CN101607603B - 一种薄壁套筒式空间展开机构 - Google Patents
一种薄壁套筒式空间展开机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101607603B CN101607603B CN2009100882716A CN200910088271A CN101607603B CN 101607603 B CN101607603 B CN 101607603B CN 2009100882716 A CN2009100882716 A CN 2009100882716A CN 200910088271 A CN200910088271 A CN 200910088271A CN 101607603 B CN101607603 B CN 101607603B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sleeve
- thin
- power wheel
- driving wheel
- stay bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种薄壁套筒式空间展开机构，是用于将空间飞行器上的仪器设备送到一定距离外进行功能操作的装置，机构由电机驱动，通过将薄壁管由盘卷状态逐渐展开，推动套筒进行展开。通过盘卷使得机构伸缩比大，薄壁结构使机构质量减小，非铁磁金属材料部件可使机构无铁磁干扰。套筒设计使机构有更高的刚度和稳定性，直线式展开保证了展开过程的平稳性。同时通过限位装置的设计保证展开的位置精度，以及展开结果的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及空间运用领域，具体来说是一种薄壁套筒式空间展开机构。
技术背景
空间展开结构是传统展开机构在空间领域的应用拓展，是实现太阳帆、天线展开、探测器支撑等功能的主要机构之一，随着技术和需求不断发展，出现了多种不同的空间展开机构概念和应用。空间展开机构种类繁多，其中应用较多、发展迅速的是杆状构架式展开机构。
空间科学探测要求伸展机构具有小质量大伸缩比等特点，同时精密仪器的使用也要求机构具有较高的磁洁净度。
随着空间任务的发展，微小卫星的广泛应用，要求空进展开机构具有小质量大伸缩比，低功耗等特点。另一方面，空间科学空间探测任务的发展，高精密仪器的应用，对空间机构提出了更高的要求，如高可靠性，低扰动，高磁洁净度等。
现有的一般空间展开机构多为大型机构，用于大型卫星，空间站等，这类机构一般采用大型桁架结构，这类结构往往具有较高的刚度和强度，能够承载较大的任务载荷，但是在质量、功耗方面也是相当大的，这点是不适用于小型卫星低功耗低质量的需求的。
发明内容
本发明的目的是根据微小型卫星的一般需求，提供一种能有效降低质量、低能量消耗、展开过程较平稳、无周向回转干扰同时具有较高可靠性的薄壁套筒式空间展开机构。
本发明一种薄壁套筒式空间展开机构，包括支撑部分和传动部分。
支撑部分包括上支撑板、下支撑板、前支撑板、后支撑板、左支撑板、右支撑板、底板、电机架；
左支撑板、右支撑板、前支撑板、后支撑板通过螺钉固定于上支撑板、下支撑板之间，对整个机构进行支撑，电机架通过螺钉固定于下支撑板上；所述上支撑板宽于下支撑板。
传动部分包括主动轮、压紧轮、传动轮A、传动轮B、传动轴、联轴器、电机、盘卷管、成型筒、套筒；
电机固定于电机架上，通过联轴器与主动轮相连；
所述上支撑板上有一开口，一圆筒状结构的成型筒置于上支撑板上部，与支撑板上部的开口形成一通道；
主动轮与压紧轮、传动轮A、传动轮B、传动轴通过轴承固定于左支撑板、右支撑板间；传动轮A与传动轮B位于主动轮与压紧轮下方；主动轮与压紧轮以及传动轮A与传动轮B之间有间隙。主动轮上每隔一定角度布置有棘爪。
盘卷管从一端将其展平后卷绕在传动轴上，形成盘卷状态；另一端从传动轮A与传动轮B间穿过，并从主动轮与压紧轮间穿过并通过上支撑板处的开口进入到成型筒，通过成型筒到达内层套筒中；根据主动轮上的棘爪布置的位置在盘卷管上有两排棘孔。
所述套筒为多层套筒结构，层层嵌套；每层套筒为三片矩形片拼装成等边三棱柱型，最内层套筒顶部封闭；每个矩形片底部外侧装有锁定机构；每片矩形片在靠近顶端处的对称轴轴线两侧开有一对锁定孔；成型筒与最内层套筒内切；
锁定机构为一中间凸起的弹簧片，弹簧片凸起部分有一孔，通过螺钉将弹簧片凸起部分与套筒进行固定连接，锁定销固定在弹簧片两侧两端，且锁定销与锁定孔在同一竖直直线上，相互配合，一一对应。
本发明的优点在于：
(1)通过盘卷管的设计减少了丝杠螺母是展开驱动方式必须精度高的复杂要求；
(2)通过套筒式机构与盘卷管式机构的结合，有效地提高了盘卷管式结构的刚度和承载能力；
(3)通过调整套筒数量和盘卷管的长度可以满足不同的展开任务的需求。
