CN102509739B - 一种太阳能电池帆板展开机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池帆板展开机构，为了解决现有的太阳能电池帆板展开机构采用气动驱动，密封性要求高，且结构复杂，占地空间大的问题，本发明包括固定支架和活动支架和折叠臂机构，在所述固定支架和活动支架之间铰接有多组折叠臂机构，所述固定支架的两端分别与两根展开内臂铰接，所述活动支架的两端分别与两根展开外臂铰接，展开外臂和展开内臂的另一端具有齿轮，并相互啮合构成齿轮副；所述固定支架与展开内臂之间设有液压推拉杆；位于固定支架两端一侧的所述齿轮副之间通过一伸缩机构相连。本发明采用的构件数目少，展开面积大，收缩后占地空间小，而且对密封性等几乎没有要求，采用液压驱动，可靠性高。

Description

一种太阳能电池帆板展开机构
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池帆板展开机构。
背景技术
太阳能板的发电功率与太阳能板的面积和数量成正比，数量越多，发电功率越大，但数量的多少受限制于空间，因此，如何使得太阳能板展开后面积大，而收回后体积小，则是本行业一直以来亟待解决的问题。
中国专利CN200810137379.5公开了一种太阳能电池帆板展开机构，该展开机构中采用了多对齿轮传动，并采用气动驱动，从而导致制造成本增加，对密封性要求也较高，无形中增加了成本，且充气展开后不能自动收回，需要外力，而且只能成一字形展开，展开面积受限制。
发明内容
为了克服现有的太阳能电池帆板展开机构采用气动驱动，密封性要求高，且结构复杂，占地空间大的不足，本发明旨在提供一种太阳能电池帆板展开机构，该展开机构在同等的展开面积情况下，所占空间小，且依靠液压驱动，性能可靠。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：所述太阳能电池帆板展开机构包括固定支架、活动支架和折叠臂机构，在所述固定支架和活动支架之间铰接有多组折叠臂机构，其结构特点是，所述固定支架的两端分别与两根展开内臂的一端铰接，每根展开内臂的另一端均具有第二齿轮；所述活动支架的两端分别与两根展开外臂的一端铰接，每根展开外臂的另一端均具有第一齿轮；所述第一齿轮和第二齿轮相互啮合构成齿轮副；所述固定支架中部位置与展开内臂中部位置通过一液压推拉杆相连；位于固定支架两端一侧的所述齿轮副之间通过一伸缩机构相连。
进一步地，每组所述折叠臂机构的结构优选为，包括第一折叠臂和第二折叠臂，该第一折叠臂和第二折叠臂的一端的上侧均具有圆弧面，在所述第一折叠臂和第二折叠臂的圆弧端开有销孔，两个折叠臂的销孔内分别装有转轴；所述第一折叠臂一侧的中间位置铰接一大辅助臂，所述第二折叠臂一侧的中间位置铰接一小辅助臂，该大辅助臂的另一端和小辅助臂的另一端铰接在一起；所述大辅助臂和小辅助臂的中间位置通过一弹簧相连。
所述第一折叠臂和第二折叠臂一侧的中间位置均开有销孔，该销孔内均装有销轴，所述大辅助臂和小辅助臂通过销轴分别与第一折叠臂和第二折叠臂铰接。
为了节省展开折叠臂折叠时占用的空间，所述第一折叠臂和第二折叠臂上侧面开有槽，所述大辅助臂和小辅助臂分别置于该第一折叠臂和第二折叠臂的槽内。
为了保证所述第一折叠臂相对第二折叠臂单向旋转，所述第一折叠臂和第二折叠臂的圆弧面下侧为直角。
所述伸缩机构的结构为，所述展开外臂和展开内臂的齿轮端均具有齿轮轴孔，该齿轮轴孔内装有可相对齿轮转动的销轴，装在第一齿轮上的销轴与装在第二齿轮上的销轴通过展开臂连接块固定连接，位于固定支架两端一侧的两个展开臂连接块分别固定连接在一套杆的两端。
所述第一齿轮和第二齿轮均为四分之一齿轮。
