CN109592078A - 一种空间解锁装置 - Google Patents
一种空间解锁装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109592078A CN109592078A CN201910001914.2A CN201910001914A CN109592078A CN 109592078 A CN109592078 A CN 109592078A CN 201910001914 A CN201910001914 A CN 201910001914A CN 109592078 A CN109592078 A CN 109592078A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flank
- locking mechanism
- link block
- torsionspring
- fixing piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 97
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229920000431 shape-memory polymer Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 11
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- VAYOSLLFUXYJDT-RDTXWAMCSA-N Lysergic acid diethylamide Chemical class C1=CC(C=2[C@H](N(C)C[C@@H](C=2)C(=O)N(CC)CC)C2)=C3C2=CNC3=C1 VAYOSLLFUXYJDT-RDTXWAMCSA-N 0.000 abstract 1
- 238000005760 Tripper reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006386 memory function Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002334 Spandex Polymers 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004759 spandex Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/222—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles for deploying structures between a stowed and deployed state
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Toys (AREA)
- Clamps And Clips (AREA)
Abstract
本发明提供了一种空间解锁装置，涉及航空航天技术领域。本发明提供一种空间解锁机构，侧翼的其中一端通过旋转固定件和所述基座连接，所述旋转固定件中设置有扭转弹簧；所述侧翼上设置有连接块，所述锁定机构设置于所述基座上；当所述侧翼处于收拢状态时，所述扭转弹簧处于张紧状态，所述锁定机构以收缩形态勾住所述连接块，适于对所述侧翼进行锁定；所述锁定机构采用形状记忆聚合物复合材料制成，所述激励装置适于在设定条件下对所述锁定机构进行激励；当所述锁定机构在所述激励的作用下恢复到展开形态时，所述侧翼解锁成功。本发明通过扭转弹簧配合拉力弹簧，给予所述侧翼更大的展开冲量，减小所述侧翼无法打开的几率，提高了展开的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及航空航天领域，特别涉及一种空间解锁装置。
背景技术
在航空航天技术领域，航天器在执行深空探测任务时，在到达指定星体后，需要对诸如卫星天线、可展开太阳翼、太阳能电池阵结构等进行展开，如果采取远程自动解锁，结构设计则较为复杂，且考虑到重量问题，性价比较低。近年来，形状记忆聚合物越来越多的被关注，形状记忆聚合物具备形状记忆功能，是一种可产生智能主动变形的高分子材料，在外界激励的作用下，该材料能够产生较大的可回复变形，从收缩形态转变到展开形态。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种空间解锁装置，利用形状记忆聚合物复合材料的形状记忆功能进行设计。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种空间解锁机构，包括基座、侧翼、锁定机构和激励装置；所述侧翼的其中一端通过旋转固定件和所述基座连接，所述旋转固定件中设置有扭转弹簧；所述侧翼上设置有连接块，所述锁定机构设置于所述基座上；当所述侧翼处于收拢状态时，所述扭转弹簧处于张紧状态，所述锁定机构以收缩形态勾住所述连接块，适于对所述侧翼进行锁定；所述锁定机构采用形状记忆聚合物复合材料制成，所述激励装置适于在设定条件下对所述锁定机构进行激励；当所述锁定机构在所述激励的作用下恢复到展开形态时，所述侧翼在所述扭转弹簧的作用下展开。
