CN100569590C - 宇航空间顺序展开机构 - Google Patents

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Abstract

宇航空间顺序展开机构，它涉及一种宇航空间展开机构。针对宇航空间机构展开顺序不可控、展开速度、冲击、振动均较大问题。第三构件(9)的一端通过火工切割装置(13)和推力器(12)与空间机构机架(2)连接，第二构件(7)的两端与第三、第一构件铰接，第二、第一驱动部件分别设置在上述两个铰接点处，弹簧阻尼器(1)分别与第一构件(3)和空间机构机架(2)铰接，弯折形连杆(4)分别与第一构件(3)、第一连杆(6)铰接和与弧形拉杆(10)固接，滚轮(11)设置在弧形拉杆(10)的弧形导槽上，第一连杆(6)与第二构件(7)铰接，空间机构机架(2)与第一构件(3)铰接。本发明可实现空间机构顺序展开，展开速度及冲击和振动小。

Description

宇航空间顺序展开机构
技术领域
本发明涉及一种宇航空间展开机构。
背景技术
某些宇航空间机构在发射时处于折叠状态，达到预定的空间位置后，解除锁紧，宇航空间机构进行展开，由于展开顺序不可控制，展开速度、冲击力及振动也较大，造成整个宇航空间展开机构产生振动，影响其工作性能，见《中国空间科学技术》2000年第4期中的论文“大型复杂航天器的柔性附件展开的动力学分析”。
发明内容
本发明的目的是提供一种宇航空间顺序展开机构，以解决宇航空间机构展开时，展开顺序不可控制，展开速度、冲击力及振动也较大的问题。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：本发明的空间展开机构由弹簧阻尼器、空间机构机架、第一构件、弯折形连杆、第一驱动部件、第一连杆、第二构件、第二驱动部件、第三构件、弧形拉杆、滚轮、推力器、火工切割装置组成；所述第三构件的一端与火工切割装置的一端连接，火工切割装置的另一端通过推力器与空间机构机架连接，第三构件的另一端与第二构件的一端铰接于第一铰接点A，所述第二驱动部件设置在第三构件与第二构件的第一铰接点A处，第二驱动部件的两端分别与第三构件和第二构件固接，第二构件的另一端与第一构件的一端铰接于第二铰接点B，所述第一驱动部件设置在第二构件与第一构件的第二铰接点B处，第一驱动部件的两端分别与第二构件和第一构件固接，第一构件的另一端与弹簧阻尼器的一端铰接于第七铰接点G，弹簧阻尼器的另一端与空间机构机架铰接，所述弯折形连杆的顶端与第一构件铰接于第四铰接点D，弯折形连杆的一端与弧形拉杆固接，所述滚轮设置在弧形拉杆的弧形导槽上，弯折形连杆的另一端与第一连杆的一端铰接于第五铰接点E，第一连杆的另一端与第二构件铰接于第六铰接点F，位于第一构件上的第四铰接点D与第一构件上的第七铰接点G之间的空间机构机架与第一构件铰接于第三铰接点C。
本发明的有益效果是：一、本发明能够实现三个构件的顺序展开。二、本发明利用两个驱动部件减小了构件的展开速度，其冲击和振动较小。三、本发明利用短杯谐波增大了驱动部件提供的展开力矩，减小了驱动部件的体积和质量，采用短杯谐波减速器能够起到减小整个驱动部件的体积和质量的作用。四、本发明在机构展开过程中并不需要引入电力或者气动动力源，简化了展开机构动力源，节省能源。
附图说明
