CN106628255B - 一种旋转解锁式展开机构 - Google Patents

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Abstract

一种旋转解锁式展开机构，属于航天遥感技术领域，解决现有在轨展开的展开机构做为轨道空间相机太阳遮蔽组件驱动的问题；本机构丝杠外嵌套一级套筒，一级套筒外嵌套二级套筒，锁定块与一级套筒导向槽错位安装，使压簧处于收缩锁定状态；步进电机驱动丝杠旋转，当锁定块进入一级套筒导向槽时，压簧锁定状态解除，在压簧的作用下，一级套筒滑块沿二级套筒导向槽弹出，实现一级套筒的轴向伸展；本机构可以实现嵌套的结构形式，展开平稳有利于降低对安装载体的影响，解锁依据步进电机和丝杠组件进行控制，可以实现高精度的解锁动作，压缩状态时，各级套筒可以紧密贴合，从而可以实现很高的展缩比，同时，具有很高的工程实现性和应用价值。

Description

一种旋转解锁式展开机构
技术领域
本发明属于航天遥感技术领域，具体涉及一种适用于空间相机可在轨展开的旋转解锁式展开机构。
背景技术
空间相机是执行国土勘察、军事侦查、对地观测等任务的有效手段，空间
相机的运行轨道包括多种类型，如低轨道、大椭圆轨道、地球同步轨道等，在一些特殊轨道如地球同步轨道运行的空间相机，会受到太阳光对相机入光口的直接照射从而引起剧烈的热扰动，为此需要针对空间相机设计可在轨展开的太阳遮蔽组件。
可在轨展开的太阳遮蔽组件首要的是需要可在轨展开的展开机构，以展开机构作为驱动带动遮蔽组件逐步展开。目前国内对可在轨展开的太阳遮蔽组件的研究基本处于实验室研究阶段，达到工程应用要求的还很少。
发明内容
本发明为了解决现有在轨展开的展开机构做为轨道空间相机太阳遮蔽组件驱动的问题，提出一种旋转解锁式展开机构。
本发明技术方案如下：
一种旋转解锁式展开机构，包括丝杠、锁定、步进电机、一级套筒、一级套筒导向槽、一级套筒滑块、压簧托盘、压簧、二级套筒、二级套筒导向槽和安装基座；
所述丝杠和二级套筒固定在安装基座上，所述锁定块设置在丝杠上；
所述丝杠外嵌套一级套筒，所述一级套筒外嵌套二级套筒，一级套筒内侧设置一级套筒导向槽，二级套筒内侧设置二级套筒导向槽，一级套筒的底部设置一级套筒滑块；二级套筒内侧设置二级套筒导向槽，所述一级套筒滑块6在二级套筒导向槽内；
所述压簧设置在一级套筒和二级套筒之间，压簧托盘设置在一级套筒与压簧之间；
所述锁定块与一级套筒导向槽错位安装，使压簧处于收缩锁定状态；
所述步进电机驱动丝杠旋转，当锁定块进入一级套筒导向槽时，压簧锁定状态解除，在压簧的作用下，一级套筒滑块沿二级套筒导向槽弹出，实现一级套筒的轴向伸展。
所述锁定块、一级套筒导向槽、一级套筒滑块、压簧托盘、压簧和二级套筒导向槽均以丝杠转动轴向对称设置。
所述中心丝杠通过轴承固定在安装基座上。
在所述一级套筒内侧，与一级套筒导向槽相对应位置设置凹槽,当压簧处于锁定状态时，锁定块处于凹槽内。
本发明的有益效果为：本发明所述的旋转解锁式展开机构在重量和空间允许的条件下，可以实现嵌套的结构形式，展开平稳，有利于降低对安装载体的影响，在轨展开时，可以显著降低对空间相机和卫星平台的冲击力；该展开机构的解锁依据步进电机和丝杠组件进行控制，可以实现高精度的解锁动作，对于特殊要求的空间相机，可以通过编码器对步进电机进行操控，从而实现更高精度的解锁；该展开机构在压缩状态时，各级套筒可以紧密贴合，从而可以实现很高的展缩比(展开状态长度与压缩状态高度的比值)，同时，具有很高的工程实现性和应用价值。
附图说明
图1为本发明一种旋转解锁式展开机构的剖面示意图；
图2为本发明一种旋转解锁式展开机构的俯视示意图；
图3为本发明一种旋转解锁式展开机构的去除丝杠后的俯视示意图。
其中：1、丝杠，2、锁定块，3、步进电机，4、一级套筒，5、一级套筒导向槽，6、一级套筒滑块，7、压簧托盘，8、压簧，9、二级套筒，10、二级套筒导向槽，11、轴承，12、安装基座，13、凹槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
如图1和图2所示，一种旋转解锁式展开机构，包括丝杠1、锁定2、步进电机3、一级套筒4、一级套筒导向槽5、一级套筒滑块6、压簧托盘7、压簧8、二级套筒9、二级套筒导向槽10和安装基座12。
丝杠1和二级套筒9固定在安装基座12上，所述锁定块2设置在丝杠1上。展开机构为两级套筒式结构，丝杠1外嵌套一级套筒4，所述一级套筒4外嵌套二级套筒9，一级套筒4内侧设置一级套筒导向槽5，二级套筒9内侧设置二级套筒导向槽10，一级套筒4的底部设置一级套筒滑块6。二级套筒9内侧设置二级套筒导向槽10，所述一级套筒滑块6在二级套筒导向槽10内。
压簧8设置在一级套筒4和二级套筒9之间，压簧托盘7设置在一级套筒4与压簧8之间。工作前处于压缩状态，此时，锁定块2与一级套筒导向槽5错位安装，使压簧8处于收缩锁定状态，压簧蓄积弹性势能，此时，两级套筒之间处于锁定状态。
进行展开动作时，步进电机3为一级套筒4的解锁动作提供驱动力，步进电机3驱动丝杠1旋转，驱动锁定块2旋转一定角度，当锁定块2进入一级套筒导向槽5时，实现一级套筒4的解锁，一级套筒4即可得到释放。一级套筒4解锁后，压簧8锁定状态解除，压簧8的弹性势能得到释放，在压簧8自身蓄存的弹性势能的作用下，一级套筒滑块6沿二级套筒导向槽10弹出，实现一级套筒4的轴向伸展，从而展开机构进行轴向伸展。
锁定块2、一级套筒导向槽5、一级套筒滑块6、压簧托盘7、压簧8和二级套筒导向槽10均以丝杠1转动轴向对称设置。中心丝杠1通过轴承11固定在安装基座12上。在一级套筒4内侧，与一级套筒导向槽5相对应位置设置凹槽13,当压簧8处于锁定状态时，锁定块2处于凹槽13内。