可选地，所述侧翼包括第一侧翼和第二侧翼；所述第一侧翼上设置有连接块，所述第二侧翼上设置有抵接件，和/或所述第一侧翼上设置有抵接件，所述第二侧翼上设置有连接块；当所述侧翼处于收拢状态时，所述连接块压住所述抵接件，所述锁定机构以收缩形态勾住所述连接块，适于同时对所述第一侧翼和所述第二侧翼进行锁定。
可选地，所述抵接件包括连杆、滑球和弹簧；所述弹簧的其中一端与所述滑球连接，另外一端与所述侧翼连接；所述连杆的其中一端与所述侧翼固定连接，所述连杆沿所述弹簧的中心轴线穿过所述弹簧和所述滑球，所述弹簧适于带动所述滑球在所述连杆上滑动；在所述连接块与所述抵接件接触的一侧面设置有与所述滑球相匹配的凹槽，当所述侧翼处于收拢状态时，所述弹簧处于拉伸状态，所述连接块将所述滑球与所述凹槽相抵接。
可选地，所述激励装置包括：加热回路，所述加热回路包括加热电阻，所述加热电阻分布设置于所述锁定机构的表面。
可选地，所述加热回路还包括：热敏电阻，其电阻随温度升高而升高，所述热敏电阻与所述加热电阻串联。
可选地，所述空间解锁机构还包括：应变温度传感器和控制器，所述应变温度传感器和所述控制器相连接，所述应变温度传感器适于监测所述锁定机构的应变和温度。
可选地，所述旋转固定件包括第一固定件、第二固定件、转轴和扭转弹簧，所述第一固定件与基座连接，所述第二固定件与侧翼连接，所述第一固定件和所述第二固定件分别与所述转轴枢接，所述扭转弹簧的中轴线与所述转轴的中轴线重合，所述扭转弹簧的其中一端与所述第一固定件连接，所述扭转弹簧的另一端与所述第二固定件连接。
可选地，在所述侧翼和/或所述基座上设置有所述旋转固定件一侧的端面设置有缓冲块。
可选地，在所述侧翼上设置有所述旋转固定件一侧的端面设置有铁磁性材料，所述基座在设置有所述旋转固定件一侧的端面设置有磁铁。
可选地，所述形状记忆聚合物复合材料包括形状记忆聚合物和纤维增强相复合而成的材料。
相对于现有技术，本发明所述空间解锁装置具有以下优势：
本发明当所述锁定机构处于收缩状态时，可以起到对收拢的侧翼的固定的作用；当所述锁定机构回复到展开形态时，可以对所述侧翼进行释放，通过扭转弹簧配合形状记忆聚合物复合材料，实现了所述侧翼的展开。此外，通过扭转弹簧配合形状记忆聚合物复合材料可实现所述空间解锁装置的重复利用。
本发明当所述锁定机构处于收缩状态时，通过一个锁定机构实现了两个侧翼的收拢固定；当所述锁定机构展开时，实现了两个侧翼的同步展开。
本发明通过扭转弹簧配合拉力弹簧，提高了展开的可靠性；通过巧妙的结构设计，将拉力弹簧的拉力转化为与所述拉力方向垂直的推力，所述推力结合扭转弹簧的扭转力，给予所述侧翼更大的展开冲量，减小所述侧翼无法打开的几率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性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为本发明实施例的空间解锁装置展开过程中的结构示意图；
图2为本发明实施例的空间解锁装置处于锁定状态时的示意图；
图3为本发明实施例的空间解锁装置的侧翼展开后的示意图；
图4为本发明实施例的空间解锁装置锁定状态轴测图；
图5为本发明实施例的锁定机构的锁定示意图；
图6为本发明实施例的抵接件的结构示意图；
图7为本发明实施例的旋转固定件的结构示意图；
图8为本发明实施例的加热电路结构示意图。
附图标记说明：
1-基座，2-第一侧翼，3-第二侧翼，4-第一锁定机构，5-第一抵接件，6-滑球，7-弹簧，8-连杆，9-第一连接块，10-凹槽，11-加热电阻，12-热敏电阻，13-太阳能电池板，14-缓冲块，15-铁磁性材料，16-磁铁，17-第一固定件，18-转轴，19-第二固定件，20-扭转弹簧，21-第二连接块，22-第二抵接件，23-第二锁定机构。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
另外，在本发明的实施例中所提到的文中所有的方向或位置关系为基于附图的位置关系，仅为了方便描述本发明和简化描述，而不是暗示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位，不能理解为对本发明的限制。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
