CN106707496A - 一种四边形可展开遮光装置 - Google Patents

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Abstract

一种四边形可展开遮光装置属于航天领域，包括：基座、设置在基座上的遮光罩壁板、设置在遮光罩壁板上的遮光单元、设置在遮光罩壁板和基座之间的扭转铰链和设置在遮光罩壁板一侧的遮光罩展开锁紧装置；所有遮光单元皆垂直设置在遮光罩壁板上，由两条直线边和一条弧线边组成，直线边与遮光罩壁板成45度夹角；非工作时，四个遮光罩壁板通过扭转铰链呈折叠状态；当合并成一个长方体时，四个遮光罩壁板上对应的四个遮光单元的弧线边首尾连接形成一个圆，组成一个遮光板，由展开锁紧装置紧锁；基座内设置多个与遮光罩壁板内的相同结构的遮光板，所有遮光板平行设置。本发明实现折叠收拢和展开；自动扣紧相邻的遮光罩壁板，实现了四边形周圈的有效密封。

Description

一种四边形可展开遮光装置
技术领域
本发明属于航天领域，具体涉及一种四边形可展开遮光装置。
背景技术
空间光学望远镜和遥感相机都有一个遮光罩来实现杂散光的抑制和相机温控等功能，目前，对于中小型的空间遥感相机，普遍采用固定式遮光罩结构，该种遮光罩形式简单可靠，无动力学机构、可靠性高；但是，随着空间光学相机的不断发展，光学相机的分辨率不断提高，相应的光学口径越来越大，对应的遮光罩的口径尺寸越来越大，长度越来越长，传统的固定式遮光罩结构已经不适应于大口径光学遥感的发展要求，迫切需要采用可折叠展开遮光罩形式；同时，可折叠展开遮光罩形式通过折叠压缩能够有效减小光学相机的轴向、径向尺寸，解决了火箭整流罩对于相机尺寸的限制。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种四边形可展开遮光装置，通过遮光罩的折叠收拢技术，有效降低了遮光罩的轴向尺寸，从而克服了火箭整流罩长度尺寸的限制；采用遮光罩展开锁紧装置实现了遮光罩壁板的展开锁紧，保证了四边形展开后的密封性能。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种四边形可展开遮光装置，该装置包括：基座、四个设置在基座上的遮光罩壁板、设置在遮光罩壁板上的多个遮光单元、设置在遮光罩壁板和基座之间的扭转铰链和设置在遮光罩壁板一侧的遮光罩展开锁紧装置；所述所有遮光单元皆垂直设置在遮光罩壁板上，由两条直线边和一条弧线边组成，所述直线边与遮光罩壁板成45度夹角；非工作时，所述四个遮光罩壁板通过扭转铰链呈折叠状态；当合并成一个长方体时，四个遮光罩壁板上对应的四个遮光单元的弧线边首尾连接形成一个圆，组成一个遮光板，由展开锁紧装置锁紧；基座内设置多个与遮光罩壁板内的相同结构的遮光板，所有遮光板皆平行设置。
本发明的有益效果是：本发明由四个遮光单元构成，遮光罩壁板分别通过与基座连接的扭转铰链实现折叠收拢和展开；展开到位后，火工品拔销器的销子缩回，锁紧连杆以连杆转轴为旋转中心，在弹簧的驱动力作用下旋转，从而扣紧相邻的遮光罩壁板，同时压缩O型密封圈，从而实现了四边形周圈的有效密封。
附图说明
图1本发明一种四边形可展开遮光装置的折叠状态图。
图2本发明一种四边形可展开遮光装置的展开图。
图3本发明一种四边形可展开遮光装置的俯视图。
图4本发明一种四边形可展开遮光装置展开动力学过程。
图5本发明一种四边形可展开遮光装置的遮光罩展开锁紧装置工作状态图。
图6本发明一种四边形可展开遮光装置的遮光罩展开锁紧装置火工品拔销器工作状态图，
图中：1、基座，2、遮光罩壁板，3、遮光单元，4、扭转铰链，5、展开锁紧装置，51、锁紧连杆，511、突耳，52、连杆转轴，53、火工品拔销器，531、销子，54、弹簧导向筒，55、弹簧和6、密封圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1-图3所示，一种四边形可展开遮光装置，该装置包括：基座1、四个设置在基座上的遮光罩壁板2、设置在遮光罩壁板上的多个遮光单元3、通过铆钉设置在遮光罩壁板和基座之间的扭转铰链4和设置在遮光罩壁板一侧的遮光罩展开锁紧装置5；所述所有遮光单元3皆通过铆钉垂直固定在遮光罩壁板2上，由两条直线边和一条弧线边组成，所述直线边与遮光罩壁板成45度夹角；非工作时，所述四个遮光罩壁板2通过扭转铰链4与四边形基座1对应边铰接固定，呈折叠状态；当合并成一个长方体时，四个遮光罩壁板2上对应的四个遮光单元3的弧线边首尾连接形成一个圆，组成一个遮光板，由展开锁紧装置5锁紧；基座1内设置多个与遮光罩壁板2内的相同结 构的遮光板，所有遮光板皆平行设置。
遮光罩壁板2折叠收拢后，其与基座1的连接扭转铰链4存储应变能，该应变能实现在无外部驱动力情况下遮光罩壁板的自动展开。
同时，在任意对应两个遮光罩壁板2的两侧凹槽内固定了O型密封圈6，如图5所示，该密封圈可以实现四个遮光罩壁板2展开后搭接处的有效密封。
如图4所示，在遮光罩壁板2在其扭转铰链4驱动下，自动展开到位之后，展开锁紧装置5开始工作。如图5所示，在弹簧55的驱动下，将相邻的两个遮光罩壁板2扣紧，由于相邻的两个遮光罩壁板2之间连接了密封圈6，在该扣紧力的作用下，实现了四边形周圈的有效密封。
四个遮光罩壁板2共包括四套遮光罩展开锁紧装置5，遮光罩展开锁紧装置5由锁紧连杆51、连杆转轴52、火工品拔销器53、弹簧导向筒54和弹簧55五部分构成；锁紧连杆51为折线型结构，连杆转轴52设置在锁紧连杆51转折处，其中通过锁紧连杆51上的设置的突耳511连接；工作前，火工品拔销器53的销子531凸出，从而将锁紧连杆51锁紧固定，此时弹簧55受压缩存储应变能；工作时，火工品拔销器53的销子531缩回，从而将锁紧连杆51的旋转自由度释放，锁紧连杆51以连杆转轴52为旋转中心，在压缩驱动弹簧15的驱动力作用下旋转，从而通过突耳511扣紧相邻的遮光罩壁板2。弹簧导向筒54为压缩驱动弹簧15提供压缩、伸长的导向作用。
遮光罩壁板2由铝蜂窝材料制作，其质轻、比刚度高；遮光单元3由高弹性模量的碳纤维板制作；扭转铰链4由能够储存应变能的扭转弹簧构成；三者通过铆接固定。锁紧连杆51由2A12铝合金制作，其通过连杆转轴52旋转，可以实现力的放大；火工品拔销器53是标准的火工产品，在外部电流的作用下工作，内部火药的爆燃驱动销子缩回，实现锁紧释放功能；压缩驱动弹簧55由65Mn制作，可以提供较大的驱动力。