藉由上述结构，本发明由折叠臂机构和展开臂机构组成，主要包括固定支架1，展开内臂2，展开外臂3，折叠臂4，转轴固定夹5，太阳能板支座6，活动支架7，转轴8，展开臂连接块9，四分之一齿轮10，液压推拉杆11，太阳能板12组成。其中，展开内臂2与固定支架1用旋转副连接，液压推拉杆11两端分别连接展开内臂与固定支架1的两个点，展开内臂2和展开外臂3的一端分别固接一个四分之一齿轮10，两个齿轮相啮合，两个齿轮转轴通过摆臂连接块固定在一起，展开外臂3与移动支架7用旋转副连接，一个折叠臂一端与固定支架1用旋转副连接，另一端与转轴固定夹5用旋转副相连，一个转轴固定夹5装有两个转轴8，两个转轴分别连接折叠臂4，这样一字排开一直到最后的折叠臂4与通过转轴与活动支架7用旋转副相连。
工作原理：伸展时，液压推拉杆11推动展开内臂2绕其与固定支架的旋转副轴线转动，通过齿轮啮合带动展开外臂3转动，两个展开外臂3同时带动活动支架7向外侧平移，且两个展开臂展开同步，活动支架7活动支架平行的向外移动并带动折叠臂4，40展开，套杆拉伸，直到所有的折叠臂拉直，太阳能板12展开。
收缩时，油压驱动液压推拉杆拉动展开内臂2绕固定支架的转轴旋转，由于齿轮啮合作用，展开内臂2带动展开外臂3旋转，活动支架平行的向内移动，并带动折叠臂4，40折叠，套杆收缩，最终整个机构收缩为I字形，太阳能板12收缩。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用的构件数目少，电池板不工作时折叠到一起，工作时，展开面积大，可达100平米，即在展开面积相等时，收缩后占地空间小，而且对密封性等几乎没有要求，采用液压驱动，可靠性高，可通过液压推拉杆自动展开收回。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
附图说明
图1是本发明一种实施例的结构原理图；
图2是图1的收缩状态图；
图3是本发明所述展开臂机构的结构示意图；
图4是图3的局部示意图；
图5是图4的B-B剖面视图；
图6是本发明所述折叠臂机构的结构示意图。
在图中
1-固定支架；    2-展开内臂；      3-展开外臂；    4，40-折叠臂；
5-转轴固定夹；  6-太阳能板支座；  7-活动支架；    8，18-转轴；
9-展开臂连接块；10，20-齿轮；     11-液压推拉杆； 12-太阳能板；
13-大辅助臂；   14-小辅助臂；     15-弹簧；       16-套杆；    17-销轴。
具体实施方式
一种太阳能电池帆板展开机构，如图1和图2所示，包括固定支架1、活动支架7和折叠臂机构，在所述固定支架1和活动支架7之间铰接有多组折叠臂机构，如图1所示，所述固定支架1和活动支架7平行布置，多组折叠臂机构之间串联形成折叠臂机构组，折叠臂机构组的两端分别铰接在固定支架1和活动支架7上，多组折叠臂机构组从固定支架1和活动支架7的一端到另一端等间距布置，所述太阳能板12通过太阳能板支座6安装在折叠臂机构上，如图3所示，所述固定支架1的两端分别与两根展开内臂2的一端铰接，每根展开内臂2的另一端均具有第二齿轮20；所述活动支架7的两端分别与两根展开外臂3的一端铰接，每根展开外臂3的另一端均具有第一齿轮10；如图4和5所示，所述第一齿轮10和第二齿轮20相互啮合构成齿轮副，且所述第一齿轮10和第二齿轮20均为四分之一齿轮。如图3所示，所述固定支架1中部位置与展开内臂2中部位置通过一液压推拉杆11相连；位于固定支架1两端一侧的所述齿轮副之间通过一伸缩机构相连，该伸缩机构的结构为，所述展开外臂3和展开内臂2的齿轮端均具有齿轮轴孔，该齿轮轴孔内装有可相对齿轮转动的销轴，装在第一齿轮10上的销轴与装在第二齿轮20上的销轴通过展开臂连接块9固定连接，位于固定支架1两端一侧的两个展开臂连接块9分别固定连接在一套杆16的两端。
