CN104460192A - 一种空间光学相机入光口隔热开合机构 - Google Patents

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Abstract

本发明一种空间光学相机入光口隔热开合机构，属于空间光学遥感技术领域，解决了现有技术造成的空间光学相机热控精度偏低、温度轴向温差大和热控功耗大的技术问题；一种空间光学相机入光口隔热开合机构包括隔热罩、隔热罩转动机构和锁紧机构；隔热罩转动机构包括转轴、编码器座、联轴节Ⅰ、联轴节Ⅱ、编码器、隔热罩转接座、隔热罩、电机座、轴承、电机；隔热罩转动机构固定连接在隔热罩上，锁紧机构包括爆炸螺栓、隔热罩紧固件和隔热罩紧固座；隔热罩紧固件固定连接在隔热罩上，隔热罩紧固座紧固定在相机遮光罩上，爆炸螺栓将隔热罩紧固件和隔热罩紧固座紧固；本机构具有结构紧凑，结构刚度高，可靠性高的特点。

Description

一种空间光学相机入光口隔热开合机构
技术领域
本发明属于空间光学遥感技术领域，具体涉及一种空间光学相机入光口隔热开合机构。
背景技术
空间光学相机的工作温度一般要求在18℃左右，而运行在近地轨道的空间光学相机的环境温度可达到零下100℃以下，巨大的温差会使空间光学相机镜面面形精度下降和结构框架变形，导致空间光学相机的成像质量下降，在极端情况下甚至完全丧失成像能力。因此，为保证空间光学相机成像质量，就必须对空间光学相机进行温控。与地面环境不同，太空真空环境下的热交换方式只有热传导和热辐射两种；在空间光学相机与卫星连接面上存在热传导方式的热交换，通常在连接面上采用隔热材料进行隔热设计，以隔绝两者间的热交换。由于空间光学相机的工作温度远高于周围的空间环境温度，空间光学相机会向周围空间进行热辐射，在空间光学相机外表面(不包括入光口)包覆多层隔热材料可以有效减小热量的辐射；通过在相机内部设置加热器件对空间光学相机进行加热以补偿辐射到太空中的热量，保持空间光学相机的温度平衡。
目前，常规的空间光学相机由于在入光口处有成像光线而无法进行热控包覆，空间光学相机向太空中辐射的热量较大。由于入光口处无热控包覆，从而造成空间光学相机热控精度偏低和热控功耗偏大。
发明内容
本发明的目的是提供一种空间光学相机入光口隔热开合机构，解决现有技术中造成的空间光学相机热控精度偏低、温度轴向温差大和热控功耗大的技术问题。
本发明一种空间光学相机入光口隔热开合机构包括隔热罩、隔热罩转动机构和锁紧机构；
隔热罩转动机构包括转轴、编码器座、联轴节Ⅰ、联轴节Ⅱ、编码器、隔热罩转接座、隔热罩、电机座、轴承、电机；编码器座螺纹连接在相机遮光罩上，电机座固定连接在相机遮光罩上，转轴的一端通过轴承连接在编码器座上，并通过联轴节Ⅰ与编码器的输出轴固定连接，转轴的另一端通过轴承连接在电机座上，并通过联轴节Ⅱ与电机的输出轴固定连接，编码器固定连接在编码器座上，电机固定连接在电机座上，2个隔热转接座一端套在转轴上，并通过锥销与转轴固定连接，另一端固定连接在隔热罩上；
锁紧机构包括爆炸螺栓、隔热罩紧固件和隔热罩紧固座；隔热罩紧固件固定连接在隔热罩上，隔热罩紧固座紧固定在相机遮光罩上，爆炸螺栓将隔热罩紧固件和隔热罩紧固座紧固。
所述隔热罩的材料为轻质高模量的碳纤维，并采用叶片形的加强筋的形式。
本发明的工作原理：在空间光学相机进行拍照前，驱动电机带动转轴转动，开启隔热罩，使成像光线进入空间光学相机；在拍照完成后，驱动电机反转，关闭隔热罩，降低空间光学相机的热辐射，在隔热罩开关时使用编码器对开启和关闭角度进行闭环控制。
本发明的有益技术效果：入光口在不拍照处于关闭状态，降低了空间光学相机的热辐射，空间光学相机的热控功耗可降低40％，并能提高相机沿光轴方向的热控精度；且入光口处于关闭状态使相机受空间辐射的时间大大缩短，可有效提高相机抗空间辐射和原子氧侵蚀的能力；该机构可在空间光学相机拍照时开启，不拍照时关闭，大大降低入光口处的热辐射，降低空间光学相机的热控功耗，提高空间光学相机的热控精度；本机构具有结构紧凑，结构刚度高，可靠性高的特点。
