CN103935534B - 绳索配重式太阳翼辅助翻转机构 - Google Patents
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Abstract
绳索配重式太阳翼辅助翻转机构，它涉及一种太阳翼辅助翻转机构，以解决现有太阳翼驱动机构不具有在地面展开、收拢的能力，需要一个地面试验用太阳翼展开机构的问题。水平滑架设置在竖向滑架上的前槽形板的下面，水平滑架上的前后端面设有滑道，驱动机构设置在滑道内，驱动机构沿导轨左右滑动，导轨与水平滑架固定连接，导轨的左侧设有锁销通孔，锁销设置在锁销通孔中，磁铁设置在锁销的下面，太阳翼钢丝绳缠绕在驱动机构上的绳轮上，太阳翼钢丝绳的一端通过锁扣与绳轮固定，太阳翼钢丝绳的另一端通过连接件与太阳翼相连，太阳翼的另一端与支座固定，配重机构与滑块连接，上的滑轮安装架设置在水平滑架的右侧。本发明用于太阳翼地面展开试验。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳翼辅助翻转机构，具体涉及一种绳索配重式太阳翼辅助翻转机构。
背景技术
着陆器热平衡试验中，太阳翼需要模拟实际在规情况，在空间环境模拟器内多次展开、收拢，由于太阳翼驱动机构不具有在地面展开、收拢的能力，因此，需要研制一套地面试验用太阳翼展开机构。
在着陆器的不同工作阶段，太阳翼的展开状态不同。在地月转移及环月阶段着陆器为巡航状态：太阳翼为展开状态；在着陆过程中太阳翼收拢；月面工作阶段太阳翼展开，并可根据太阳入射角度进行调整，以达到最好的光照效果；休眠唤醒阶段：太阳翼处于收拢状态。
着陆器初样热平衡试验中安排了地月转移工况、环月工况、着陆工况、昼夜转换工况等，需要在空间环境仿真器内实现不同工况太阳翼展开角度的调整。需要在空间环境仿真器内调整角度的太阳翼有两块。地面试验用太阳翼展开机构的主要功能，是可靠实现太阳翼在空间环境仿真器内展开角度的单独调整，并采取机械限位等措施保证探测器系统的安全。由于太阳翼驱动机构不具有在地面展开、收拢的能力，因此，需要一个可以使太阳翼展开的机构。
发明内容
本发明为解决现有太阳翼驱动机构不具有在地面展开、收拢的能力，需要一个地面试验用太阳翼展开机构的问题，而提供一种绳索配重式太阳翼辅助翻转机构。
本发明的绳索配重式太阳翼辅助翻转机构包括竖向滑架、驱动机构、磁铁、配重机构、太阳翼、水平滑架、导轨、连接件、太阳翼钢丝绳、锁扣、锁销和支座，竖向滑架包括连接板、前槽形板、后槽形板和四个连接元件，前槽形板与后槽形板背对背设置，前槽形板和后槽形板上设有四个竖向长孔，四个竖向长孔呈矩形布置，前槽形板和后槽形板采用的四个连接元件连接，每个连接元件设置在相应的竖向长孔内，连接板水平设置在后槽形板的右侧外壁上，连接板上加工有四个水平长孔，四个水平长孔呈矩形布置，水平滑架设置在前槽形板的下面，水平滑架上的前后端面设有滑道，驱动机构包括电机、减速器、锁紧螺母、锁片、短轴套、输出轴长轴套、滑块、绳轮和两个轴承，电机与减速器连接，减速器通过平键与输出轴连接，锁紧螺母、锁片、短轴套、一个轴承、长轴套和另一个轴承由输出轴的输入端至输出端依次套装在输出轴上，锁紧螺母通过锁片锁紧，滑块套装在两个轴承上，输出轴的输出端位于滑块外，绳轮固装在输出轴的输出端上，太阳翼钢丝绳缠绕在绳轮上，太阳翼钢丝绳的一端用锁扣锁死，太阳翼钢丝绳的另一端通过连接件与太阳翼相连，太阳翼的另一端与支座固定，滑块设置在滑道中，滑块的下端面设有滑槽，导轨的上端设置在滑槽中，导轨的下端与水平滑架固定连接，导轨的左侧设有锁销通孔，滑块的下端面设有与锁销通孔正对的锁销盲孔，锁销设置在锁销通孔中，磁铁设置在锁销的下面，配重机构包括连接重锤、拖拽钢丝绳、滑轮、销轴和滑轮安装架，滑轮通过销轴安装在滑轮安装架上，拖拽钢丝绳绕过滑轮，且拖拽钢丝绳的一端与重锤连接，拖拽钢丝绳的另一端与滑块连接，滑轮安装架设置在水平滑架的右侧，且滑轮安装架与水平滑架连接。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
