CN106379556B - 一种可自动重复展收的伸缩套筒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可自动重复展的收伸缩套筒。使用本发明能够在展开状态提供良好的锁定功能，并能有序的自动解锁从而进行套筒的收拢。而且具有重量轻，简单可靠的优点。本发明利用双向限位紧配合，实现了套筒在完全展开位置的锁定，具有很高的锁定刚度。本发明还利用依次触发原理，实现了套筒的有序解锁。

Description

一种可自动重复展收的伸缩套筒
技术领域
本发明涉及航天技术领域，具体涉及一种可自动重复展的收伸缩套筒。
背景技术
随着我国航天技术发展，航天器对展开机构的功能要求越来越复杂。早期的太阳电池阵、天线等产品一般要求在轨一次性展开到位即可。近来航天器的功能变的更为复杂，如在轨机动、在轨对接等新需求不断出现，同时太阳翼、天线的尺度、重量也不断增加。带有大型太阳翼、天线的航天器，在在轨大幅机动、在轨与其他舱段/航天器对接时，为了避免机动、对接动作引入的加速度载荷导致太阳翼、天线受过大弯矩而破坏，就需要太阳翼、天线具备自动收拢功能，从而降低弯矩载荷保护自身产品。
现有应用于航天领域的展开收拢过程中多为手动解锁，并且对于多级锁定机构通常采用多个动力源逐进行解锁，自动化程度和实施效率低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种可自动重复展收的伸缩套筒，能够在展开状态提供良好的锁定功能，并能有序的自动解锁从而进行套筒的收拢，而且具有重量轻，简单可靠的优点。
本发明的主要内容有：
进一步的，该伸缩套筒包括外筒、多个依次套装的的内筒、收拢绳索和动力设备，内筒上设置有锁定机构和触发机构，收拢绳索一端固定在最内侧套筒的锁定机构上，依次穿过各套筒的锁定机构和触发机构，另一端与动力设备相连。在套筒收拢过程中，收拢绳索拉紧带动最内侧套筒的锁定机构解锁并带动触发机构向外侧套筒运动，直至碰触到外侧套筒的锁定机构并带动其解锁；在套筒展开过程中，收拢绳索放松，内侧套筒的锁定机构卡锁在外侧套筒上，与内外侧套筒的配合锥面一起对进行双向锁定。
进一步的，锁定机构包括锁舌、连杆和纵向滑动圆盘组成，锁舌一端铰接在内筒上，并由连杆与滑动圆盘铰接。
进一步的，触发机构由固定在套筒内壁的圆盘、固定支架以及触发杆构成；所述固定支架和触发杆分别在圆盘的两侧。
进一步的，锁定机构沿圆周均匀分布。
有益效果：
1、本发明利用依次触发原理，实现了套筒的有序解锁。
2、本发明利用双向限位紧配合，实现了套筒在完全展开位置的锁定，具有很高的锁定刚度。
3、本发明利用绳索驱动，一方面重量比较轻，第二个方面，可以轻松实现多股绳的冗余设计。
附图说明
图1为可自动重复展收的伸缩套筒的示意图。
图2为摆杆滑块机构在锁定时的示意图。
图3的图(a)为第四级套筒解锁时锁舌解锁的示意图。
图3的图(b)为第四级套筒解锁时两锥面相互脱离的示意图。
图4为后续套筒连续解锁的示意图。
图4的图(a)为已解锁的内侧套筒的触发构架接近未解锁的外侧套筒的纵向滑动圆盘的示意图。
图4的图(b)为内侧套筒的触发构架顶住外侧套筒的纵向滑动圆盘使下级套筒的锁舌解锁的示意图。
图4的图(c)为内侧套筒的触发构架顶住外侧套筒的纵向滑动圆盘使下级套筒的锁舌解锁的示意图。
其中，1-第四级套筒筒身、2-片簧、3-锁舌、4-第三级套筒头部法兰、5-连杆、6-第四级套筒尾部法兰、7-收拢绳索、8-纵向滑动圆盘、9-触发构架、10-滚轮、11-第二级套筒头部法兰、12-第一级套筒头部法兰、13-第三级套筒尾部法兰、14-第二级套筒尾部法兰。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种可自动重复展收的伸缩套筒。
