CN102278916A - 空间凸轮-螺旋组合式重复折展锁解机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空间凸轮-螺旋组合式重复折展锁解机构。目前的折叠翼只具有一次性展开锁定功能，无法实现重复折叠展开。本发明采用空间凸轮机构和螺旋机构组合设计思想，将电机的转动通过螺旋副转换为圆柱凸轮沿导轨的直线移动，进而通过圆柱凸轮带动从动销沿凸轮槽道内运动来实现折叠翼的重复折叠与展开，并利用凸轮上的锁解销与折叠翼的销孔进入与脱离实现折叠翼解锁和锁定。折叠翼上的从动销保证折叠展开终了位置的冗余可靠定位。本发明实现了折叠翼包络空间的最小化、结构紧凑、易于实现高精度、高可靠性的折叠、展开、解锁和锁定。

Description

空间凸轮-螺旋组合式重复折展锁解机构

技术领域

本发明涉及宇航空间重复折展锁紧机构，用于导弹折叠翼，太阳翼基板等空间机构关节处的活动联接。

背景技术

重复折展锁解机构是空间折展机构的重要组成部分。目前国内绝大多数航天器用太阳翼、导弹用折叠翼等均只具有一次性展开锁定功能，无法实现重复折叠展开，即在通常发射阶段折叠并收拢，待发射成功后，利用自带动力源将其展开至工作状态后锁定。但采用一次性展开机构的装备，其贮存可靠性无法检测，同时无法适应发射任务取消的要求。

发明内容

本发明的目的主要是为解决导弹折叠翼发射阶段（导弹离开发射筒）任务取消后，弹翼的自动折叠问题，同时便于贮存期折叠翼的维护，延长导弹的使用寿命。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明包括联动轮、转动螺杆、第一圆柱凸轮、第二圆柱凸轮、第一导轨、第二导轨、左折叠翼和右折叠翼。

转动螺杆由中心至两端分别车有左旋螺纹和右旋螺纹，第一圆柱凸轮沿转动螺杆方向的中心孔内车有与左旋螺纹相配的螺纹，第一圆柱凸轮正下方沿转动螺杆方向开有第一滑道，第一圆柱凸轮上沿转动螺杆方向对称开有第一槽道，第一圆柱凸轮上端面上沿转动螺杆方向对称设置有上锁定销，第一圆柱凸轮下端面上沿转动螺杆方向对称设置有下锁定销，所述的第一滑道与第一导轨配合。

第二圆柱凸轮沿转动螺杆方向的中心孔内车有与右旋螺纹相配的螺纹，第二圆柱凸轮正下方沿转动螺杆方向开有第二滑道，第二圆柱凸轮上沿转动螺杆方向对称开有第二槽道，第二圆柱凸轮上端面上沿转动螺杆方向对称设置有上锁定销，第一圆柱凸轮下端面上沿转动螺杆方向对称设置有下锁定销，所述的第二滑道与第二导轨配合。

所述的第一圆柱凸轮上端面与第二圆柱凸轮上端面相对。

左折叠翼通过两个轴承与转动螺杆活动配合，右折叠翼同样通过两个轴承与转动螺杆活动配合，左折叠翼和右折叠翼将第一圆柱凸轮和第二圆柱凸轮围合，分别形成第一围合区域和第二围合区域，第一圆柱凸轮在第一围合区域内可沿着第一导轨移动，第二圆柱凸轮在第二围合区域内可沿着第二导轨移动；左折叠翼和右折叠翼上分别开有与第一圆柱凸轮、第二圆柱凸轮的两个端面上设置的锁定销相配合的销空；左折叠翼上分别在第一围合区域和第二围合区域设置有第一左从动销和第二左从动销，右折叠翼上分别在第一围合区域和第二围合区域设置有第一右从动销和第二右从动销；所述的第一左从动销和第一右从动销分别对应第一槽道中的左槽道和右槽道设置，所述的第二左从动销和第二右从动销分别对应第二槽道中的左槽道和右槽道设置。

第一圆柱凸轮与第二圆柱凸轮相对运动可使得第一左从动销、第二左从动销分别在第一左槽道、第二左槽道内移动，从而带动左折叠翼绕转动螺杆顺时针旋转90度；第一圆柱凸轮与第二圆柱凸轮相对运动可使得第一右从动销、第二右从动销分别在第一右槽道、第二右槽道内移动，从而带动右折叠翼绕转动螺杆逆时针旋转90度；左折叠翼和右折叠翼呈折叠状态。

第一圆柱凸轮与第二圆柱凸轮相向运动可使得第一左从动销、第二左从动销分别在第一左槽道、第二左槽道内移动，从而带动左折叠翼绕转动螺杆逆时针旋转90度；第一圆柱凸轮与第二圆柱凸轮相对运动可使得第一右从动销、第二右从动销分别在第一右槽道、第二右槽道内移动，从而带动右折叠翼绕转动螺杆顺时针旋转90度；左折叠翼和右折叠翼呈展开状态。