Claims (1)

1.一种旋转解锁式展开机构，包括丝杠（1）、锁定块（2）、步进电机（3）、一级套筒（4）、一级套筒导向槽（5）、一级套筒滑块（6）、压簧托盘（7）、压簧（8）、二级套筒（9）、二级套筒导向槽（10）和安装基座（12）；
其特征在于，所述丝杠（1）和二级套筒（9）固定在安装基座（12）上，所述锁定块（2）设置在丝杠（1）上；
所述丝杠（1）外嵌套一级套筒（4），所述一级套筒（4）外嵌套二级套筒（9），一级套筒（4）内侧设置一级套筒导向槽（5），二级套筒（9）内侧设置二级套筒导向槽（10），一级套筒（4）的底部设置一级套筒滑块（6）；二级套筒（9）内侧设置二级套筒导向槽（10），所述一级套筒滑块（6）在二级套筒导向槽（10）内；
所述压簧（8）设置在一级套筒（4）和二级套筒（9）之间，压簧托盘（7）设置在一级套筒（4）与压簧（8）之间；
所述锁定块（2）与一级套筒导向槽（5）错位安装，使压簧（8）处于收缩锁定状态；
所述步进电机（3）驱动丝杠（1）旋转，当锁定块（2）进入一级套筒导向槽（5）时，压簧（8）锁定状态解除，在压簧（8）的作用下，一级套筒滑块（6）沿二级套筒导向槽（10）弹出，实现一级套筒（4）的轴向伸展；
所述锁定块（2）、一级套筒导向槽（5）、一级套筒滑块（6）、压簧托盘（7）、压簧（8）和二级套筒导向槽（10）均以丝杠（1）转动轴向对称设置；
所述丝杠（1）通过轴承（11）固定在安装基座（12）上；在所述一级套筒（4）内侧，与一级套筒导向槽（5）相对应位置设置凹槽（13）,当压簧（8）处于锁定状态时，锁定块（2）处于凹槽（13）内。
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