一种空间解锁装置，如图1所示，包括基座1、侧翼、锁定机构和激励装置；所述侧翼的其中一端通过旋转固定件和所述基座1连接，所述旋转固定件中设置有扭转弹簧20；所述侧翼上设置有连接块，所述锁定机构设置于所述基座1上；当所述侧翼处于收拢状态时，所述扭转弹簧20处于张紧状态，所述锁定机构以收缩形态勾住所述连接块，适于对所述侧翼进行锁定；所述锁定机构采用形状记忆聚合物复合材料制成，所述激励装置适于在设定条件下对所述锁定机构4(23)进行激励并使其展开；当所述锁定机构3在所述激励的作用下恢复到展开形态时，所述侧翼在所述扭转弹簧20的作用下展开，所述侧翼解锁成功。
需要说明的是，如图4和图7所示，所述旋转固定件包括第一固定件17、第二固定件19、转轴18和扭转弹簧20，所述第一固定件17与基座1连接，所述第二固定件与侧翼连接，所述第一固定件17和所述第二固定件19分别与所述转轴18枢接，所述扭转弹簧20的中轴线与所述转轴18的中轴线重合，所述扭转弹簧20的其中一端与所述第一固定件17连接，所述扭转弹簧20的另一端与所述第二固定件19连接，从而使所述侧翼可以绕所述转轴18转动。如图2所示，由于当所述侧翼处于收拢状态时，所述扭转弹簧20处于张紧状态，为了避免所述侧翼发生回弹，所述锁定机构以收缩形态勾住所述连接块，这里所述锁定机构呈现为钩状，或者所述锁定机构环绕于所述连接块，从而克服扭转弹簧20的扭力。安装过程中，先将所述侧翼合拢，然后利用处于压缩状态的所述锁定机构勾住所述连接块，然后将所述锁定机构固定于所述基座1上。当需要解锁时，所述激励装置给予所述锁定装置适当的刺激，使所述锁定机构回复到展开状态，解除对所述连接块的锁定，此时，所述侧翼上靠近所述连接块一侧处于自由状态，所述侧翼在扭转弹簧20的作用下展开，从而实现所述侧翼的解锁。
这里，所述形状记忆聚合物复合材料包括形状记忆聚合物和纤维增强相复合而成的材料。所述纤维增强相为碳纤维、玻璃纤维、氨纶纤维、凯夫拉纤维、芳纶纤维、石墨烯或碳纳米管中的一种或多种。其中所述纤维增强相占所述形状记忆聚合物复合材料的体积分数为5％-60％。较佳的，所述形状记忆聚合物复合材料中所述纤维增强相的体积分数为40％。所述纤维增强相所占体积分数可根据锁紧力的需求进行调整，当所需要的锁紧力较小时，可选用所述纤维增强相体积分数较小的所述形状记忆聚合物复合材料；当所需要的锁紧力较大时，可选用所述纤维增强相体积较大的所述形状记忆聚合物复合材料。
这样设置的好处在于，当所述锁定机构处于收缩状态时，可以起到对收拢的侧翼的固定的作用；当所述锁定机构回复到展开形态时，可以对所述侧翼进行释放，通过扭转弹簧20配合形状记忆聚合物复合材料，实现了所述侧翼的展开。此外，通过扭转弹簧20配合形状记忆聚合物复合材料可实现所述空间解锁装置的重复利用。
实施例二
与上述实施例不同的地方在于，如图1至图4所示，所述侧翼包括第一侧翼2和第二侧翼3，所述锁定机构包括第一锁定机构4(23)；所述第一侧翼2上设置有第一连接块9，所述第二侧翼3上设置有第二抵接件5；所述侧翼处于收拢状态时，所述第一连接块9压住所述第二抵接件5，所述第一锁定机构4(23)以收缩形态勾住所述第一连接块9，适于同时对所述第一侧翼2和所述第二侧翼3进行锁定。这里，所述第一侧翼2和所述第二侧翼3的连接方式、工作原理与实施例中所述的侧翼相同，在此不再赘述。
需要说明的是，当所述侧翼处于收拢状态时，所述第一连接块9压住所述第二抵接件5，所述第一锁定机构4(23)以收缩形态勾住所述第一连接块9，也就是说，所述第一锁定机构4(23)同时在勾住所述第一连接块9的同时，也对所述第二抵接件5进行了限位，从而同时实现了所述第一侧翼2和所述第二侧翼3的锁定。当需要展开所述侧翼时，所述激励装置给予所述锁定装置适当的刺激，使所述锁定机构回复到展开状态，那么此时，所述第一连接块9得到释放，所述第二抵接件5也处于自由状态，此时，相当于所述第一侧翼2和所述第二侧翼3得到同时释放，从而实现了两个侧翼的同步解锁。这样设置的好处在于，当所述锁定机构处于收缩状态时，通过一个锁定机构实现了两个侧翼的收拢固定；当所述锁定机构展开时，实现了两个侧翼的同步展开。
这里，所述第一侧翼2上还设置有第一抵接件22，所述第二侧翼3上还设置有第二连接块21，所述锁定机构包括第二锁定机构23；所述侧翼处于收拢状态时，所述第二连接块21压住所述第一抵接件22，所述第二锁定机构23以收缩形态勾住所述第一连接块9。这里，第一连接块9和所述第二连接块21的结构和作用机理一致，后续在对两个结构同时进行描述时，统称连接块；同理，所述第一抵接件22和所述第二抵接件5的结构和作用机理一致，后续在对两个结构同时进行描述时，统称抵接件。也就是说，所述第一侧翼2上设置有连接块和抵接件，所述第二侧翼3上也设置有连接块和抵接件，所述第一侧翼2上的连接块与所述第二侧翼3上的抵接件作用，所述第一侧翼2上的抵接件和所述第二侧翼3上的连接块作用。当然，也可以只在所述第一侧翼2上设置连接块，在所述第二侧翼3上设置抵接件。同理，也可以只在所述第一侧翼2上设置抵接件，在所述第二侧翼3上设置连接块。当然，同时设置两组，也保证了解锁的对称性和结构的稳固性。
