CN100393584C - 空间充气展开结构的控制展开机构 - Google Patents

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Abstract

空间充气展开结构的控制展开机构，它涉及一种空间展开结构的控制机构。本发明解决了空间充气展开结构在展开过程中存在展开速度和顺序难以控制，充气结构之间及充气结构与其它结构之间相互碰撞导致结构损伤、相互缠绕或卡死问题。本发明的箱体内的上面板(1-1-1)的两端固装有上滑轨(2)，每根上滑轨(2)的两侧装有与上面板(1-1-1)固接的上弹簧片(4)，靠近箱体垂直中心线一侧的上弹簧片(4)外端的上面板(1-1-1)上对称固装有上隔板(6)，对应上滑轨(2)的下面板(1-1-2)上固装有下滑轨(3)，与上弹簧片(4)相对应的下面板(1-1-2)上固装有下弹簧片(5)，与上隔板(6)相对应的下面板(1-1-2)上固装有下隔板(7)。本发明能够控制空间充气展开结构的展开过程。

Description

空间充气展开结构的控制展开机构
技术领域
本发明涉及一种空间展开结构的控制机构，具体涉及一种空间充气展开结构的控制展开机构。
背景技术
空间充气展开结构是一种新型空间结构，可用于构建各种飞行器结构，如卫星用空间天线、太阳翼、空间桁架结构等等。空间充气展开结构发射时可折叠包装，发射入轨后可充气展开并通过一定的方式进行结构刚化形成空间结构，具有折叠效率高、发射体积小、重量轻等优点。空间充气展开结构入轨后需通过充气进行展开，如果结构尺寸比较大，其展开过程则较难控制，容易造成对卫星等飞行器系统的冲击或过大的扰动，或者造成充气结构之间及充气结构与其它结构之间的相互碰撞而导致结构损伤；或者当结构尺寸大、系统结构复杂时导致充气结构部件之间的缠绕或卡死，这些都决定了空间充气展开结构展开的成败或影响其性能。从上述分析可以看出，设计出安全、可靠的空间充气展开结构的控制展开机构，对空间充气展开结构的利用及对卫星等飞行器的发展和使用起着至关重要的作用。
发明内容
本发明的目的是为解决空间充气展开结构在展开过程中存在展开速度和顺序难以控制，对卫星等飞行器系统造成冲击或过大扰动，或者造成充气结构之间及充气结构与其它结构之间的相互碰撞而导致结构损伤；或者当结构尺寸大、系统结构复杂时导致充气结构部件之间的缠绕或卡死问题提出的一种空间充气展开结构的控制展开机构。它由箱体、上滑轨2、下滑轨3、上弹簧片4、下弹簧片5、上隔板6、下隔板7组成；箱体的上面板1-1-1的内表面的左右两端对称固定装有上滑轨2，每根上滑轨2的两侧对称装有一组与箱体的上面板1-1-1固定连接的上弹簧片4，靠近箱体垂直中心线一侧的上弹簧片4的外端左右对称装有与箱体的上面板1-1-1固定连接的上隔板6，与上滑轨2相对应的箱体的下面板1-1-2的内表面上固定装有下滑轨3，与上弹簧片4相对应的箱体的下面板1-1-2上固定装有下弹簧片5，与上隔板6相对应的箱体的下面板1-1-2的内表面上固定装有下隔板7。
本发明具有以下有益效果：一、本发明由于在箱体内的上面板上和下面板上分别固定装有上滑轨和下滑轨，使用时，将空间充气展开结构中的充气管的上、下滑轮分别安装在上滑轨内和下滑轨内，在展开前充气管成折叠状态，展开后充气管上的上滑轮和下滑轮分别沿着上滑轨和下滑轨滚动，直至充气管完全打开。为了使充气管按顺序打开，并且彼此之间不缠绕，在上滑轨的两侧和下滑轨的两侧分别设置有一组弹簧片，这样就可以完全控制空间充气展开结构上的充气管的展开速度。二、在箱体内的上、下面板上分别固定有上隔板和下隔板，可保证充气管在展开过程中避免由于气体压力的作用变形，使相邻两根充气管之间发生相互碰撞而导致结构损坏。三、本发明可适用于所有的空间充气展开结构，特别对于结构尺寸大、系统结构复杂的空间充气展开结构更为适合。四、本发明具有结构简单，使用安全、可靠、方便，展开可靠性高，整体重量轻的优点，是空间充气展开结构不可缺少的控制展开机构。它的问世，对空间充气展开结构的利用及对卫星等飞行器的发展和使用起着至关重要的作用。
附图说明
图1是本发明的整体外部主视结构图，图2是图1的后视图，图3是本发明去掉前面板1-2和后面板1-3的结构示意图，图4是图3的A向视图，图5是图4的C-C剖面图，图6是图4的B-B剖面图，图7是前面板1-2的主视图，图8是后面板1-3的主视图，图9是本发明与空间充气展开结构中的充气管8配合使用的状态图，图10是充气管8折叠在箱体中的使用状态的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4说明本实施方式，本实施方式由箱体、上滑轨2、下滑轨3、上弹簧片4、下弹簧片5、上隔板6、下隔板7组成；箱体的上面板1-1-1的内表面的左右两端对称固定装有上滑轨2，每根上滑轨2的两侧对称装有一组与箱体的上面板1-1-1固定连接的上弹簧片4，靠近箱体垂直中心线一侧的上弹簧片4的外端左右对称装有与箱体的上面板1-1-1固定连接的上隔板6，与上滑轨2相对应的箱体的下面板1-1-2的内表面上固定装有下滑轨3，与上弹簧片4相对应的箱体的下面板1-1-2上固定装有下弹簧片5，与上隔板6相对应的箱体的下面板1-1-2的内表面上固定装有下隔板7。
具体实施方式二：结合图1、图2、图3、图7、图8说明本实施方式，本实施方式的箱体由壳体、前面板1-2、后面板1-3组成；所述的壳体由上面板1-1-1、下面板1-1-2、左面板1-1-3和右面板1-1-4组成；前面板1-2固定在壳体的前端面上，后面板1-3固定在壳体的后端面上，上滑轨2和下滑轨3的垂直中心线与壳体水平中心线相交处的前面板1-2上具有气管通孔1-2-1，气管通孔1-2-1外侧的前面板1-2上具有分布均匀的连接孔1-2-2，连接孔1-2-2外侧靠近壳体垂直中心线一侧的前面板1-2上左右对称有系带槽1-2-3，与前面板1-2上的连接孔1-2-2相对应的后面板1-3上开有连接固定孔1-3-1，与前面板1-2上的系带槽1-2-3相对应的后面板1-3上开有系带槽孔1-3-2。采用上述结构的箱体具有结构简单，容易加工、制造的优点。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图5、图9、图10说明本实施方式，本实施方式的上弹簧片4沿壳体的前面板1-2向后面板1-3的方向按充气管8的折叠次数设置，上弹簧片4的刚度沿前面板1-2向后面板1-3的方向依次增大。采用上述结构，上弹簧片4的刚度根据充气压力大小设计，并沿上面板1-1-1的宽度方向依次增大，可保证充气展开结构中的充气管8按展开顺序匀速展开。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图5、图9说明本实施方式，本实施方式的下弹簧片5与上弹簧片4一一对应设置，下弹簧片5的刚度沿前面板1-2向后面板1-3的方向依次增大。不同部位的上弹簧片4和下弹簧片5的刚度可根据充气管8充气展开压力大小进行设计，在展开过程中，上弹簧片4和下弹簧片5对充气管8施加一定的阻碍压力，只有充气压力大于上弹簧片4和下弹簧片5的阻碍压力时，充气管8才能充气展开，上弹簧片4的刚度沿上面板1-1-1的宽度方向依次增大，下弹簧片5的刚度沿下面板1-1-2的宽度方向依次增大，可使不同部位的充气管8受到不同的阻碍压力。这样可保证充气管8能够顺序的展开，同时保证充气展开结构中的充气管8沿着上滑轨2和下滑轨3展开的速度保持一致。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
安装使用时，将充气管8上的上滑轮9装在上滑轨2内，将充气管8上的下滑轮10装在下滑轨3上，充气管8的前端用系带11与前面板1-2上的系带槽1-2-3固定连接，充气管8的后端用系带11与后面板1-3上的系带槽孔1-3-2固定连接(参见图1、图2、图9、图10)，向充气管8内充气，充气管8膨胀后，上滑轮9和下滑轮10分别沿着上滑轨2和下滑轨3滚动并达到最终位置上。