图1是本发明的宇航空间顺序展开机构锁紧状态示意图；图2-a是第三构件9与空间机构机架2之间的连接被切断后，第三构件9绕铰链A翻转展开示意图；图2-b是第二驱动部件8将第三构件9和第二构件7锁紧，使第二构件7与第三构件9构成同一个构件的展开示意图；图2-c是第一驱动部件5将第二构件7和第一构件3锁紧，使第一构件3和第二构件7构成同一个构件的展开示意图；图2-d是第一构件3、第二构件7、第三构件9以整体形式向下翻转，达到预定位置后停止翻转，完成整个机构展开动作的示意图；图3是第二驱动部件8的结构示意图；图4是第一驱动部件5的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1、图2-a～图2-d说明本实施方式，本实施方式的宇航空间顺序展开机构由弹簧阻尼器1、空间机构机架2、第一构件3、弯折形连杆4、第一驱动部件5、第一连杆6、第二构件7、第二驱动部件8、第三构件9、弧形拉杆10、滚轮11、推力器12、火工切割装置13组成；所述第三构件9的一端与火工切割装置13的一端连接，火工切割装置13的另一端通过推力器12与空间机构机架2连接，此时，宇航空间顺序展开机构处于锁紧状态，第三构件9的另一端与第二构件7的一端铰接于第一铰接点A，所述第二驱动部件8设置在第三构件9与第二构件7的第一铰接点A处，为第三构件9的展开提供驱动转矩，第二驱动部件8的两端分别与第三构件9和第二构件7固接，第二构件7的另一端与第一构件3的一端铰接于第二铰接点B，所述第一驱动部件5设置在第二构件7与第一构件3的第二铰接点B处，为第二构件7的展开提供驱动转矩，第一驱动部件5的两端分别与第二构件7和第一构件3固接，第一构件3的另一端与弹簧阻尼器1的一端铰接于第七铰接点G，弹簧阻尼器1的另一端与空间机构机架2铰接，用以实现第一构件3在展开过程中的阻尼限速作用，保证整个空间机构的平稳展开，所述弯折形连杆4的顶端与第一构件3铰接于第四铰接点D，弯折形连杆4的一端与弧形拉杆10固接，所述滚轮11设置在弧形拉杆10的弧形导槽上，弯折形连杆4的另一端与第一连杆6的一端铰接于第五铰接点E，第一连杆6的另一端与第二构件7铰接于第六铰接点F，位于第一构件3上的第四铰接点D与第一构件3上的第七铰接点G之间的空间机构机架2与第一构件3铰接于第三铰接点C，由第一构件3、第一连杆6、弯折形连杆4、第二构件7构成四杆机构，依靠弧形拉杆10的弧形导槽与滚轮11的配合，在一定角度范围内绕铰接点D转动，从而实现了第一构件3和第二构件7的顺序展开。本实施方式中的推力器12和火工切割装置13为外购件，其中推力器12是弹簧；火工切割装置13由四川692所生产，型号为HgQB-8B，本实施方式中的弹簧阻尼器1即为弹簧。
具体实施方式二：结合图1、图4说明本实施方式，本实施方式的第一驱动部件5由第一弹性驱动部件5-1、第一谐波减速器组成；所述第一谐波减速器由第一谐波减速器波发生器5-2、第一谐波减速器短杯柔轮5-3、第一谐波减速器刚轮5-4组成；所述第一弹性驱动部件5-1与第一谐波减速器波发生器5-2同轴，第一弹性驱动部件5-1的一端与第一构件3固接，第一弹性驱动部件5-1的另一端与第一谐波减速器波发生器5-2连接，利用第一弹性驱动部件5-1储备的能量拨动第一谐波减速器波发生器5-2绕其自身轴线转动，第一谐波减速器刚轮5-4与第一构件3固接，第一谐波减速器短杯柔轮5-3安装在第一谐波减速器波发生器5-2和第一谐波减速器刚轮5-4之间，第一谐波减速器短杯柔轮5-3的输出端与第二构件7固接，作为第一驱动部件5的运动和动力输出部分，第一弹性驱动部件5-1带动第一谐波减速器波发生器5-2绕自身轴线转动，进而带动第一谐波减速器短杯柔轮5-3转动，从而以较低的速度驱动第二构件7绕铰链B展开。