附图说明
图1为本发明套筒展开机构的主视结构剖面示意图；
图2为本发明套筒展开机构的侧视剖面示意图；
图3为本发明盘卷管示意图；
图4为本发明的套筒底部剖面示意图；
图5为本发明的套筒中一侧矩形片结构示意图。
图中：
1-支撑部分、2-传动部分、101-上支撑板、102-下支撑板、103-左支撑板、104-右支撑板、105-前支撑板、106-后支撑板、107-电机架、201-主动轮、202-压紧轮、203-传动轮A、204-传动轮B、205-传动轴、206-联轴器、207-电机、208-成型筒、209-套筒、210-盘卷管、211-矩形片、212-锁定孔、213-轴承、3-棘爪、4-棘孔、5-锁定机构、501-弹簧片、502-锁定销
具体实施方式
本发明一种薄壁套筒式空间展开机构，包括支撑部分1、传动部分2。
如图1、图2所示，支撑部分1包括上支撑板101、下支撑板102、前支撑板105、后支撑板106、左支撑板103、右支撑板104、电机架107。
左支撑板103、右支撑板104、前支撑板105与后支撑板106通过螺钉固定于上支撑板101、下支撑板102之间，对整个机构进行支撑。电机架107通过螺钉固定于下支撑板102上。在下支撑板102和上支撑板101上都有定位槽以帮助左支撑板103与右支撑板104安装定位。上支撑板101宽于下支撑板102，用于安装套筒209以及整个机构与飞行器等的安装连接。
传动部分2包括主动轮201、压紧轮202、传动轮A203、传动轮B204、传动轴205、联轴器206、电机207、成型筒208、套筒209、盘卷管210。
电机207固定于电机架107上，并通过联轴器206与主动轮201相连。
主动轮201与压紧轮202、传动轮A203、传动轮B204、传动轴205通过轴承213固定于左支撑板103、右支撑板104间。其中传动轮A203与传动轮B204位于主动轮201与压紧轮202下方，且主动轮201与压紧轮202以及传动轮A203与传动轮B204之间均留有可使盘卷管210通过的间隙。所述主动轮201上每隔一定角度布置有棘爪3，根据主动轮201上的棘爪3布置的间隔在盘卷管210上相应布置棘孔4。
盘卷管210在传动轴205上卷成卷状，如图3所示，盘卷管210上有两排一定间隔的棘孔4。盘卷管210一般状态为开口管状结构，从一端将其展平后可卷绕在传动轴205上，形成盘卷状态；另一端从传动轮A203与传动轮B204间穿过，将棘孔4挂在主动轮201的棘爪3上，从主动轮201与压紧轮202间穿过并通过上支撑板101处的开口进入到成型筒208中，此时盘卷管210展开，沿成型筒208一端自动回复到管状结构，使其具有承载能力，并不断伸长到达内层套筒209中，从而带动套筒209逐层展开。通过盘卷管210使得机构伸缩比大，薄壁结构使机构质量减小，非铁磁金属材料部件可使机构无铁磁干扰。
所述上支撑板101上有一开口，一圆筒状结构的成型筒208与上支撑板101上部固定连接，并与上支撑板101的开口形成可使盘卷管210穿过的通道。
套筒209为多层套筒结构，层层嵌套，成型筒208与内层套筒209内切。如图4、图5所示，每层套筒209为三片矩形片211拼装成等边三棱柱型，矩形片211宽度随层数增加而增大，可使展开机构有更高的刚度和稳定性，直线式展开保证了构成的平稳性。每片矩形片211的底部有突起，最内层套筒顶部封闭。每片矩形片211在靠近顶端处的对称轴轴线两侧开有一对锁定孔212。
如图5所示，所述每片矩形片211底部外侧装有锁定机构5，锁定机构5为一中间凸起的弹簧片501，弹簧片501凸起部分有一孔，通过螺钉将弹簧片501凸起部分与套筒209进行固定连接，锁定销502固定在弹簧片501两侧两端，且锁定销502与套筒209顶部的锁定孔212在同一竖直直线上，可使锁定销与锁定孔在套筒展开后相互配合达到锁定套筒的目的。
本发明一种薄壁套筒式空间展开机构，通过电机207带动主动轮201转动，主动轮201上的棘爪3挂住盘卷管210上的棘孔4，带动盘卷管210沿竖直方向上运动，由于盘卷管210自身的弹性在没有展平外力的情况下，由片状恢复为管状。盘卷管210上升通过成型筒208进入到内层套筒209中，由于内层套筒209顶部封闭，则盘卷管210带动内层套筒209向上运动，内层套筒209向上运动时，锁定销502被外层套筒209挤压，此时通过弹簧片501两端的弹力，向内部收缩。当两个锁定销502运动到其外层套筒209顶部的锁定孔212处时，则锁定销502通过弹簧片501弹力的作用弹入到锁定孔212中，实现与其外层套筒209的锁定，随之带着其外层锁定孔212继续向上运动，以此类推，达到对各层套筒209的逐级展开的。展开过程中只需要上位控制系统给予电机207相应的供电时间即可实现展开要求。
Claims (6)