一、本发明能实现太阳翼由收拢状态转至极限位置，再由极限位置转至收拢状态。本发明能够根据需要在指定的位置停机。其绳索配重式太阳翼辅助翻转机构断电时，太阳翼能停止在任意位置。因此，本发明解决了太阳翼的一次展开和收拢问题，为太阳翼在地面实验提供了展开机构。
二、本发明的驱动机构转动速度可调。
三、本发明可以不安装在着陆器舱体上，能满足位置要求即可。
四、本发明的绳索配重式太阳翼辅助翻转机构存储时间大于3年，能够可靠实现太阳翼在空间环境模拟器内展开角度的单独调整，并采取机械限位等措施保证产品的安全。
五、本发明能在-20℃～+50℃温度范围内工作。
六、本发明结构简单、易于操作。
附图说明
图1是本发明的整体结构主视图（驱动机构2位于滑道7-1的左侧）；
图2是本发明的整体结构主视图（驱动机构2位于滑道7-1的右侧）；
图3是竖向滑架1的结构主视图；
图4是图3的俯视图；
图5是驱动机构2和配重机构4与水平滑架7的安装位置示意图；
图6是图5的俯视图；
图7是图6的I局部放大图；
图8是配重机构4的结构剖视图；
图9是图1的A-A剖视图；
图10是图2的B-B剖视图；
图11是驱动机构2位于滑道7-1左侧时，太阳翼5为收拢状态时，太阳翼5与水平线之间所成角度的示意图；
图12是驱动机构2位于滑道7-1左侧时，太阳翼5绕支座13逆时针转动，转至与太阳翼钢丝绳10在一条直线上时的示意图；
图13是驱动机构2位于滑道7-1左侧时，太阳翼5为展开最大极限位置时，太阳翼5与水平线之间所成角度的示意图；
图14是驱动机构2位于滑道7-1右侧时，太阳翼5为展开最大极限位置时，太阳翼5与水平线之间所成角度的示意图；
图15是驱动机构2位于滑道7-1右侧时，太阳翼5绕支座13顺时针转动，转至与太阳翼钢丝绳10在一条直线上时的示意图；
图16是驱动机构2位于滑道7-1右侧时，太阳翼5为收拢状态时，太阳翼5与水平线之间所成角度的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～图10说明本实施方式，本实施方式包括竖向滑架1、驱动机构2、磁铁3、配重机构4、太阳翼5、水平滑架7、导轨8、连接件9、太阳翼钢丝绳10、锁扣11、锁销12和支座13，
竖向滑架1包括连接板1-1、前槽形板1-2、后槽形板1-3和四个连接元件1-5，前槽形板1-2与后槽形板1-3背对背设置，前槽形板1-2和后槽形板1-3上设有四个竖向长孔1-4，四个竖向长孔1-4呈矩形布置，前槽形板1-2和后槽形板1-3采用的四个连接元件1-5连接，每个连接元件1-5设置在相应的竖向长孔1-4内，连接板1-1水平设置在后槽形板1-3的右侧外壁上，连接板1-1上加工有四个水平长孔1-6，四个水平长孔1-6呈矩形布置，
水平滑架7设置在竖向滑架1上的前槽形板1-2的下面，且水平滑架7与前槽形板1-2焊接，水平滑架7上的前后端面设有滑道7-1，
驱动机构2包括电机2-1、减速器2-2、锁紧螺母2-3、锁片2-4、短轴套2-5、输出轴2-6、长轴套2-7、滑块2-8、绳轮2-10和两个轴承2-9，