实施例三
与上述实施例不同的地方在于，如图5和图6所示，所述抵接件包括连杆8、滑球6和弹簧7；所述弹簧7的其中一端与所述滑球6连接，另外一端与所述侧翼连接；所述连杆8的其中一端与所述侧翼固定连接，所述连杆8沿所述弹簧7的中心轴线穿过所述弹簧7和所述滑球6，所述弹簧7适于带动所述滑球6在所述连杆8上滑动；在所述连接块与所述抵接件接触的一侧面设置有与所述滑球6相匹配的凹槽10，当所述侧翼处于收拢状态时，所述弹簧7处于拉伸状态，所述连接块将所述滑球6与所述凹槽10相抵接。
也就是说，当所述侧翼处于收拢状态时，连接块不直接压在所述连杆上，而是将所述滑球6压在所述连杆上。由于所述弹簧7处于拉伸状态，此时，所述凹槽10与所述滑球6相匹配，使所述滑球6的一部分位于所述凹槽10中形成限位，从而避免了所述弹簧7的收回。当所述锁定机构展开后，所述弹簧7回弹，将所述滑球6拉回，所述滑球6拉回的过程中，给予所述凹槽10一个向上的推力，使所述侧翼加速展开，避免所述侧翼重量过大，造成无法打开的现象的发生。
可替换地，所述滑球也可采用楔形结构，所述楔形结构可穿过所述连杆8与所述弹簧7连接，所述楔形的斜面与所述连接块接触，所述连接块上设置有与所述楔形相匹配的斜面。
这样设置的好处在于，通过扭转弹簧20配合拉力弹簧，提高了展开的可靠性；通过巧妙的结构设计，将拉力弹簧的拉力转化为与所述拉力方向垂直的推力，所述推力结合扭转弹簧的扭转力，给予所述侧翼更大的展开冲量，减小所述侧翼无法打开的几率。
这里为了避免侧翼展开后冲击过大，在所述侧翼和/或所述基座上设置有所述旋转固定件一侧的端面设置有缓冲块14。也就是说，所述缓冲块14可以设置在所述侧翼上，也可以设置在所述基座上，或者同时设置在所述侧翼和所述基座上。而为了避免所述侧翼展开后冲量过大造成回弹，在所述侧翼上设置有所述旋转固定件一侧的端面设置有铁磁性材料15，在所述基座1上设置有所述旋转固定件一侧的端面设置有磁铁，当然，也可以在所述侧翼上设置有所述旋转固定件一侧的端面设置有磁铁，在所述基座1上设置有所述旋转固定件一侧的端面设置有铁磁性材料15。这里通过磁铁和铁磁性材料的设置，也可以增大所述侧翼展开后的稳定性。
实施例四
与上述实施例不同的地方在于，如图8所示，所述激励装置包括：加热回路，所述加热回路包括加热电阻11，所述加热电阻11分布设置于所述锁定机构4(23)的表面。
这里，如图8所示，所述加热电阻11分布于所述锁定机构4(23)处于收缩状态的部分的表面，也就是所述锁定机构4(23)的下半部分，这里的下是相对于图8中的结构而言。所述加热电阻11采用激光刻蚀方式制备于所述锁定机构4(23)的表面。
需要说明的是，所述加热电阻11与电源串联于加热电路之中，当接收到展开指令后，所述加热电路工作，所述加热电阻11发热，对所述锁定机构4(23)施以热激励，由于所述锁定机构4(23)由形状记忆聚合物复合材料制成，当所述锁定机构4(23)达到形状记忆聚合物复合材料的玻璃化转变温度以上时，所述锁定机构4(23)开始展开。所述加热电阻11由康铜等电阻率基本不随温度变化的材料制成。其中，如图4所示，所述电源采用太阳能电池板13，所述太阳能电池板13设置在基座1的侧面，通过所述太阳能电池板13为所述加热电路供电。当然所述电源也可为蓄电池，所述蓄电池与所述太阳能电池板13连接，通过所述太阳能电池板13将收集到的能量储存于所述蓄电池中，通过所述蓄电池为所述加热电路供电。
实施例五
与上述实施例不同的地方在于，如图8所示，所述加热回路还包括：热敏电阻12，其电阻随温度升高而升高，所述热敏电阻12、所述加热电阻11和电源串联于所述加热回路中。
由于太空环境温度变化范围较大，这对于热致型形状记忆聚合物材料来说，是一个较大的挑战。当温度达不到形状记忆聚合物复合材料的玻璃化转变温度，所述锁定机构4(23)无法展开；可是当环境温度过高时，又会导致形状记忆聚合物复合材料的分解。所述加热电阻11通电产生的热量主要通过热传导、热对流和热辐射三种方式散出，电压与温度的变化成正相关，即电压越高，温升越大；电压越低，温升越小。也就是说，如果我们希望在最终平衡时得到某一温度值的话，环境温度越低需要越大的电压值；环境温度越高需要越小的电压值。当所述加热电阻11以固定不变的功率进行加热时，在低温环境下散热快，可能出现加热温度达不到所述形状记忆聚合物复合材料的玻璃化转变温度，而在高温环境中散热较慢，加热温度又可能过高，导致所述形状记忆聚合物复合材料的分解，导致所述空间解锁装置的损毁。