1.一种薄壁套筒式空间展开机构，其特征在于：该机构包括传动部分和支撑部分，支撑部分包括上支撑板、下支撑板、前支撑板、后支撑板、左支撑板、右支撑板、底板、电机架；
左支撑板、右支撑板、前支撑板、后支撑板通过螺钉固定于上支撑板、下支撑板之间，对整个机构进行支撑，电机架通过螺钉固定于下支撑板上；
传动部分包括主动轮、压紧轮、传动轮A、传动轮B、传动轴、联轴器、电机、盘卷管、成型筒、套筒；
电机固定于电机架上，通过联轴器与主动轮相连；
所述上支撑板上有一开口，一圆筒状结构的成型筒置于上支撑板上部，与支撑板上部的开口形成一通道；
主动轮与压紧轮、传动轮A、传动轮B、传动轴通过轴承固定于左支撑板、右支撑板间；传动轮A与传动轮B位于主动轮与压紧轮下方；
盘卷管从一端将其展平后卷绕在传动轴上，形成盘卷状态；另一端从传动轮A与传动轮B间穿过，并从主动轮与压紧轮间穿过并通过上支撑板处的开口进入到成型筒，通过成型筒到达内层套筒中；
所述套筒为多层套筒结构，层层嵌套；每层套筒为三片矩形片拼装成等边三棱柱型，最内层套筒顶部封闭；每个矩形片底部外侧装有锁定机构；每片矩形片在靠近顶端处的对称轴轴线两侧开有一对锁定孔；成型筒与最内层套筒内切；
锁定机构为一中间突起的弹簧片，弹簧片凸起部分有一孔，通过螺钉将弹簧片凸起部分与套筒进行固定连接，锁定销固定在弹簧片两端。
2.如权利要求1所述一种薄壁套筒式空间展开机构，其特征在于：所述上支撑板宽于下支撑板。
3.如权利要求1所述一种薄壁套筒式空间展开机构，其特征在于：所述主动轮与压紧轮间有间隙、传动轮A与传动轮B之间有间隙。
4.如权利要求1所述一种薄壁套筒式空间展开机构，其特征在于：所述主动轮上每隔一定角度布置有棘爪。
5.如权利要求1所述一种薄壁套筒式空间展开机构，其特征在于：所述锁定销与锁定孔在同一竖直直线上，相互配合，一一对应。
6.如权利要求4所述一种薄壁套筒式空间展开机构，其特征在于：根据主动轮上的棘爪布置的位置在盘卷管上有两排棘孔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100882716A CN101607603B (zh) | 2009-07-13 | 2009-07-13 | 一种薄壁套筒式空间展开机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100882716A CN101607603B (zh) | 2009-07-13 | 2009-07-13 | 一种薄壁套筒式空间展开机构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101607603A CN101607603A (zh) | 2009-12-23 |
| CN101607603B true CN101607603B (zh) | 2012-05-16 |
Family
ID=41481544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009100882716A Expired - Fee Related CN101607603B (zh) | 2009-07-13 | 2009-07-13 | 一种薄壁套筒式空间展开机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101607603B (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102320383B (zh) * | 2011-06-23 | 2014-01-22 | 哈尔滨工业大学 | 双ω形碳纤维复合材料伸展臂及其展开方法 |
| CN102320384B (zh) * | 2011-06-23 | 2014-12-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种双ω形碳纤维复合材料充气伸展臂 |
| CN102756811B (zh) * | 2012-07-02 | 2014-05-14 | 北京航空航天大学 | 一种基于薄壁式伸展臂的绳网展开装置 |
| CN103915676B (zh) * | 2014-03-28 | 2016-11-02 | 西安电子科技大学 | 一种星载可展开天线伸展臂锁定系统 |
| CN103994847B (zh) * | 2014-05-12 | 2016-01-13 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种空间展开机构锁定撞击力测试系统 |
| CN106005479B (zh) * | 2016-06-07 | 2018-05-04 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种可用于大变形杆件的大收纳比展开装置 |