电机2-1与减速器2-2连接，减速器2-2通过平键与输出轴2-6连接，锁紧螺母2-3、锁片2-4、短轴套2-5、一个轴承2-9、长轴套2-7和另一个轴承2-9由输出轴2-6的输入端至输出端依次套装在输出轴2-6上，锁紧螺母2-3通过锁片2-4锁紧，滑块2-8套装在两个轴承2-9上，两个轴承2-9分别用短轴套2-5和长轴套2-7进行轴向定位，输出轴2-6的输出端位于滑块2-8外，绳轮2-10固装在输出轴2-6的输出端上，太阳翼钢丝绳10缠绕在绳轮2-10上，太阳翼钢丝绳10的一端用锁扣11锁死，太阳翼钢丝绳10的另一端通过连接件9与太阳翼5相连，太阳翼5的另一端与支座13固定，支座13固定在地面上，
滑块2-8设置在滑道7-1中，滑块2-8的下端面设有滑槽2-8-1，导轨8的上端设置在滑槽2-8-1中，导轨8的下端与水平滑架7固定连接，导轨8的左侧设有锁销通孔8-1，滑块2-8的下端面设有与锁销通孔8-1正对的锁销盲孔2-8-2，锁销12设置在锁销通孔8-1中，磁铁3设置在锁销12的下面，磁铁3与水平滑架7固定连接，当锁销12的头部置于锁销盲孔2-8-2内时，锁销12将驱动机构2固定在滑道7-1的左侧；
配重机构4包括连接重锤4-1、拖拽钢丝绳4-2、滑轮4-3、销轴4-5和滑轮安装架4-6
滑轮4-3通过销轴4-5安装在滑轮安装架4-6上，拖拽钢丝绳4-2绕过滑轮4-3，且拖拽钢丝绳4-2的一端与重锤4-1连接，拖拽钢丝绳4-2的另一端与滑块2-8连接，滑轮安装架4-6设置在水平滑架7的右侧，且滑轮安装架4-6与水平滑架7连接。
具体实施方式二：结合图1、图2和图11说明本实施方式，本实施方式的驱动机构2位于滑道7-1左侧时，太阳翼5与水平线之间的第一夹角α为15°～25°时，太阳翼5为收拢状态，见图11。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1、图2和图11说明本实施方式，本实施方式的驱动机构2位于滑道7-1左侧时，太阳翼5与水平线之间的第一夹角α为20°时，太阳翼5为收拢状态的最佳角度，见图11。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1、图2和图13说明本实施方式，本实施方式的驱动机构2位于滑道7-1左侧时，太阳翼5与水平线之间的第二夹角β为60°～70°时，太阳翼5为展开最大极限位置，见图13。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1、图2和图13说明本实施方式，本实施方式的驱动机构2位于滑道7-1左侧时，太阳翼5与水平线之间的第二夹角β为65°时，太阳翼5为展开最大极限位置，见图13。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图1、图2和图14说明本实施方式，本实施方式的驱动机构2位于滑道7-1右侧时，太阳翼5与水平线之间的第二夹角β为60°～70°时，太阳翼5为展开最大极限位置，见图14。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：结合图1、图2和图14说明本实施方式，本实施方式的驱动机构2位于滑道7-1右侧时，太阳翼5与水平线之间的第二夹角β为65°时，太阳翼5为展开最大极限位置，见图14。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：结合图1、图2和图16说明本实施方式，本实施方式的驱动机构2位于滑道7-1右侧时，太阳翼5与水平线之间的第一夹角α为15°～25°时，太阳翼5为收拢状态，见图16。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：结合图1、图2和图16说明本实施方式，本实施方式的驱动机构2位于滑道7-1右侧时，太阳翼5与水平线之间的第一夹角α为20°时，太阳翼5为收拢状态，见图16。其它组成及连接关系与具体实施方式八相同。