这里，将所述热敏电阻12、所述加热电阻11和电源串联于加热电路中，所述热敏电阻12采用正温度系数的热敏电阻，也就是说所述热敏电阻12的电阻随温度升高而升高。所述热敏电阻12的选取需要根据事先预估的温度范围来确定，确保低温和高温环境下通电加热的温度均可处于一个合理的范围内。当环境温度过高时，所述热敏电阻12的电阻值越大，其分担的电源电压越大，所述加热电阻11两端的电压则相应减小，减小了所述加热电阻11的功率，减小了发热量，从而避免了高温环境中加热温度过高的现象的发生；当环境温度过低时，所述热敏电阻12的电阻值越小，其分担的电源电压越小，所述加热电阻11两端的电压则相应增大，增大了所述加热电阻11的功率，增大了发热量，从而避免了低温环境中加热温度过低的现象发生。
如图4所示，所述热敏电阻12位于所述锁定机构4(23)展开形态的位置，也就是位于所述锁定机构4(23)的上半部分的位置，所述热敏电阻12与所述加热电阻11之间的距离保证了所述热敏电阻12不被所述加热电阻11干扰。通过所述热敏电阻的设置，实现了根据环境温度对所述加热电路的自适应调节，以便在不同环境温度下实现可靠安全的加热。
实施例六
与上述实施例不同的地方在于，所述空间解锁机构还包括：应变温度传感器和控制器，所述应变温度传感器和所述控制器相连接，所述应变温度传感器适于监测所述锁定机构4(23)的应变和温度。
这里，所述应变温度传感器采用柔性电子器件，其在制造过程中与复合材料一体成型，所述应变温度传感器可同时对所述锁定机构4(23)的温度和应变进行监测。所述应变温度传感器将频谱的低频段作为温度信号，高频段作为应变分量，在保证功能的前提下更近一步的实现结构的简化。其中，所述应变温度传感器所感应的应变数据用来判断所述锁定机构4(23)的展开程度，若所述锁定机构4(23)的展开程度未达到设定值，所述加热电阻11继续加热，使所述锁定机构4(23)的温度处于形状展开温度范围内；所述应变温度传感器所感应的温度数据用来监测所述锁定机构4(23)的温度，当所述锁定机构4(23)的温度过高时，控制器断开所述加热电路；当温度低于所述形状记忆聚合物复合材料的玻璃化转变温度，则接通电路，使所述加热电阻11继续加热，当锁定机构4(23)的展开程度达到设定值，控制器断开加热电路。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)
1.一种空间解锁机构，其特征在于，包括基座(1)、侧翼、锁定机构和激励装置；所述侧翼的其中一端通过旋转固定件和所述基座(1)连接，所述旋转固定件中设置有扭转弹簧(20)；所述侧翼上设置有连接块，所述锁定机构设置于所述基座(1)上；当所述侧翼处于收拢状态时，所述扭转弹簧(20)处于张紧状态，所述锁定机构以收缩形态勾住所述连接块，适于对所述侧翼进行锁定；所述锁定机构采用形状记忆聚合物复合材料制成，所述激励装置适于在设定条件下对所述锁定机构(3)进行激励；当所述锁定机构(3)在所述激励的作用下恢复到展开形态时，所述侧翼在所述扭转弹簧(20)的作用下展开。
2.根据权利要求1所述的空间解锁机构，其特征在于，所述侧翼包括第一侧翼(2)和第二侧翼(3)；所述第一侧翼(2)上设置有连接块，所述第二侧翼(3)上设置有抵接件，和/或所述第一侧翼(2)上设置有抵接件，所述第二侧翼(3)上设置有连接块；当所述侧翼处于收拢状态时，所述连接块压住所述抵接件，所述锁定机构以收缩形态勾住所述连接块，适于同时对所述第一侧翼(2)和所述第二侧翼(3)进行锁定。
3.根据权利要求2所述的空间解锁机构，其特征在于，所述抵接件包括连杆(8)、滑球(6)和弹簧(7)；所述弹簧(7)的其中一端与所述滑球(6)连接，另外一端与所述侧翼连接；所述连杆(8)的其中一端与所述侧翼固定连接，所述连杆(8)沿所述弹簧(7)的中心轴线穿过所述弹簧(7)和所述滑球(6)，所述弹簧(7)适于带动所述滑球(6)在所述连杆(8)上滑动；在所述连接块与所述抵接件接触的一侧面设置有与所述滑球(6)相匹配的凹槽(10)，当所述侧翼处于收拢状态时，所述弹簧(7)处于拉伸状态，所述连接块将所述滑球(6)与所述凹槽(10)相抵接。
4.根据权利要求1所述的空间解锁机构，其特征在于，所述激励装置包括：加热回路，所述加热回路包括加热电阻(11)，所述加热电阻(11)分布设置于所述锁定机构(4)的表面。
5.根据权利要求4所述的空间解锁机构，其特征在于，所述加热回路还包括：热敏电阻(12)，其电阻随温度升高而升高，所述热敏电阻(12)与所述加热电阻(11)串联。
6.根据权利要5所述的空间解锁机构，其特征在于，所述空间解锁机构还包括：应变温度传感器和控制器，所述应变温度传感器和所述控制器相连接，所述应变温度传感器适于监测所述锁定机构(4)的应变和温度。