转动螺杆的任一一端上套置有联动轮，联动轮可由电机驱动，从而实现转动螺杆的转动。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：1、空间凸轮和螺旋机构的组合应用充分利用折叠翼的关节空间，满足包络尺寸最小化原则。2、重复折展锁解机构的输入、输出同轴，定位准确、承载性好，能达到快速、稳定、及时、准确的展开；3、两个圆柱凸轮上布置的锁解销保证了弹翼准确转到预定角度，并精确定位，锁解可靠，对弹身干扰小，有利于导弹飞行过程中折叠翼姿态稳定性的保持；4、采用双翼对称布置横向折叠方式，实现了折叠翼展开面积的最大化，提高了导弹飞行升力。5、应用范围广。本发明除了可安装在折叠翼折展关节外，还可应用到多级重复折叠式太阳翼、可折展天线及空间伸展臂等空间重复展开机构和相关地面机构上。

本发明的工作原理是：具有输入、输出同轴的空间凸轮机构-螺旋机构组合使用实现折叠翼的重复折展锁解功能，具体工作原理为：电机通过螺旋副将输入的转动转化为圆柱凸轮沿直线导轨的移动，凸轮带动折叠翼上的从动销沿着凸轮槽道运动，从而使弹翼绕螺杆轴转动，即实现折叠翼的折叠与展开。圆柱凸轮上的锁解销与折叠翼上布置的销孔配合，实现折叠翼折叠、展开极限位置的安全、可靠、冗余定位锁紧。空间凸轮-螺旋组合式重复折展锁解机构的结构简单、输入输出同轴、定位准确、锁解可靠、对弹身干扰小，有利于保持导弹飞行过程中的姿态稳定性，满足快速、稳定、及时的展开要求。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，空间凸轮-螺旋组合式重复折展锁解机构包括联动轮1（提供动力源）；转动螺杆2；向心推力轴承3、21、22、36；弹翼销孔4、11、12、20、23、29、30、35（与锁解销配合，用于折叠展开位置的定位锁紧）；锁解销5、9、14、19、24、28、31、34（折叠展开位置的定位锁紧）；第一圆柱凸轮6（左旋），第二圆柱凸轮18（右旋）；凸轮槽道7、17、25、33；弹翼从动销8、15、27、32（沿着凸轮槽道运动）；第一导轨10、第二导轨13；左折叠翼16、右折叠翼26等。其特征为转动螺杆2由中心至两端分别车有左旋螺纹和右旋螺纹，第一圆柱凸轮6沿转动螺杆2方向的中心孔内车有与左旋螺纹相配的螺纹，第一圆柱凸轮6正下方沿转动螺杆2方向开有第一滑道，第一圆柱凸轮6上沿转动螺杆2方向对称开有第一左槽道7与右槽道33，第一圆柱凸轮6上端面上沿转动螺杆2方向对称设置有上锁解销9、31，第一圆柱凸轮6下端面上沿转动螺杆2方向对称设置有下锁解销5、34，所述的第一滑道与第一导轨10配合。

第二圆柱凸轮18沿转动螺杆2方向的中心孔内车有与右旋螺纹相配的螺纹，第二圆柱凸轮18正下方沿转动螺杆2方向开有第二滑道13，第二圆柱凸轮18上沿转动螺杆2方向对称开有第二槽道，第二圆柱凸轮18上端面上沿转动螺杆2方向对称设置有上锁解销14、28，第二圆柱凸轮18下端面上沿转动螺杆2方向对称设置有下锁解销19、24，所述的第二滑道与第二导轨13配合；所述的第一圆柱凸轮6上端面与第二圆柱凸轮18上端面相对；

左折叠翼16通过两个向心轴承22、36与转动螺杆2活动配合，右折叠翼26同样通过两个向心轴承3、21与转动螺杆2活动配合，左折叠翼16和右折叠翼26将第一圆柱凸轮6和第二圆柱凸轮18围合，分别形成第一围合区域和第二围合区域，第一圆柱凸轮6在第一围合区域内可沿着第一导轨10移动，第二圆柱凸轮18在第二围合区域内可沿着第二导轨13移动；左折叠翼16和右折叠翼26上分别开有与第一圆柱凸轮6、第二圆柱凸轮18的两个端面上设置的锁解销5、9、14、19、24、28、31、34相配合的销孔4、11、12、20、23、29、30、35；左折叠翼16上分别在第一围合区域和第二围合区域设置有第一左从动销8和第二左从动销15，右折叠翼26上分别在第一围合区域和第二围合区域设置有第一右从动销32和第二右从动销27；所述的第一左从动销8和第一右从动销32分别对应第一槽道中的左槽道7和右槽道33设置，所述的第二左从动销15和第二右从动销27分别对应第二槽道中的左槽道17和右槽道25设置；