具体实施方式十：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或八不同的是它还增加有给定接口6，给定接口6通过连接元件固定在连接板1-1的下面。给定接口6用于其它部件的连接。见图1和图2。其它组成及连接关系与具体实施方式一～九中任意具体实施方式相同。
工作原理：
⑴、太阳翼5由收拢状态转至极限位置的逆时针转动：
锁销12将驱动机构2固定在滑道7-1的左侧，见图1，此时，太阳翼5为收拢状态，即太阳翼5与水平线之间的夹角为20°，见图11，驱动电机2-1逆时针转动，通过绳轮2-10带动太阳翼钢丝绳10收线，从而拉动太阳翼5绕支座13逆时针转动；当太阳翼5转至与太阳翼钢丝绳10在一条直线上时，见图12，电机2-1停止；重新驱动电机2-1顺时针转动，通过绳轮2-10带动太阳翼钢丝绳10放线，从而拉动太阳翼5绕支座13逆时针转动，当太阳翼5转至与水平线之间的夹角为65°时，太阳翼5为展开最大极限位置，见图13。
⑵、太阳翼5由展开最大极限位置转至收拢状态的顺时针转动：
先将电磁铁3通电，使电磁铁3吸合锁销12下移，将驱动机构2解锁，配重机构4拉动驱动机构2沿着滑道7-1滑至右侧，驱动机构2滑动时，电机2-1顺时针转动，以保证连接件9的位置不变；当驱动机构2滑动至滑道7-1的右侧时，电机2-1停止，此时，太阳翼5为展开最大极限位置，即太阳翼5与水平线之间的夹角为65°，见图14，驱动电机2-1逆时针转动，通过绳轮2-10带动太阳翼钢丝绳10收线，从而拉动太阳翼5绕支座13顺时针转动；当太阳翼5转至与太阳翼钢丝绳10在一条直线上时，见图15，电机2-1停止；重新驱动电机2-1顺时针转动，通过绳轮2-10带动太阳翼钢丝绳10放线，从而拉动太阳翼5绕支座13顺时针转动，当太阳翼5转至与水平线之间的夹角为20°时，太阳翼5回至收拢状态，见图16。
Claims (10)
1.一种绳索配重式太阳翼辅助翻转机构，其特征在于：所述绳索配重式太阳翼辅助翻转机构包括竖向滑架（1）、驱动机构（2）、磁铁（3）、配重机构（4）、太阳翼（5）、水平滑架（7）、导轨（8）、连接件（9）、太阳翼钢丝绳（10）、锁扣（11）、锁销（12）和支座（13），竖向滑架（1）包括连接板（1-1）、前槽形板（1-2）、后槽形板（1-3）和四个连接元件（1-5），前槽形板（1-2）与后槽形板（1-3）背对背设置，前槽形板（1-2）和后槽形板（1-3）上设有四个竖向长孔（1-4），四个竖向长孔（1-4）呈矩形布置，前槽形板（1-2）和后槽形板（1-3）采用的四个连接元件（1-5）连接，每个连接元件（1-5）设置在相应的竖向长孔（1-4）内，连接板（1-1）水平设置在后槽形板（1-3）的右侧外壁上，连接板（1-1）上加工有四个水平长孔（1-6），四个水平长孔（1-6）呈矩形布置，水平滑架（7）设置在前槽形板（1-2）的下面，水平滑架（7）上的前后端面设有滑道（7-1），驱动机构（2）包括电机（2-1）、减速器（2-2）、锁紧螺母（2-3）、锁片（2-4）、短轴套（2-5）、输出轴（2-6）、长轴套（2-7）、滑块（2-8）、绳轮（2-10）和两个轴承（2-9），电机（2-1）与减速器（2-2）连接，减速器（2-2）通过平键与输出轴（2-6）连接，锁紧螺母（2-3）、锁片（2-4）、短轴套（2-5）、一个轴承（2-9）、长轴套（2-7）和另一个轴承（2-9）由输出轴（2-6）的输入端至输出端依次套装在输出轴