[發明專利]一種單自由度可折展方艙結構

在審

• 申請號: 202110362529.8
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113374084A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 陳焱;顧元慶
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E04B1/343
• 分類號: E04B1/343;E04H1/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉子文

本發明公開一種單自由度可折展方艙結構，包括十六個板結構；其中板一、板二、板四、板五、板七、板八、板十一、板十二的結構相同；板三和板六的結構相同；板九、板十、板十三、板十四設有相同厚度的凸臺，板九與板十結構對稱，板十三與板十四結構對稱，板九和板十三的結構相同，板十和板十四的結構相同；板十五和板十六的結構相同；板一、板二、板三、板四、板五、板六具有相同厚度并共同構成可折展上頂板結構；板七、板八、板九、板十具有相同厚度并共同構成可折展前側板結構；板十一、板十二、板十三、板十四具有相同厚度并共同構成可折展后側板結構；板十五構成左側板結構，板十六構成右側板結構。

技術領域

本發明涉及可折展結構領域，具體涉及一種單自由度、大折展比、一體式折展的可折展方艙結構。

背景技術

方艙是指用各種堅固材料有機的組合在一起的整體，成為可供運載的廂式工作間。方艙能配有多種運輸方式，能在較差的外部環境下提供良好的內部作業條件，具有多種防護能力。傳統方艙的結構尺寸與標準集裝箱一致，所提供的內部空間較小，其尺寸還需考慮運輸車輛所能裝載的空間，局限了方艙的多種使用功能。

隨著方艙技術的不斷發展,可擴展方艙的應用已越來越廣泛,如野戰醫院、通信指揮、野外避難、臨時居住場所等?？蓴U展方艙機動性高，可裝載醫療設備、電子設備、維修設備等，為野外醫療救援和指揮等提供極大便利,可克服復雜多變的外部環境以保障多種緊急工作需求?，F有可擴展方艙多為長方體形結構，并多為采用滑輪進行展開的抽屜式擴展結構，擴展方式多為水平雙側擴展和垂直方向擴展，底板和頂板的折疊都是比較困難。長方體擴展方艙的內部空間十分有限，折疊最終狀態所占空間較大，折展比率很低，使得外形尺寸增大，保養維修成本加大。這類方艙擴展后整體剛度較差，折展動作可靠性不高，擴展方式多為分步擴展，所耗人力物力較大，折展效率較低。有的采用人工展開，不僅速度慢，而且所需作業人數多，有的甚至需要利用吊車類大型器械，在保障設備齊全的應用場所尚可接受，在野外等惡劣環境便無法使用。因此，大折展比的一體式折展方艙將有效解決上述不足。單自由度的空間體狀可折展結構的設計將成為新型可擴展方艙的關鍵技術，為其在野戰方艙醫院，戶外臨時住所等廣泛應用提供有力的保障。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種單自由度、大折展比、一體式折展的可折展方艙結構。該可折展方艙結構可以緊密折疊和完全展開，方艙完全折疊時各個板為緊密堆疊狀態，體積很小便于運輸與儲藏；方艙按要求完全展開為工作狀態時，內部空間較大，空間利用率高，便于大型工作場所的作業需求。該可折展方艙結構是空間過約束機構的組合，擁有較好的剛度，整體結構只具有一個自由度，運動控制簡單；具有生產加工簡單，運動控制方便，可靠性高，維護成本低等技術優勢；其在大型土木結構和航空航天等眾多領域中具有重要意義和廣泛的應用前景，如野戰方艙醫院，戶外臨時避難所，月球臨時住所等。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種單自由度可折展方艙結構，包括十六個板結構，分別為板一、板二、板三、板四、板五、板六、板七、板八、板九、板十、板十一、板十二、板十三、板十四、板十五、板十六；其中所述板一、板二、板四、板五、板七、板八、板十一、板十二的結構相同；所述板三和板六的結構相同；其中所述板九與板十為對稱結構，板十三與板十四為對稱結構，板九和板十三的結構相同，板十和板十四的結構相同；所述板十五和板十六的結構相同；

所述板一、板二、板三、板四、板五、板六具有相同厚度并共同構成該方艙結構的可折展上頂板結構，其中板一和板二相鄰并通過第一轉動副相互連接，板二和板三相鄰并通過第二轉動副相互連接，板三和板四相鄰并通過第三轉動副相互連接，板四和板五相鄰并通過第四轉動副相互連接，板五和板六相鄰并通過第五轉動副相互連接，板六和板一相鄰并通過第六轉動副相互連接，以此形成的可折展上頂板結構構成一個單自由度空間六連桿機構；