7.根据权利要1所述的空间解锁机构，其特征在于，所述旋转固定件包括第一固定件(17)、第二固定件(19)、转轴(18)和扭转弹簧(20)，所述第一固定件(17)与基座(1)连接，所述第二固定件与侧翼连接，所述第一固定件(17)和所述第二固定件(19)分别与所述转轴(18)枢接，所述扭转弹簧(20)的中轴线与所述转轴(18)的中轴线重合，所述扭转弹簧(20)的其中一端与所述第一固定件(17)连接，所述扭转弹簧(20)的另一端与所述第二固定件(19)连接。
8.根据权利要7所述的空间解锁机构，其特征在于，在所述侧翼和/或所述基座(1)上设置有所述旋转固定件一侧的端面设置有缓冲块(14)。
9.根据权利要7所述的空间解锁机构，其特征在于，在所述侧翼上设置有所述旋转固定件一侧的端面设置有铁磁性材料(15)，所述基座(1)在设置有所述旋转固定件一侧的端面设置有磁铁。
10.根据权利要1所述的空间解锁机构，其特征在于，所述形状记忆聚合物复合材料包括形状记忆聚合物和纤维增强相复合而成的材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910001914.2A CN109592078B (zh) | 2019-01-02 | 2019-01-02 | 一种空间解锁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910001914.2A CN109592078B (zh) | 2019-01-02 | 2019-01-02 | 一种空间解锁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109592078A true CN109592078A (zh) | 2019-04-09 |
| CN109592078B CN109592078B (zh) | 2020-10-13 |
Family
ID=65964823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910001914.2A Active CN109592078B (zh) | 2019-01-02 | 2019-01-02 | 一种空间解锁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109592078B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112078778A (zh) * | 2019-06-13 | 2020-12-15 | 海鹰航空通用装备有限责任公司 | 一种智能折叠展开装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5129753A (en) * | 1990-11-13 | 1992-07-14 | Trw Inc. | Shape memory wire latch mechanism |
| CN107437925A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-12-05 | 北京吾天科技有限公司 | 一种太阳电池阵集中压紧与联动解锁机构 |
| CN108945522A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-12-07 | 哈尔滨工业大学 | 具有蜂窝结构的自驱动重复锁紧释放机构及其4d打印制备方法和锁紧释放方法 |
| CN109094821A (zh) * | 2018-09-30 | 2018-12-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种柔性太阳翼弹性伸杆重复展收机构 |
-
2019
- 2019-01-02 CN CN201910001914.2A patent/CN109592078B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5129753A (en) * | 1990-11-13 | 1992-07-14 | Trw Inc. | Shape memory wire latch mechanism |
| CN107437925A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-12-05 | 北京吾天科技有限公司 | 一种太阳电池阵集中压紧与联动解锁机构 |
| CN108945522A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-12-07 | 哈尔滨工业大学 | 具有蜂窝结构的自驱动重复锁紧释放机构及其4d打印制备方法和锁紧释放方法 |