（2-6）上，锁紧螺母（2-3）通过锁片（2-4）锁紧，滑块（2-8）套装在两个轴承（2-9）上，输出轴（2-6）的输出端位于滑块（2-8）外，绳轮（2-10）固装在输出轴（2-6）的输出端上，太阳翼钢丝绳（10）缠绕在绳轮（2-10）上，太阳翼钢丝绳（10）的一端用锁扣（11）锁死，太阳翼钢丝绳（10）的另一端通过连接件（9）与太阳翼（5）相连，太阳翼（5）的另一端与支座（13）固定，滑块（2-8）设置在滑道（7-1）中，滑块（2-8）的下端面设有滑槽（2-8-1），导轨（8）的上端设置在滑槽（2-8-1）中，导轨（8）的下端与水平滑架（7）固定连接，导轨（8）的左侧设有锁销通孔（8-1），滑块（2-8）的下端面设有与锁销通孔（8-1）正对的锁销盲孔（2-8-2），锁销（12）设置在锁销通孔（8-1）中，磁铁（3）设置在锁销（12）的下面，配重机构（4）包括连接重锤（4-1）、拖拽钢丝绳（4-2）、滑轮（4-3）、销轴（4-5）和滑轮安装架（4-6），滑轮（4-3）通过销轴（4-5）安装在滑轮安装架（4-6）上，拖拽钢丝绳（4-2）绕过滑轮（4-3），且拖拽钢丝绳（4-2）的一端与重锤（4-1）连接，拖拽钢丝绳（4-2）的另一端与滑块（2-8）连接，滑轮安装架（4-6）设置在水平滑架（7）的右侧，且滑轮安装架（4-6）与水平滑架（7）连接。
2.根据权利要求1所述绳索配重式太阳翼辅助翻转机构，其特征在于：所述驱动机构（2）位于滑道（7-1）左侧时，太阳翼（5）与水平线之间的第一夹角（α）为15°～25°时，太阳翼（5）为收拢状态。
3.根据权利要求2所述绳索配重式太阳翼辅助翻转机构，其特征在于：所述驱动机构（2）位于滑道（7-1）左侧时，太阳翼（5）与水平线之间的第一夹角（α）为20°时，太阳翼（5）为收拢状态。
4.根据权利要求1所述绳索配重式太阳翼辅助翻转机构，其特征在于：所述驱动机构（2）位于滑道（7-1）左侧时，太阳翼（5）与水平线之间的第二夹角（β）为60°～70°时，太阳翼（5）为展开最大极限位置。
5.根据权利要求4所述绳索配重式太阳翼辅助翻转机构，其特征在于：所述驱动机构（2）位于滑道（7-1）左侧时，太阳翼（5）与水平线之间的第二夹角（β）为65°时，太阳翼（5）为展开最大极限位置。
6.根据权利要求1所述绳索配重式太阳翼辅助翻转机构，其特征在于：所述驱动机构（2）位于滑道（7-1）右侧时，太阳翼（5）与水平线之间的第二夹角（β）为60°～70°时，太阳翼（5）为展开最大极限位置。
7.根据权利要求6所述绳索配重式太阳翼辅助翻转机构，其特征在于：所述驱动机构（2）位于滑道（7-1）右侧时，太阳翼（5）与水平线之间的第二夹角（β）为65°时，太阳翼（5）为展开最大极限位置。
8.根据权利要求1所述绳索配重式太阳翼辅助翻转机构，其特征在于：所述驱动机构（2）位于滑道（7-1）右侧时，太阳翼（5）与水平线之间的第一夹角（α）为15°～25°时，太阳翼（5）为收拢状态。
9.根据权利要求8所述绳索配重式太阳翼辅助翻转机构，其特征在于：所述驱动机构（2）位于滑道（7-1）右侧时，太阳翼（5）与水平线之间的第一夹角（α）为20°时，太阳翼（5）为收拢状态。
10.根据权利要求1-9中任一权利要求所述绳索配重式太阳翼辅助翻转机构，其特征在于：所述绳索配重式太阳翼辅助翻转机构还包括给定接口（6），给定接口（6）通过连接元件固定在连接板（1-1）的下面。
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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 |