本实施例以四级套筒为例，套筒按从外到内依次命名为第一级、第二级、第三级和第四级套筒，其中第一级套筒一端固定，其他三级套筒按半径从大到小依次嵌套在第一级套筒内并且能够伸出。电机转动带动固定在最内侧套筒上的绳索拉紧，每级套筒之间通过滚轮10发生相对滑动从外到内依次展开。
如图1所示，为套筒的收拢状态，收拢绳索7拉紧，各级套筒触发机构的圆盘和锁定机构的纵向滑动圆盘互相接触。
在套筒依次展开前，如图2所示收拢绳索7放松使得滑动圆盘8推动连杆5，使得锁舌绕片簧逆时针旋转一个角度，该角度能够使得套筒展开时片簧卡在套筒头部的法兰盘锁定面上，此时滑动圆盘8和触发构架9之间存在间隙。
展开时，启动电机带动最内侧套筒上的绳索，绳索拉动各级套筒依次展开，各级锁定到位的原理如下，本实施例以第四级套筒锁定为例)：如图2所示，第四级套筒尾部法兰6的锥面与第三级套筒头部法兰4的锥面配合到位不再有间隙，从而第四级套筒筒身1不能相对于第三级套筒继续前行。同时，锁舌3在片簧2的驱动下，滑入第三级套筒头部法兰4的锁定配合面内，锁舌3的端面与第三级套筒头部法兰4的端面形成自锁，第四级套筒筒身1不能相对于第三级套筒3后退。从而实现第三级、第四级套筒间的双向限位锁定。锁定到位时，各级套筒的纵向滑动圆盘8与触发构架9的圆盘之间会留出一个缝隙。
自动收拢时，以第四级套筒为例，如图3的图(b)所示，收拢绳索7在动力设备驱动作用下往一级套筒方向运动，收拢绳索7带动滑动圆盘和连杆5向一级套筒方向运动，继而带动锁舌3沿顺时针旋转一定角度直至锁舌与第四级套筒头部法兰不再接触，从而解除第四级套筒相对第三级套筒后退的约束，这时，第四级套筒的纵向滑动圆盘、触发构架之间的间隙被消除，继续拉动绳索，如图4的图(a)所示，第四级套筒筒身1往一级套筒方向运动；如图4的图(b)所示，触发构架9的触发杆接触到第三级套筒的滑动圆盘；如图4的图(c)所示，触发构架9推动滑动圆盘向一级套筒方向运动，滑动圆盘带动连杆继而带动锁舌3沿顺时针旋转直至锁舌与第四级套筒头部法兰不再接触，从而解除第三级套筒相对第二级套筒后退的约束。第二级套筒与第一级套筒之间的解锁过程，与上述过程类似，从而实现多级锁定结构之间的有序解锁。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可自动重复展收的伸缩套筒，其特征在于，该伸缩套筒包括外筒、多个依次套装的内筒、收拢绳索和动力设备，内筒上设置有锁定机构和触发机构，收拢绳索一端固定在多个依次套装的内筒中的最内侧套筒的触发机构上，依次穿过各伸缩套筒的内筒的锁定机构和触发机构，另一端与动力设备相连；在伸缩套筒收拢过程中，收拢绳索通过动力设备拉紧带动多个依次套装的内筒中的最内侧套筒的锁定机构解锁并带动触发机构向多个依次套装的内筒的外侧套筒运动，直至碰触到多个依次套装的内筒的外侧套筒的锁定机构并带动其解锁；在伸缩套筒展开过程中，收拢绳索放松，多个依次套装的内筒的内侧套筒的锁定机构卡锁在多个依次套装的内筒的外侧套筒上，与内外侧套筒的配合锥面一起对进行双向锁定。
2.如权利要求1所述的可自动重复展收的伸缩套筒，其特征在于，锁定机构由锁舌、连杆和纵向滑动圆盘组成，锁舌一端铰接在内筒上，并由连杆与滑动圆盘铰接。
3.如权利要求1所述的可自动重复展收的伸缩套筒，其特征在于，触发机构由固定在套筒内壁的圆盘、固定支架以及触发杆构成；所述固定支架和触发杆均设置在圆盘的两侧。
4.如权利要求1所述的可自动重复展收的伸缩套筒，其特征在于，锁定机构沿圆周均匀分布。
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