联动轮1逆时针转动，带动第一圆柱凸轮6与第二圆柱凸轮18沿第一导轨10与第二导轨13相对运动可使得第一左从动销8、第二左从动销15分别在第一左槽道7、第二左槽道17内移动，从而带动左折叠翼16绕转动螺杆2顺时针旋转90度；第一圆柱凸轮6与第二圆柱凸轮18相对运动可使得第一右从动销32、第二右从动销27分别在第一右槽道33、第二右槽道25内移动，从而带动右折叠翼26绕转动螺杆2逆时针旋转90度；直到第一圆柱凸轮6上的锁解销9和第二圆柱凸轮18上的锁解销14分别与左折叠翼16上的销孔11、12配合，第一圆柱凸轮6上的锁解销31和第二圆柱凸轮18上的锁解销28分别与右折叠翼26上的销孔30、29配合，完成左折叠翼16和右折叠翼26的锁紧，即实现了左折叠翼16和右折叠翼26的折叠；

联动轮1顺时针转动第一圆柱凸轮6与第二圆柱凸轮18相向运动可使得第一左从动销8、第二左从动销15分别在第一左槽道7、第二左槽道17内移动，从而带动左折叠翼16绕转动螺杆2逆时针旋转90度；第一圆柱凸轮6与第二圆柱凸轮18相向运动可使得第一右从动销32、第二右从动销27分别在第一右槽道33、第二右槽道25内移动，从而带动右折叠翼26绕转动螺杆2顺时针旋转90度；直到第一圆柱凸轮6上的锁解销5和第二圆柱凸轮18上的锁解销34分别与左折叠翼16上的销孔4、35配合，第一圆柱凸轮6上的锁解销19和第二圆柱凸轮18上的锁解销24分别与右折叠翼26上的销孔20、23配合，完成左折叠翼16和右折叠翼26的锁紧，即实现了左折叠翼16和右折叠翼26的展开；转动螺杆2的任一一端上套置有联动轮1，联动轮可由电机驱动，从而实现转动螺杆2的转动。

Claims (1)

1.空间凸轮-螺旋组合式重复折展锁解机构，包括联动轮、转动螺杆、第一圆柱凸轮、第二圆柱凸轮、第一导轨、第二导轨、左折叠翼和右折叠翼，其特征在于：

转动螺杆由中心至两端分别车有左旋螺纹和右旋螺纹，第一圆柱凸轮沿转动螺杆方向的中心孔内车有与左旋螺纹相配的螺纹，第一圆柱凸轮正下方沿转动螺杆方向开有第一滑道，第一圆柱凸轮上沿转动螺杆方向对称开有第一槽道，第一圆柱凸轮上端面上沿转动螺杆方向对称设置有上锁定销，第一圆柱凸轮下端面上沿转动螺杆方向对称设置有下锁定销，所述的第一滑道与第一导轨配合；

第二圆柱凸轮沿转动螺杆方向的中心孔内车有与右旋螺纹相配的螺纹，第二圆柱凸轮正下方沿转动螺杆方向开有第二滑道，第二圆柱凸轮上沿转动螺杆方向对称开有第二槽道，第二圆柱凸轮上端面上沿转动螺杆方向对称设置有上锁定销，第一圆柱凸轮下端面上沿转动螺杆方向对称设置有下锁定销，所述的第二滑道与第二导轨配合；

所述的第一圆柱凸轮上端面与第二圆柱凸轮上端面相对；

左折叠翼通过两个轴承与转动螺杆活动配合，右折叠翼同样通过两个轴承与转动螺杆活动配合，左折叠翼和右折叠翼将第一圆柱凸轮和第二圆柱凸轮围合，分别形成第一围合区域和第二围合区域，第一圆柱凸轮在第一围合区域内可沿着第一导轨移动，第二圆柱凸轮在第二围合区域内可沿着第二导轨移动；左折叠翼和右折叠翼上分别开有与第一圆柱凸轮、第二圆柱凸轮的两个端面上设置的锁定销相配合的销空；左折叠翼上分别在第一围合区域和第二围合区域设置有第一左从动销和第二左从动销，右折叠翼上分别在第一围合区域和第二围合区域设置有第一右从动销和第二右从动销；所述的第一左从动销和第一右从动销分别对应第一槽道中的左槽道和右槽道设置，所述的第二左从动销和第二右从动销分别对应第二槽道中的左槽道和右槽道设置；

第一圆柱凸轮与第二圆柱凸轮相对运动可使得第一左从动销、第二左从动销分别在第一左槽道、第二左槽道内移动，从而带动左折叠翼绕转动螺杆顺时针旋转90度；第一圆柱凸轮与第二圆柱凸轮相对运动可使得第一右从动销、第二右从动销分别在第一右槽道、第二右槽道内移动，从而带动右折叠翼绕转动螺杆逆时针旋转90度；左折叠翼和右折叠翼呈折叠状态；

第一圆柱凸轮与第二圆柱凸轮相向运动可使得第一左从动销、第二左从动销分别在第一左槽道、第二左槽道内移动，从而带动左折叠翼绕转动螺杆逆时针旋转90度；第一圆柱凸轮与第二圆柱凸轮相对运动可使得第一右从动销、第二右从动销分别在第一右槽道、第二右槽道内移动，从而带动右折叠翼绕转动螺杆顺时针旋转90度；左折叠翼和右折叠翼呈展开状态；

转动螺杆的任一一端上套置有联动轮，联动轮可由电机驱动，从而实现转动螺杆的转动。

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