CN104227779B - 一种温控材料打孔转动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种新型温控材料打孔转动装置，包括：把手、平垫圈、六角头螺栓、标准型弹簧垫圈、连接轴、压紧凸轮、打孔凸轮、螺旋扭转弹簧组件、固定螺钉、深沟球轴承、直角支架；把手二端各有一块连接板，连接板与所述连接轴的连接；平垫圈、六角头螺栓、标准型弹簧垫圈用于把手与连接轴的连接；深沟球轴承是一对圆锥滚子轴承NJ型，圆锥滚子轴承支撑连接轴的两端，圆锥滚子轴承和所述直角支架采用过渡配合连接；螺旋扭转弹簧组件由开槽锥端定位螺钉、1型六角螺母、弹簧定位圆盘、螺旋扭转弹簧组成；开槽锥端定位螺钉，1型六角螺母用于紧固连接轴和弹簧定位圆盘；本发明的转动装置重量轻、强度高且安装方便，提高了新型薄型温控材料打孔质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种转动装置，更具体地说，涉及一种新型温控材料打孔转动装置。
背景技术
薄型温控材料打孔在国内外类似说明或报道，而卫星温控多层包覆是卫星的主要温控手段之一。它利用不同层数的薄型温控隔热材料，合理分配卫星在轨时的向阳面与背阳面的吸热和散热面积，结合主动温控措施实现卫星在轨温度控制。
打孔转动装置是薄型温控材料的打孔装置（另有专利在申请）的主要机构。在卫星上温控多层隔热材料要求面积占比约0.5%～0.6%的打孔率，以实现卫星入轨时星内空气的释放。
目前温控材料生产厂家均使用激光打孔方式，利用激光束集中成足够高的能量点,使在其路径上的物质熔融或蒸发。但激光打孔在加工过程中薄型温控材料气化产生有毒有害气体，孔边缘易粘连、烧蚀并产生含炭多余物，造成打孔质量不高，且易对温控材料造成污染。所以需要设计一种新型温控材料打孔转动装置，提高打孔的质量，避免打孔过程中薄型温控材料气化产生有毒有害气体。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述存在的问题，针对卫星用温控多层材料激光打孔过程中材料气化产生有毒有害气体、孔边缘易粘连、烧蚀并产生含炭多余物，从而造成打孔质量不高的情况，设计适合卫星温控多层材料的转动打孔装置。
为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种新型温控材料打孔转动装置，包括：把手、平垫圈、六角头螺栓、标准型弹簧垫圈、连接轴、压紧凸轮、打孔凸轮、螺旋扭转弹簧组件、固定螺钉、深沟球轴承、直角支架；所述把手二端各有一块长方形连接板，连接板与所述连接轴的连接；所述平垫圈、六角头螺栓、标准型弹簧垫圈用于把手与连接轴的连接；所述深沟球轴承是一对圆锥滚子轴承NJ型，所述圆锥滚子轴承支撑连接轴的两端，圆锥滚子轴承和所述直角支架采用过渡配合连接； 所述螺旋扭转弹簧组件由开槽锥端定位螺钉、1型六角螺母、弹簧定位圆盘、螺旋扭转弹簧组成；所述的开槽锥端定位螺钉，1型六角螺母用于紧固连接轴和弹簧定位圆盘；所述固定螺钉用于转动装置调整完成后进行固定。
进一步，所述把手采用碳钎维-树脂复合材料，把手截面尺寸为长轴80mm、短轴60mm、厚4mm的椭圆，所述连接板尺寸为150mm×100mm厚15mm，连接板与所述连接轴的连接处有R5mm的圆角。
进一步，所述的平垫圈采用螺纹公称直径为8mm的不锈钢垫圈。
进一步，所述六角头螺栓采用是M8×40的六角头螺栓；所述的标准型弹簧垫圈采用螺纹公称直径为8mm的不锈钢弹簧垫圈；所述的连接轴选用牌号为3Cr18Ni7Si2马氏体型不锈钢。
进一步，所述压紧凸轮采用铸造铜合金ZCuA18Mn13Fe3；所述打孔凸轮选用牌号为1Cr18Ni9Ti含钛不锈钢；