Claims (4)

1.一种四边形可展开遮光装置，其特征在于，该装置包括：基座、四个设置在基座上的遮光罩壁板、设置在遮光罩壁板上的多个遮光单元、设置在遮光罩壁板和基座之间的扭转铰链和设置在遮光罩壁板一侧的遮光罩展开锁紧装置；所述所有遮光单元皆垂直设置在遮光罩壁板上，由两条直线边和一条弧线边组成，所述直线边与遮光罩壁板成45度夹角；非工作时，所述四个遮光罩壁板通过扭转铰链呈折叠状态；当合并成一个长方体时，四个遮光罩壁板上对应的四个遮光单元的弧线边首尾连接形成一个圆，组成一个遮光板，由展开锁紧装置锁紧；基座内设置多个与遮光罩壁板内的相同结构的遮光板，所有遮光板皆平行设置。
2.根据权利要求1所述的一种四边形可展开遮光装置，其特征在于，所述四个遮光单元的弧线边首尾连接形成一个圆的直径小于等于遮光罩壁板的边长。
3.根据权利要求1所述的一种四边形可展开遮光装置，其特征在于，所述展开锁紧装置包括：锁紧连杆、连杆转轴、火工品拔销器、弹簧导向筒和弹簧；所述锁紧连杆为折线结构，一端设置突耳，用于连接两个遮光罩壁板；另一端通过弹簧和弹簧导向筒与遮光罩壁板连接；所述锁紧连杆的转折处通过连杆转轴与遮光罩壁板连接；在锁紧连杆的连杆转轴和弹簧导向筒之间设置火工品拔销器，通过火工品拔销器固定在遮光罩壁板上；工作前，火工品拔销器的销子凸出，将锁紧连杆锁紧固定，设置在弹簧导向筒内的弹簧受压缩存储应变能；工作时，火工品拔销器的销子缩回，将锁紧连杆的旋转自由度释放，锁紧连杆以连杆转轴为旋转中心，在弹簧的驱动力作用下旋转，使锁紧连杆的突耳扣紧相邻的遮光罩壁板。
4.根据权利要求1所述的一种四边形可展开遮光装置，其特征在于，该装置还包括设置在任意相对两个遮光罩壁板侧表面的密封圈。
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