当第二构件7翻转到与第一构件3同一个平面时，通过铰接点B处的第一驱动部件5使两个构件锁紧，第二构件7不再绕铰接点B继续翻转，而是与第一构件3构成同一个构件。在第三构件9绕铰接点A相对第二构件7转动的同时，第二构件7同时也在重力和第一驱动部件5的作用下相对第一构件3绕铰接点B转动。
具体实施方式三：结合图1、图3说明本实施方式，本实施方式的第二驱动部件8由第二弹性驱动部件8-1、第二谐波减速器组成；所述第二谐波减速器由第二谐波减速器波发生器8-2、第二谐波减速器短杯柔轮8-3、第二谐波减速器刚轮8-4组成；所述第二弹性驱动部件8-1与第二谐波减速器波发生器8-2同轴，第二弹性驱动部件8-1的一端与第二构件7固接，第二弹性驱动部件8-1的另一端与第二谐波减速器波发生器8-2连接，利用第二弹性驱动部件8-1储备的能量拨动第二谐波减速器波发生器8-2绕其自身轴线转动，第二谐波减速器刚轮8-4与第二构件7固接，第二谐波减速器短杯柔轮8-3安装在第二谐波减速器波发生器8-2和第二谐波减速器刚轮8-4之间，第二谐波减速器短杯柔轮8-3的输出端与第三构件9固接，作为第二驱动部件8的运动和动力输出部分。当第三构件9翻转到与第二构件7同一个平面时，通过设置在铰接点A处的第二驱动部件8使两个构件锁紧，第三构件9不再绕铰接点A继续翻转，而是与第二构件7构成同一个构件。
本发明的宇航空间顺序展开机构的展开过程主要由三步组成，具体完成过程如下：
1、在空间机构达到预定的空间位置后，与第三构件9、推力器12及空间机构机架2连接的火工切割装置13工作，第三构件9与空间机构机架2之间的连接被切断，第三构件9及第二构件7在重力和推力器12的作用下向下翻转。同时，在第二驱动部件8的作用下，带动第三构件9绕铰接点A展开(参见附图2-a)。当第三构件9翻转到与构件第二构件7同一个平面时，通过设置在铰接点A处的第二驱动部件8使两个构件锁紧，第三构件9不再绕铰接点A继续翻转，而是与第二构件7构成同一个构件(参见附图2-b)。
2、在第三构件9绕铰接点A相对第二构件7转动的同时，第二构件7同时也在重力和第一驱动部件5的作用下相对第一构件3绕铰接点B转动。当第二构件7翻转到与第一构件3同一个平面时，通过设置在铰接点B处的锁紧机构使两个构件锁紧，第二构件7不再绕铰接点B继续翻转，而是与第一构件3构成同一个构件(参见附图2-c)。
3、在机构展开过程中，第二构件7和第一构件3的顺序展开是通过由弯折形连杆4、第一连杆6、第一构件3、第二构件7组成一个四杆机构实现的：在第二构件7翻转到与第一构件3同一水平位置之前，弯折形连杆4与空间机构本体相邻的一端弧形拉杆10始终沿弧形导槽与滚轮11配合，确保弯折形连杆4绕铰接点D转动(参见附图2-d)，致使第一构件3无法运动；当第二构件7翻转至第一构件3同一水平位置时，弧形拉杆10的弧形导槽与滚轮11脱开，在第二构件7惯性力及第一驱动部件5共同作用下，使第一构件3、第二构件7、第三构件9以整体形式向下翻转，达到预定位置后停止翻转，完成整个机构的展开动作。同时，弹簧阻尼器1开始工作，通过施加一定的拉力限制整个机构的展开速度。