| 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 |
| CN107600461B (zh) * | 2017-07-31 | 2020-04-28 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种滑动牵引装置 |
| CN110979742B (zh) * | 2019-11-29 | 2021-12-07 | 北京卫星制造厂有限公司 | 一种适用于空间环境的大展收比展开机构 |
| CN113928891B (zh) * | 2021-10-19 | 2022-12-13 | 北京航空航天大学 | 一种豆荚杆收纳与展开装置 |
| CN113928882B (zh) * | 2021-10-19 | 2022-12-20 | 北京航空航天大学 | 一种厚豆荚杆伸展装置 |
-
2009
- 2009-07-13 CN CN2009100882716A patent/CN101607603B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101607603A (zh) | 2009-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101607603B (zh) | 一种薄壁套筒式空间展开机构 | |
| CN111128013B (zh) | 显示装置 | |
| CN100533871C (zh) | 旋转连接器 | |
| CN101351660B (zh) | 进给装置 | |
| CN107545849A (zh) | 柔性显示装置 | |
| CN104797485A (zh) | 管内行走装置和行走体 | |
| US10132713B2 (en) | Active joint module and robot for inspection of pipeline with this module | |
| CN110900651A (zh) | 基于滚动接触的柔性关节及具有其的连续体机器人 | |
| CN101786563A (zh) | 玻纤纱锭快速四杆装拆装置 | |
| CN103764529B (zh) | 幅材处理加工机架 | |
| CN104852627A (zh) | 可实现单步大扭转角的尺蠖式压电扭矩作动器及作动方法 | |
| US20220355288A1 (en) | Method and device of nondestructive transfer of liquid drops and method of micro-reaction of liquid drops | |
| CN101698447A (zh) | 一种改进的新型筒状材料装料机构 | |
| JP2014084113A (ja) | 交差巻き取り手段装備ヒンジに適するトルク駆動システム | |
| CN216978670U (zh) | 一种可变半径360°弯折治具及其检测设备 | |
| CN102467033A (zh) | 带驱动装置、带单元和图像形成装置 | |
| JP5838964B2 (ja) | 基板カートリッジ及び基板処理システム | |
| CN203079248U (zh) | 一种内置轴承的滚筒 | |
| US20110247918A1 (en) | Substrate delivery device and aligner unit applied therein | |
| CN220131555U (zh) | 一种电力施工线卷的放线装置 | |
| CN211419013U (zh) | 一种浮辊收卷张力调节机构 | |
| US20170074234A1 (en) | Buoyancy Driven Kinetic Energy Generating Apparatus and Method of Generating Kinetic Energy by the Apparatus | |
| CN220819045U (zh) | 一种样品多相位姿态调整机构 | |
| CN201485095U (zh) | 卷筒状记录介质支撑机构及记录介质处理装置 | |
| US20220042642A1 (en) | Display apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120516 Termination date: 20150713 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |