[發明專利]一種鉸接式伸展臂展開機構

有效

• 申請號: 201910748205.0
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN110510151B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 秦禮;劉大利;彭福軍;嚴飆;謝超;呂亮亮;高健;耿海峰
• 申請（專利權）人: 上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明屬于航空航天展開機構技術領域，公開了一種鉸接式伸展臂展開機構，包括可展單元組，和可收藏并展開可展單元的展開控制機構；可展單元為一棱柱，包括若干條側棱和兩個底面，其側棱可向內折疊至兩底面呈收藏狀態；展開控制機構包括支撐框架、滑動組件和驅動組件，驅動組件用于向滑動組件提供動力，滑動組件可沿支撐框架往復運動，將收藏狀態下的可展單元組逐個解鎖，至可展單元完全展開。本發明的一種鉸接式伸展臂展開機構具有高剛度、高收藏效率伸展臂等優點。

技術領域

本發明涉及航空航天展開機構技術領域，特別涉及一種鉸接式伸展臂展開機構。

背景技術

伸展臂是大型電池陣、天線等大型空間結構的主承力結構。隨著衛星通信技術、深空探測和地球觀測等空間任務的高速發展，空間站、太空發電站、大功率電推進等大型航天器對直線伸展臂的需求達到幾十米甚至上百米。受到航天運載工具運載空間的限制，伸展臂在發射階段呈收攏狀態，待航天器進入預定軌道之后再展開工作。

目前航天器上應用較多的伸展臂包括盤繞式伸展臂和鉸接式伸展臂。盤繞式伸展臂的縱梁為連續的彈性桿，縱梁在收攏狀態下纏繞成螺旋形，從而實現軸向小包絡收藏；伸展臂在縱梁彈性恢復力的作用下回復至原有的直線狀態。盤繞式伸展臂質量輕、結構簡單，但由于縱梁需要螺旋變形收藏，其展開后的剛度也較差。鉸接式伸展臂通過縱梁在鉸鏈處的折疊實現收攏展開，縱梁不需要通過變形實現高效收藏，承載力較高。但現有的鉸接式伸展臂在旋轉對稱面內折疊，并在展開控制機構長度方向空置一段收藏空間，以保證單節伸展臂展開到位后推出，收藏效率較低；且采用絲杠螺母的驅動方式，展開次序控制機構復雜，重量較大。

發明內容

為了解決上述問題，本發明針對大型航天器對高剛度、高收藏效率伸展臂的迫切需求，提供了一種鉸接式伸展臂展開機構。

本發明的技術方案如下：

一種鉸接式伸展臂展開機構，包括可展單元組，和可收藏并展開可展單元的展開控制機構，所述的可展單元組包括由若干節沿展開方向陣列布置的所述的可展單元構成；

所述的可展單元為一棱柱，包括若干條側棱和兩個底面，其側棱可向內折疊至兩底面呈收藏狀態，其中，側棱由兩節桿件通過180°鉸鏈連接而成，側棱與底面通過90°鉸鏈連接而成；

所述的展開控制機構包括支撐框架、滑動組件和驅動組件，所述的驅動組件用于向所述的滑動組件提供動力，所述的支撐框架與所述的可展單元適配，所述的可展單元組藏設于所述的支撐框架上，所述的滑動組件可沿所述的支撐框架往復運動，將收藏狀態下的所述的可展單元組逐個解鎖，至所述的可展單元完全展開。

在本發明的一實施例，在所述的可展單元底面的頂角處均設有張拉機構，沿兩底面的對角線通過所述的張拉機構交叉連接拉索。

在本發明的一實施例，所述的支撐框架為一棱柱，包括若干條側棱和兩個底面，所述的可展單元組可收藏于兩底面之間，且所述的可展單元可沿側棱向展開方向運動。

在本發明的一實施例，沿所述的支撐框架的側棱設有導向槽，所述的可展單元底面的頂角處均設有導向片，所述的導向片可沿所述的導向槽向展開方向運動。

在本發明的一實施例，所述的滑動組件為一棱柱，包括若干條側棱和兩個底面，沿其側棱設有滑塊；沿所述的支撐框架的側棱設有導軌，所述的滑塊可在所述的導軌上往復運動。

在本發明的一實施例，沿所述的可展單元的展開方向，在近所述的支撐框架末端的側棱上均設有釋放控制機構，在近所述的滑動組件末端的側棱上設有撥齒，所述的撥齒往復作用在所述釋放控制機構上，控制所述的可展單元逐節有序地釋放。

在本發明的一實施例，在所述的可展單元底面的頂角處設有適配器，在近所述的滑動組件末端底面的頂角處設有抓持所述的適配器的抓齒機構。

在本發明的一實施例，所述的驅動組件架設于所的支撐框架的兩底面上，其包括電機和傳送帶。