进一步，所述深沟球轴承尺寸为φ30mm×φ10mm×9mm；所述圆锥滚子轴承与连接轴连接采用过盈配合，轴圈的内孔为基孔制，基本偏差为下偏差，偏差值为零；所述连接轴采用m6基孔制的过盈配合；所述直角支架的外圆为基轴制，基本偏差为上偏差，偏差值为零；所述连接轴表面粗糙度要求优于1.6μm，轴肩表面粗糙度要求优于3.2μm。
进一步，所述直角支架采用牌号为ZL204铸造铝合金。
进一步，所述螺旋扭转弹簧采用牌号为65Mn/GB/T3078-1994，直径为4mm的弹簧钢丝。
本发明的新型温控材料打孔转动装置重量轻、强度高且安装方便，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、提高了新型薄型温控材料打孔的质量；
2、操作过程方便、可以节省试验的时间和人力；
3、可节约材料打孔费用，经济效益可观。
附图说明
图1是本发明卫星太阳电池阵的支撑保护装置的示意图；
图2是针对超大超重太阳翼板的卫星太阳电池阵的支撑保护装置示意图；
图3是本发明基板连接件的结构示意图；
图4是本发明固定支撑的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的优选实施例。
本发明的新型温控材料打孔转动装置装配图如图1所示，包括：把手1、平垫圈2、六角头螺栓3、标准型弹簧垫圈4、连接轴5、压紧凸轮6、打孔凸轮7、螺旋扭转弹簧组件8、固定螺钉9、深沟球轴承10、直角支架11。
所述把手1材料是碳钎维-树脂复合材料。该材料具有比强度高、抗疲劳性好、减振性能好、高温性能好及成型工艺好。把手1的截面尺寸：长轴80mm、短轴60mm、厚4mm的椭圆，在把手1的二端各有一块长方形外形尺寸：150mm×100mm、厚15mm的连接板。连接板与连接轴5的连接，连接处有R5mm的圆角，R5mm的圆角增强了连接处的强度。
所述的平垫圈2是8mm的不锈钢垫圈。
所述的六角头螺栓3是M8×40的六角头螺栓。
所述的标准型弹簧垫圈4是8mm的不锈钢弹簧垫圈。平垫圈2、六角头螺栓3、标准型弹簧垫圈4都是用于把手1与连接轴5的连接。
所述的连接轴5选用抗腐蚀性高、变形小的牌号为3Cr18Ni7Si2马氏体型不锈钢进行加工制作，加工制作后零件尺寸的稳定性很好。直径相对误差小于0.02mm，保证连接轴5因磨损后更换时精度不下降。
所述的压紧凸轮6采用铸造铜合金（ZCuA18Mn13Fe3）抗拉强度为：650MPa；屈服强度：650MPa；布氏硬度：1665HBS。该铸造铜合金有很高的力学性能，强度和硬度很高，有很好的耐磨性能和铸造性能，合金组织致密、气密性好。用铸造铜合金（ZCuA18Mn13Fe3）制造的凸轮强度和耐磨性能都非常好。
所述的打孔凸轮7选用抗腐蚀性高的牌号为：1Cr18Ni9Ti含钛不锈钢进行加工制作，1Cr18Ni9Ti含钛不锈钢的耐磨性能都非常好确保打孔的精度。
所述的深沟球轴承10是一对圆锥滚子轴承NJ型，能减少了连接轴5和直角支架11的摩擦，一对圆锥滚子轴承支撑连接轴5的两端，实现了连接轴5的转动并提高了该机构的刚度，圆锥滚子轴承与连接轴5连接采用过盈配合，轴圈的内孔为基孔制，基本偏差为下偏差，偏差值为零；连接轴5采用m6基孔制的过盈配合；圆锥滚子轴承和直角支架11的连接采用过渡配合，直角支架11的外圆为基轴制，基本偏差为上偏差，偏差值为零；连接轴5表面粗糙度要求优于1.6μm，轴肩表面粗糙度要求优于3.2μm。深沟球轴承10尺寸是：（φ30mm×φ10mm×9mm）能够保证转动系统转动轻松灵活。