附图说明
图1为一种空间光学相机入光口隔热开合机构的入光口隔热开合机构关闭状态简图；
图2为一种空间光学相机入光口隔热开合机构的入光口隔热开合机构开启状态简图；
图3为一种空间光学相机入光口隔热开合机构的入光口隔热开合机构正视图；
图4为一种空间光学相机入光口隔热开合机构的锁紧机构局部放大图；
其中，1、编码器，2、编码器座，3、转轴，4、电机座，5、电机，6、相机遮光罩，7、隔热罩转接座，8、隔热罩紧固座，9、隔热罩紧固件，10、隔热罩，11、爆炸螺栓，12、联轴节Ⅰ，13、联轴节Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
参见附图1、附图2、附图3和附图4，本发明一种空间光学相机入光口隔热开合机构包括隔热罩10、隔热罩转动机构和锁紧机构；
隔热罩转动机构包括转轴3、编码器座2、联轴节Ⅰ12、联轴节Ⅱ13、编码器1、隔热罩转接座7、隔热罩10、电机座4、轴承、电机5；编码器座2螺纹连接在相机遮光罩6上，电机座4固定连接在相机遮光罩6上，转轴3的一端通过轴承连接在编码器1座上，并通过联轴节Ⅰ12与编码器1的输出轴固定连接，转轴3的另一端通过轴承连接在电机座4上，并通过联轴节Ⅱ13与电机5的输出轴固定连接，编码器1固定连接在编码器座2上，电机5固定连接在电机座4上，2个隔热转接座一端套在转轴3上，并通过锥销与转轴3固定连接，另一端固定连接在隔热罩10上；
锁紧机构包括爆炸螺栓11、隔热罩紧固件9和隔热罩紧固座8；隔热罩紧固件9固定连接在隔热罩10上，隔热罩紧固座8紧固定在相机遮光罩6上，爆炸螺栓将隔热罩紧固件9和隔热罩紧固座8紧固。
所述隔热罩10的材料为轻质高模量的碳纤维，并采用叶片形的加强筋的形式。
在空间光学相机发射前，通过爆炸螺栓将隔热罩紧固件9和隔热罩紧固座8紧固以提高机构的刚度，保证在火箭发射段的大量级冲击和振动不会对入光口隔热开合机构造成破坏，在空间光学相机入轨后，将爆炸螺栓炸开，隔热罩紧固件9和隔热罩紧固座8分离，入光口隔热开合机构可根据要求进行自由的开关。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种空间光学相机入光口隔热开合机构，其特征在于，包括隔热罩(10)、隔热罩转动机构和锁紧机构；
隔热罩转动机构包括转轴(3)、编码器座(2)、联轴节Ⅰ(12)、联轴节Ⅱ(13)、编码器(1)、隔热罩转接座(7)、隔热罩(10)、电机座(4)、轴承、电机(5)；编码器座(2)螺纹连接在相机遮光罩(6)上，电机座(4)固定连接在相机遮光罩(6)上，转轴(3)的一端通过轴承连接在编码器(1)座上，并通过联轴节Ⅰ(12)与编码器(1)的输出轴固定连接，转轴(3)的另一端通过轴承连接在电机座(4)上，并通过联轴节Ⅱ(13)与电机(5)的输出轴固定连接，编码器1固定连接在编码器座(2)上，电机(5)固定连接在电机座(4)上，2个隔热转接座一端套在转轴(3)上，并通过锥销与转轴(3)固定连接，另一端固定连接在隔热罩(10)上；
锁紧机构包括爆炸螺栓(11)、隔热罩紧固件(9)和隔热罩紧固座(8)；隔热罩紧固件(9)固定连接在隔热罩(10)上，隔热罩紧固座(8)紧固定在相机遮光罩(6)上，爆炸螺栓将隔热罩紧固件(9)和隔热罩紧固座(8)紧固。
2.根据权利要求1所述的一种空间光学相机入光口隔热开合机构，其特征在于，所述隔热罩(10)的材料为轻质高模量的碳纤维，并采用叶片形的加强筋的形式。
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