| CN109094821A (zh) * | 2018-09-30 | 2018-12-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种柔性太阳翼弹性伸杆重复展收机构 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112078778A (zh) * | 2019-06-13 | 2020-12-15 | 海鹰航空通用装备有限责任公司 | 一种智能折叠展开装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109592078B (zh) | 2020-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5129753A (en) | Shape memory wire latch mechanism | |
| CN109229431B (zh) | 一种非火工解锁装置及锁定解锁方法 | |
| Bansemir et al. | Fibre composite structures for space applications—recent and future developments | |
| CN109592078A (zh) | 一种空间解锁装置 | |
| CN105356029B (zh) | 基于形状记忆聚合物复合材料铰链的平面反射阵天线及其展开方法 | |
| CN100478566C (zh) | 形状记忆复合材料铰链驱动展开装置 | |
| CN101122422A (zh) | 用于太阳能塔式热发电的流化床高温吸热器及其“吸热—储热”双流化床系统 | |
| CN108945522A (zh) | 具有蜂窝结构的自驱动重复锁紧释放机构及其4d打印制备方法和锁紧释放方法 | |
| CN113276440B (zh) | 一种薄壁柱壳结构的制备方法及展开回收方法 | |
| CN101402399A (zh) | 记忆合金智能解锁机构 | |
| CN111806723B (zh) | 用于卫星太阳帆板的压紧释放机构 | |
| CN109760855A (zh) | 一种柔性空间太阳能帆板 | |
| Li et al. | Modal analyses of deployable truss structures based on shape memory polymer composites | |
| CN108367814B (zh) | 用于两个部件之间控制性分离的装置以及这种装置的用法 | |
| CN113757779B (zh) | 一种供暖管道隔热用保温套 | |
| CN109204779A (zh) | 一种基于形状记忆合金的自恢复机翼蒙皮体系 | |
| CN109606737B (zh) | 一种锁紧释放与驱动旋转机构 | |
| CN106481710A (zh) | 形状记忆聚合物复合材料柱形缓释机构 | |
| US8701653B2 (en) | High energy density thermal storage device and method | |
| CN108657471A (zh) | 一种具有形状记忆效应的可展开着陆梯 | |
| CN109214030B (zh) | 微纳卫星试验矩阵设计方法 | |
| CN109625327A (zh) | 适用于真空环境的热熔断解锁释放装置 | |
| CN210681193U (zh) | 被动式解锁与锁定装置 | |
| CN207621125U (zh) | 一种基于记忆合金丝的空间旋转机构的锁紧装置 | |
| CN112429279A (zh) | 基于形状记忆合金驱动的展开机构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230525 Address after: Unit 103, Building 11, Tengfei Science Park, No. 388, Xinping Street, Suzhou Industrial Park, Jiangsu 215125 Patentee after: Suzhou Zhixin Composite Materials Co.,Ltd. Address before: 150001 No. 92 West straight street, Nangang District, Heilongjiang, Harbin Patentee before: HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY |