CN107933964B - 一种在轨自动展开防回弹口盖结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在轨自动展开防回弹口盖结构，包括盖板、转轴、轴套、翻板、套管、扭簧、压板、杆套、拉杆、支架、拔销器和卡勾；盖板、翻板和压板均为直板；盖板一侧安装有用于带动盖板旋转的翻板，翻板上穿设转轴，转轴上分别套装有用于固定转轴的轴套和用于安装扭簧的套管，扭簧上安装有用于施加载荷的压板；盖板另一侧安装有用于限制盖板旋转自由度的杆套，杆套中安装拉杆；壳体上分别安装有卡勾和用于安装拔销器的支架，拔销器与拉杆销接。本发明通过盖板、转轴、轴套、翻板、套管、扭簧、压板、杆套、拉杆、支架、拔销器和卡勾的配合，实现了盖板自动展开并有效保持展开状态，弥补了传统自动启闭机械式口盖可靠性低且通用性差的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种在轨自动展开防回弹口盖结构，属于空间飞行器壳体局部结构技术领域。
背景技术
常规的空间飞行器壳体表面通常设有星光制导平台的观星窗口，窗口外侧设计有口盖。该口盖需要在飞行过程中保持关闭状态，以保护平台的观星镜头不受多余物污染。当空间飞行器在轨飞行时，若平台需要进行观星，则要求口盖能够自动打开，并始终保持打开状态，目前还未有一种口盖结构能够实现上述功能。
现有技术中，传统的自动启闭机械式口盖存在如下问题：
第一、自动展开结构复杂，其解锁机构可靠性较低；
第二、平行旋转运动方式导致运动干涉，无法适配突起式的星光制导平台结构要求；
第三、转轴为悬臂梁结构导致刚度不足，难以满足力学环境要求，同时平行旋转方式导致口盖与口框密封困难，难以阻挡多余物污染。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种在轨自动展开防回弹口盖结构，通过盖板、转轴、轴套、翻板、套管、扭簧、压板、杆套、拉杆、支架、拔销器和卡勾的配合，实现了盖板自动展开并有效保持展开状态，弥补了传统自动启闭机械式口盖可靠性低且通用性差的缺陷。
本发明的技术解决方案是：
一种在轨自动展开防回弹口盖结构，用于空间飞行器壳体观测窗口启闭，包括盖板、转轴、轴套、翻板、套管、扭簧、压板、杆套、拉杆、支架、拔销器和卡勾；盖板、翻板和压板均采用板状结构；盖板一侧固定连接有用于带动盖板旋转的翻板，翻板上穿设转轴，转轴上分别套装有用于固定转轴的轴套和用于安装扭簧的套管，扭簧上安装有用于施加载荷的压板；盖板另一侧固定连接有用于限制盖板旋转自由度的杆套，杆套中安装拉杆；壳体上分别固定连接有用于防止盖板反向旋转的卡勾和用于安装拔销器的支架，拔销器与拉杆销接。
在上述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构中，所述盖板为凸字形直板，盖板边缘设有用于穿设拉杆的通孔，盖板边缘折角处均采用圆弧过渡，盖板的材料采用碳纤维复合材料、树脂复合材料、铝合金或镁合金。
在上述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构中，所述转轴的直径设为Φ5，轴套的内径设为Φ5.3。
在上述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构中，所述翻板包括第一翻板和第二翻板；第一翻板和第二翻板均为L形直板且均设有用于安装转轴的圆孔，第一翻板和第二翻板均与盖板螺接，并分别套装在转轴两端。
在上述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构中，所述翻板的材料采用碳纤维复合材料、树脂复合材料、铝合金或镁合金。
在上述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构中，所述套管的直径设为Φ6、扭簧的钢丝直径设为Φ1.5，压板的厚度设为1.5mm，压板的材料采用铝。
在上述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构中，所述杆套为实心矩形块，杆套与盖板铆接，杆套上设有用于安装拉杆的凹孔。
在上述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构中，所述拉杆的材料采用铝。
在上述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构中，所述支架与壳体铆接，支架为铝锻件，拔销器采用HgZB-1A配合HgDD-43-2点火器。
在上述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构中，所述卡勾为J形弯板，卡勾与壳体螺接，卡勾的数量不少于两个。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
【1】本发明通过不断优化盖板、拉杆、拔销器锁紧机构、扭簧动力展开机构、卡勾固定结构的构型，达到了盖板锁紧状态密闭、解锁过程可靠的技术效果，显著提升了星光制导平台盖板的工作效率。
【2】本发明通过巧妙设计拔销器锁紧、解锁机构、扭簧展开动力、卡勾固定组合方式，满足了星光制导平台盖板的锁紧与解锁可靠、展开速度快的设计要求，有效确保了星光制导平台的工作性能。
【3】本发明整体结构紧凑，适用于多种工作环境，使用寿命相对较长，在复杂工况下依然能够良好运转，具有适用范围广的特点，具备良好的市场应用前景。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的结构示意图
图2为本发明的装配示意图
图3为盖板闭合状态示意图
图4为盖板开启状态示意图
其中：1盖板；2转轴；3轴套；4翻板；5套管；6扭簧；7压板；8杆套；9拉杆；10支架；11拔销器；12卡勾；41第一翻板；42第二翻板；
具体实施方式
为使本发明的方案更加明了，下面结合附图说明和具体实施例对本发明作进一步描述：