Claims (3)

1、一种宇航空间顺序展开机构，其特征是所述宇航空间顺序展开机构由弹簧阻尼器(1)、空间机构机架(2)、第一构件(3)、弯折形连杆(4)、第一驱动部件(5)、第一连杆(6)、第二构件(7)、第二驱动部件(8)、第三构件(9)、弧形拉杆(10)、滚轮(11)、推力器(12)、火工切割装置(13)组成；所述第三构件(9)的一端与火工切割装置(13)的一端连接，火工切割装置(13)的另一端通过推力器(12)与空间机构机架(2)连接，第三构件(9)的另一端与第二构件(7)的一端铰接于第一铰接点(A)，所述第二驱动部件(8)设置在第三构件(9)与第二构件(7)的第一铰接点(A)处，第二驱动部件(8)的两端分别与第三构件(9)和第二构件(7)固接，第二构件(7)的另一端与第一构件(3)的一端铰接于第二铰接点(B)，所述第一驱动部件(5)设置在第二构件(7)与第一构件(3)的第二铰接点(B)处，第一驱动部件(5)的两端分别与第二构件(7)和第一构件(3)固接，第一构件(3)的另一端与弹簧阻尼器(1)的一端铰接于第七铰接点(G)，弹簧阻尼器(1)的另一端与空间机构机架(2)铰接，所述弯折形连杆(4)的顶端与第一构件(3)铰接于第四铰接点(D)，弯折形连杆(4)的一端与弧形拉杆(10)固接，所述滚轮(11)设置在弧形拉杆(10)的弧形导槽上，弯折形连杆(4)的另一端与第一连杆(6)的一端铰接于第五铰接点(E)，第一连杆(6)的另一端与第二构件(7)铰接于第六铰接点(F)，位于第一构件(3)上的第四铰接点(D)与第一构件(3)上的第七铰接点(G)之间的空间机构机架(2)与第一构件(3)铰接于第三铰接点(C)。
2、根据权利要求1所述的宇航空间顺序展开机构，其特征是所述第一驱动部件(5)由第一弹性驱动部件(5-1)、第一谐波减速器组成；所述第一谐波减速器由第一谐波减速器波发生器(5-2)、第一谐波减速器短杯柔轮(5-3)、第一谐波减速器刚轮(5-4)组成；所述第一弹性驱动部件(5-1)与第一谐波减速器波发生器(5-2)同轴，第一弹性驱动部件(5-1)的一端与第一构件(3)固接，第一弹性驱动部件(5-1)的另一端与第一谐波减速器波发生器(5-2)连接，第一谐波减速器刚轮(5-4)与第一构件(3)固接，第一谐波减速器短杯柔轮(5-3)安装在第一谐波减速器波发生器(5-2)和第一谐波减速器刚轮(5-4)之间，第一谐波减速器短杯柔轮(5-3)的输出端与第二构件(7)固接。
3、根据权利要求1所述的宇航空间顺序展开机构，其特征是所述第二驱动部件(8)由第二弹性驱动部件(8-1)、第二谐波减速器组成；所述第二谐波减速器由第二谐波减速器波发生器(8-2)、第二谐波减速器短杯柔轮(8-3)、第二谐波减速器刚轮(8-4)组成；所述第二弹性驱动部件(8-1)与第二谐波减速器波发生器(8-2)同轴，第二弹性驱动部件(8-1)的一端与第二构件(7)固接，第二弹性驱动部件(8-1)的另一端与第二谐波减速器波发生器(8-2)连接，第二谐波减速器刚轮(8-4)与第二构件(7)固接，第二谐波减速器短杯柔轮(8-3)安装在第二谐波减速器波发生器(8-2)和第二谐波减速器刚轮(8-4)之间，第二谐波减速器短杯柔轮(8-3)的输出端与第三构件(9)固接。
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CN102285463B (zh) * 2011-04-28 2013-07-24 哈尔滨工业大学 由五转动副单元衍生的空间可折展机构
CN103274057A (zh) * 2013-04-24 2013-09-04 上海卫星工程研究所 一种基于力矩控制法的空间展开结构同步展开控制方法
CN106094891B (zh) * 2016-06-14 2018-10-16 中国科学院合肥物质科学研究院 一种基于反馈补偿的展收机构控制装置及其控制方法
CN106945848B (zh) * 2017-03-02 2019-04-30 北京空间飞行器总体设计部 一种太阳翼展开联动装置
CN111776255B (zh) * 2020-06-24 2021-06-29 南京理工大学 一种机械式绳网压紧释放机构

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