如图6所示，每组所述折叠臂机构的结构为，包括第一折叠臂4和第二折叠臂40，该第一折叠臂4和第二折叠臂40的一端的上侧均具有圆弧面，在所述第一折叠臂4和第二折叠臂40的圆弧端开有销孔，两个折叠臂4，40的销孔内分别装有转轴8；所述第一折叠臂4一侧的中间位置铰接一大辅助臂13，所述第二折叠臂40一侧的中间位置铰接一小辅助臂14，该大辅助臂13的另一端和小辅助臂14的另一端铰接在一起；所述大辅助臂13和小辅助臂14的中间位置通过一弹簧15相连。所述第一折叠臂4和第二折叠臂40一侧的中间位置均开有销孔，该销孔内均装有销轴17，所述大辅助臂13和小辅助臂14通过销轴17分别与第一折叠臂4和第二折叠臂40铰接。所述第一折叠臂4和第二折叠臂40上侧面开有槽，所述大辅助臂13和小辅助臂14分别置于该第一折叠臂4和第二折叠臂40的槽内。所述第一折叠臂4和第二折叠臂40的圆弧面下侧为直角。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (3)

1.一种太阳能电池帆板展开机构，包括固定支架（1）、活动支架（7）和折叠臂机构，在所述固定支架（1）和活动支架（7）之间铰接有多组折叠臂机构，其特征是，所述固定支架（1）的两端分别与两根展开内臂（2）的一端铰接，每根展开内臂（2）的另一端均具有第二齿轮（20）；
所述活动支架（7）的两端分别与两根展开外臂（3）的一端铰接，每根展开外臂（3）的另一端均具有第一齿轮（10）；
所述第一齿轮（10）和第二齿轮（20）相互啮合构成齿轮副；
所述固定支架（1）中部位置与展开内臂（2）中部位置通过一液压推拉杆（11）相连；位于固定支架（1）两端一侧的所述齿轮副之间通过一伸缩机构相连；每组所述折叠臂机构的结构为，包括第一折叠臂（4）和第二折叠臂（40），该第一折叠臂（4）和第二折叠臂（40）的一端的上侧均具有圆弧面，在所述第一折叠臂（4）和第二折叠臂（40）的圆弧端开有销孔，两个折叠臂（4,40）的销孔内分别装有转轴（8）；所述第一折叠臂（4）一侧的中间位置铰接一大辅助臂（13），所述第二折叠臂（40）一侧的中间位置铰接一小辅助臂（14），该大辅助臂（13）的另一端和小辅助臂（14）的另一端铰接在一起；所述大辅助臂（13）和小辅助臂（14）的中间位置通过一弹簧（15）相连；所述伸缩机构的结构为，所述展开外臂（3）和展开内臂（2）的齿轮端均具有齿轮轴孔，该齿轮轴孔内装有可相对齿轮转动的销轴，装在第一齿轮（10）上的销轴与装在第二齿轮（20）上的销轴通过展开臂连接块（9）固定连接，位于固定支架（1）两端一侧的两个展开臂连接块（9）分别固定连接在一套杆（16）的两端；所述第一折叠臂（4）和第二折叠臂（40）一侧的中间位置均开有销孔，该销孔内均装有销轴（17），所述大辅助臂（13）和小辅助臂（14）通过销轴（17）分别与第一折叠臂（4）和第二折叠臂（40）铰接；所述第一折叠臂（4）和第二折叠臂（40）上侧面开有槽，所述大辅助臂（13）和小辅助臂（14）分别置于该第一折叠臂（4）和第二折叠臂（40）的槽内。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池帆板展开机构，其特征是，所述第一折叠臂（4）和第二折叠臂（40）的圆弧面下侧为直角。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池帆板展开机构，其特征是，所述第一齿轮（10）和第二齿轮（20）均为四分之一齿轮。
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