Claims (4)

1.一种空间充气展开结构的控制展开机构，其特征在于它由箱体、上滑轨(2)、下滑轨(3)、上弹簧片(4)、下弹簧片(5)、上隔板(6)、下隔板(7)组成；箱体的上面板(1-1-1)的内表面的左右两端对称固定装有上滑轨(2)，每根上滑轨(2)的两侧对称装有一组与箱体的上面板(1-1-1)固定连接的上弹簧片(4)，靠近箱体垂直中心线一侧的上弹簧片(4)的外端左右对称装有与箱体的上面板(1-1-1)固定连接的上隔板(6)，与上滑轨(2)相对应的箱体的下面板(1-1-2)的内表面上固定装有下滑轨(3)，与上弹簧片(4)相对应的箱体的下面板(1-1-2)上固定装有下弹簧片(5)，与上隔板(6)相对应的箱体的下面板(1-1-2)的内表面上固定装有下隔板(7)。
2.根据权利要求1所述的空间充气展开结构的控制展开机构，其特征在于箱体由壳体、前面板(1-2)、后面板(1-3)组成；所述的壳体由上面板(1-1-1)、下面板(1-1-2)、左面板(1-1-3)和右面板(1-14)组成；前面板(1-2)固定在壳体的前端面上，后面板(1-3)固定在壳体的后端面上，上滑轨(2)和下滑轨(3)的垂直中心线与壳体水平中心线相交处的前面板(1-2)上具有气管通孔(1-2-1)，气管通孔(1-2-1)外侧的前面板(1-2)上具有分布均匀的连接孔(1-2-2)，连接孔(1-2-2)外侧靠近壳体垂直中心线一侧的前面板(1-2)上左右对称有系带槽(1-2-3)，与前面板(1-2)上的连接孔(1-2-2)相对应的后面板(1-3)上开有连接固定孔(1-3-1)，与前面板(1-2)上的系带槽(1-2-3)相对应的后面板(1-3)上开有系带槽孔(1-3-2)。
3.根据权利要求1所述的空间充气展开结构的控制展开机构，其特征在于上弹簧片(4)沿壳体的前面板(1-2)向后面板(1-3)的方向按充气管(8)的折叠次数设置，上弹簧片(4)的刚度沿前面板(1-2)向后面板(1-3)的方向依次增大。
4.根据权利要求1所述的空间充气展开结构的控制展开机构，其特征在于下弹簧片(5)与上弹簧片(4)一一对应设置，下弹簧片(5)的刚度沿前面板(1-2)向后面板(1-3)的方向依次增大。
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