所述的直角支架11有2个是关键零件，选用稳定性好的牌号为ZL204铸造铝合金，ZL204铸造铝合金的流动性、气密性、可加工性都很好，在机械加工完毕后，整体进行表面冷硬阳极化处理，冷硬处理是在40%硫酸溶液中，温度在2℃的情况下，经过2小时通电阳极化处理后，通过冷硬阳极化后，使零件表面生成一层耐腐蚀氧化膜，氧化膜层为：45～50微米的三氧化二铝（AL2O3）硬质层，用小刀子刻划也不会产生划伤。同时经过冷硬阳极化处理后表面的光洁度也提高5微米，其硬度达到HRC45～50。
同时要保证直角支架11上的孔大小一致，相对误差小于0.005mm，这样才能确保打孔的精度。
所述的螺旋扭转弹簧组件8如图二所示，螺旋扭转弹簧组件8由开槽锥端定位螺钉12、1型六角螺母13、弹簧定位圆盘14、螺旋扭转弹簧15组成。所述的开槽锥端定位螺钉12、1型六角螺母13用于紧固连接轴5和弹簧定位圆盘14，当调整好开槽锥端定位螺钉12后，再用专用扳手将1型六角螺母13锁紧。所述的弹簧定位圆盘14的圆周上有16个φ4.1的孔，孔与孔的间隔为11.25°，用于调整螺旋扭转弹簧15的扭力。所述的螺旋扭转弹簧15选用具有足够塑性和韧性的牌为65Mn/GB/T3078-1994，直径为4mm的弹簧钢丝。所述的固定螺钉9是转动系统调整完成后进行固定。
以上实施例仅用于举例说明本发明的内容，除上述实施方式外，本发明还有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变形方式形成的技术方案均落在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种温控材料打孔转动装置，其特征在于，包括：把手、平垫圈、六角头螺栓、标准型弹簧垫圈、连接轴、压紧凸轮、打孔凸轮、螺旋扭转弹簧组件、固定螺钉、深沟球轴承、直角支架；
所述把手二端各有一块长方形连接板，连接板与所述连接轴的连接；
所述平垫圈、六角头螺栓、标准型弹簧垫圈用于把手与连接轴的连接；
所述深沟球轴承是一对圆锥滚子轴承NJ型，所述圆锥滚子轴承支撑连接轴的两端，圆锥滚子轴承和所述直角支架采用过渡配合连接；
所述螺旋扭转弹簧组件由开槽锥端定位螺钉、1型六角螺母、弹簧定位圆盘、螺旋扭转弹簧组成；所述的开槽锥端定位螺钉，1型六角螺母用于紧固连接轴和弹簧定位圆盘；所述固定螺钉用于转动装置调整完成后进行固定；
所述把手采用碳钎维-树脂复合材料，把手截面尺寸为长轴80mm、短轴60mm、厚4mm的椭圆，所述连接板尺寸为150mm×100mm、厚15mm，连接板与所述连接轴的连接处有R5mm的圆角；
所述的平垫圈采用螺纹公称直径为8mm的不锈钢垫圈；
所述六角头螺栓采用是M8×40的六角头螺栓；所述的标准型弹簧垫圈采用螺纹公称直径为8mm的不锈钢弹簧垫圈；所述连接轴直径相对误差小于0.02mm，所述的连接轴选用牌号为3Cr18Ni7Si2马氏体型不锈钢；
所述压紧凸轮采用铸造铜合金ZCuA18Mn13Fe3，所述铸造铜合金ZCuA18Mn13Fe3抗拉强度为650MPa，屈服强度为650Mpa，布氏硬度为1665HBS；所述打孔凸轮选用牌号为1Cr18Ni9Ti含钛不锈钢；
所述深沟球轴承尺寸为φ30mm×φ10mm×9mm；所述圆锥滚子轴承与连接轴连接采用过盈配合，轴圈的内孔为基孔制，基本偏差为下偏差，偏差值为零；所述连接轴采用m6基孔制的过盈配合；所述直角支架的外圆为基轴制，基本偏差为上偏差，偏差值为零；所述连接轴表面粗糙度要求优于1.6μm，轴肩表面粗糙度要求优于3.2μm；
所述直角支架采用牌号为ZL204铸造铝合金；
所述螺旋扭转弹簧采用牌号为65Mn/GB/T3078-1994，直径为4mm的弹簧钢丝；
所述弹簧定位圆盘的圆周上有16个φ4.1的孔，孔与孔的间隔为11.25°，用于调整螺旋扭转弹簧的扭力。
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