如图1～4所示，一种在轨自动展开防回弹口盖结构，用于空间飞行器壳体观测窗口启闭，包括盖板1、转轴2、轴套3、翻板4、套管5、扭簧6、压板7、杆套8、拉杆9、支架10、拔销器11和卡勾12；盖板1、翻板4和压板7均采用板状结构；盖板1一侧固定连接有用于带动盖板1旋转的翻板4，翻板4上穿设转轴2，转轴2上分别套装有用于固定转轴2的轴套3和用于安装扭簧6的套管5，扭簧6上安装有用于施加载荷的压板7；盖板1另一侧固定连接有用于限制盖板1旋转自由度的杆套8，杆套8中安装拉杆9；壳体上分别固定连接有用于防止盖板1反向旋转的卡勾12和用于安装拔销器11的支架10，拔销器11与拉杆9销接。
优选的，盖板1为凸字形直板，盖板1边缘设有用于穿设拉杆9的通孔，盖板1边缘折角处均采用圆弧过渡，盖板1的材料采用碳纤维复合材料、树脂复合材料、铝合金或镁合金。
优选的，转轴2的直径设为Φ5，轴套3的内径设为Φ5.3。
优选的，翻板4包括第一翻板41和第二翻板42；第一翻板41和第二翻板42均为L形直板且均设有用于安装转轴2的圆孔，第一翻板41和第二翻板42均与盖板1螺接，并分别套装在转轴2两端。
优选的，翻板4的材料采用碳纤维复合材料、树脂复合材料、铝合金或镁合金。
优选的，套管5的直径设为Φ6、扭簧6的钢丝直径设为Φ1.5，压板7的厚度设为1.5mm，压板7的材料采用铝。
优选的，杆套8为实心矩形块，杆套8与盖板1铆接，杆套8上设有用于安装拉杆9的凹孔。
优选的，拉杆9的材料采用铝。
优选的，支架10与壳体铆接，支架10为铝锻件，拔销器11采用HgZB-1A配合HgDD-43-2点火器。
优选的，卡勾12为J形弯板，卡勾12与壳体螺接，卡勾12的数量不少于两个。
本发明的工作原理是：
盖板闭合状态：
拔销器11通过支架10固定在壳体上，拔销器11的销子穿过拉杆9，拉杆9在销子的约束下固定，由于盖板1与拉杆9通过杆套8相连，因此，拉杆9上的拉力克服了扭簧6的扭矩，使得盖板1保持关闭状态。
盖板开启过程：
通过控制系统发出解锁信号，拔销器11进行拔销，销子从拉杆9中拔出，拉杆9此时不受约束，盖板1在扭簧6的作用下进行翻转，由于拉杆9可在盖板1与杆套8的约束下进行转动，能够避免结构干涉；盖板1在开启至160°时与卡勾12发生碰撞挤压，卡勾12在盖板1的挤压下发生弹性变形，使盖板1通过卡勾12，随后卡勾12恢复原状。
盖板开启状态：
在扭簧6的剩余扭矩和卡勾12的共同作用下，盖板1能够持续保持开启状态。
本发明说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。
Claims (9)
1.一种在轨自动展开防回弹口盖结构，用于空间飞行器壳体观测窗口启闭，其特征在于：包括盖板(1)、转轴(2)、轴套(3)、翻板(4)、套管(5)、扭簧(6)、压板(7)、杆套(8)、拉杆(9)、支架(10)、拔销器(11)和卡勾(12)；盖板(1)、翻板(4)和压板(7)均采用板状结构；盖板(1)一侧固定连接有用于带动盖板(1)旋转的翻板(4)，翻板(4)上穿设转轴(2)，转轴(2)上分别套装有用于固定转轴(2)的轴套(3)和用于安装扭簧(6)的套管(5)，扭簧(6)上安装有用于施加载荷的压板(7)；盖板(1)另一侧固定连接有用于限制盖板(1)旋转自由度的杆套(8)，杆套(8)中安装拉杆(9)；壳体上分别固定连接有用于防止盖板(1)反向旋转的卡勾(12)和用于安装拔销器(11)的支架(10)，拔销器(11)与拉杆(9)销接；
所述杆套(8)为实心矩形块，杆套(8)与盖板(1)铆接，杆套(8)上设有用于安装拉杆(9)的凹孔。
2.根据权利要求1所述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构，其特征在于：所述盖板(1)为凸字形直板，盖板(1)边缘设有用于穿设拉杆(9)的通孔，盖板(1)边缘折角处均采用圆弧过渡，盖板(1)的材料采用碳纤维复合材料、树脂复合材料、铝合金或镁合金。
3.根据权利要求1所述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构，其特征在于：所述转轴(2)的直径设为Φ5mm，轴套(3)的内径设为Φ5.3mm。
4.根据权利要求1所述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构，其特征在于：所述翻板(4)包括第一翻板(41)和第二翻板(42)；第一翻板(41)和第二翻板(42)均为L形直板且均设有用于安装转轴(2)的圆孔，第一翻板(41)和第二翻板(42)均与盖板(1)螺接，并分别套装在转轴(2)两端。
5.根据权利要求4所述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构，其特征在于：所述翻板(4)的材料采用碳纤维复合材料、树脂复合材料、铝合金或镁合金。
6.根据权利要求1所述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构，其特征在于：所述套管(5)的直径设为Φ6mm、扭簧(6)的钢丝直径设为Φ1.5mm，压板(7)的厚度设为1.5mm，压板(7)的材料采用铝。
7.根据权利要求1所述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构，其特征在于：所述拉杆(9)的材料采用铝。
8.根据权利要求1所述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构，其特征在于：所述支架(10)与壳体铆接，支架(10)为铝锻件，拔销器(11)采用HgZB-1A配合HgDD-43-2点火器。
9.根据权利要求1所述的一种在轨自动展开防回弹口盖结构，其特征在于：所述卡勾(12)为J形弯板，卡勾(12)与壳体螺接，卡勾(12)的数量不少于两个。
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