入的最大寬度；d為所述系繩的直徑；r_in為階段性控制起始時刻，所述系繩在繞所述線杯線軸上的起始半徑；L_max為階段性釋放展開的系繩長度；n為所述系繩纏繞層數，D為對應第n層系繩相對軸線的直徑；L表示階段性釋放展開的修正后系繩長度，

所述ORT減速器單級傳遞比取值范圍為6～45，所述活齒采用滾針的單級厚度計算公式為：

b＝1.5D_gsin(180/z_g)

式中，b為所述ORT減速器單級厚度；n_t為對應傳動比最外圈所在層數；Δl為選取傳動比后實際釋放展開長度；D_g表示固齒盤分度圓直徑、z_g表示固齒盤的齒數、表示ORT減速器修正后的減速傳動比。

5.根據權利要求1所述的空間系繩釋放展開裝置，其特征在于，所述磁力片和所述線杯間電磁制動力矩T_m計算公式為：

T_m＝2BI_ebR_c；S＝ab

式中B為穿過所述線杯的磁感應強度；I_e為所述線杯上產生的電渦流有效值；b為磁極面長度；R_c為線杯中心到磁極中心距離；a為磁極面寬度；Δ_h為渦流在線杯上的集膚深度；ω為線杯轉動角速度；ρ為線杯電阻率；μ₀為真空磁導率；μ_r相對磁導率。

6.根據權利要求1所述的空間系繩釋放展開裝置，其特征在于，所述制動裝置調整盤式摩擦片摩擦系數和預緊力實現減速制動，盤式制動力矩T_b計算公式：

T_b＝μAPL_bN

式中μ為摩擦制動的摩擦系數；A為摩擦制動的接觸面積；P為摩擦制動接觸壓力；L_b為線杯中心到摩擦制動片中心距離；N為所述摩擦片層數。