CN110775297A - 一种可重复压紧的铰接式伸展臂 - Google Patents

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Abstract

一种可重复压紧的铰接式伸展臂，包括直杆(1)、首节三角框(3)等；直杆(1)的两端通过销轴(2)分别与首节三角框(3)、第二节三角框(8)相连形成三棱柱状首节伸展单元；第二节三角框(8)通过可折叠铰链杆(7)和销轴(2)依次与多个延伸三角框(9)相连，形成多节串联伸展单元；限位板(4)安装在首节三角框(3)上；多个压紧杆(5)安装在限位板(4)上，位于首节伸展单元内；串联伸展单元折叠时，可折叠铰链杆(7)嵌入压紧杆(5)的末端，用于压紧叠合的折叠铰链杆(7)。本发明能够对铰接式伸展臂进行有效压紧，该压紧方式可以有效抵制随运载火箭发射时载荷冲击，且能够随机构运动而实现重复释放压紧。

Description

一种可重复压紧的铰接式伸展臂
技术领域
本发明涉及航天飞行器中的展收机构技术领域，具体涉及铰接式伸展机构的可重复压紧伸展臂。
背景技术
随着卫星通信技术、空间探索和地球观测等空间科学技术的飞速发展，尤其是空间大面积太阳翼、大型天线及空间探测议等的在轨应用，铰接式伸展机构已是各类航天器的电池翼核心部件及航天器构型拓扑的必不可少机构之一。
伸展臂作为伸展机构的重要组成部分，为确保机构的在轨功能有效，铰接式伸展臂随舱发射时需具备承受运载火射发射时的振动冲击能力，在发射段载荷作用下其展收功能不被损坏，从而在入轨时能有效发挥功能，保证航天器有效载荷的正常工作。
目前国内外的空间可展桁架，可以实现机构的可重复展收，但其可展收桁架环节无有效的压紧措施，难以通过机构自身结构实现多次展收下的重复压紧；在随运载火箭发射时，无法通过机构自身实现振动抑制，而需借助外部压紧装来减缓振动冲击的影响。
发明内容
本发明所解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可重复压紧的铰接式伸展臂，能够对铰接式伸展臂进行有效压紧，该压紧方式可以有效抵制随运载火箭发射时载荷冲击，且能够随机构运动而实现重复释放压紧。
本发明所采用的技术方案是：一种可重复压紧的铰接式伸展臂，包括直杆、销轴、首节三角框、限位板、压紧杆、可折叠铰链杆、第二节三角框和若干延伸三角框；直杆的两端通过销轴分别与首节三角框、第二节三角框相连形成三棱柱状首节伸展单元；第二节三角框通过可折叠铰链杆和销轴依次与多个延伸三角框相连，形成多节串联伸展单元；限位板安装在首节三角框上；多个压紧杆安装在限位板上，位于首节伸展单元内；串联伸展单元折叠时，可折叠铰链杆嵌入压紧杆的末端，用于压紧叠合的折叠铰链杆。
一种可重复压紧的铰接式伸展臂，还包括联连螺栓，限位板通过联连螺栓安装在首节三角框上。
压紧杆为镂空的梯形框架。首节三角框为等边三角形框。第二节三角框为等边三角形框。若干延伸三角框均为等边三角形框。限位板为等边三角形板。
压紧杆有三个，三个压紧杆以限位板中心为中心，沿限位板的角平分线安装。
可折叠铰链杆包括两段通过铰链连接的连接杆，连接杆为工字形杆。
压紧杆的末端设置卡紧槽，卡紧槽的贴合面包括限位面a、限位面c和压紧面b；限位面a和限位面c与收拢状态的可折叠铰链杆的两侧贴合，用于限位可折叠铰链杆的径向串动；压紧面b与可折叠铰链杆的内凹处贴合，用于压紧可折叠铰链杆。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明的铰接式伸展机构具有可重复展收、展开基频大、承载能力强、定位精度高且展开可靠性高的特点。
(2)本发明的可重复压紧的铰接式伸展臂，一方面具备有效抑制机构随运载火箭发射时载荷冲击的功能，另一方面具备随铰接式展收机构运动而重复释放压紧释放的功能。
附图说明
图1是本发明的可重复压紧的铰接式伸展臂的收拢状态结构示意图；
图2是本发明的可重复压紧的铰接式伸展臂的展开状态结构示意图；
图3是本发明的压紧杆与可折叠铰链杆贴合处的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
由图1所示，一种可重复压紧的铰接式伸展臂，包括直杆1、销轴2、首节三角框3、限位板4、压紧杆5、联连螺栓6、可折叠铰链杆7、第二节三角框8和若干延伸三角框9。直杆1的两端通过销轴2分别与首节三角框3、第二节三角框8相连形成三棱柱状首节伸展单元；第二节三角框8通过可折叠铰链杆7和销轴2依次与多个延伸三角框9相连，形成多节串联伸展单元；可重复压紧的铰接式伸展臂处于收拢状态，可折叠铰链杆7的首尾通过销轴2分别与第二节三角框8相连从而形成一节可展收单元，可展收单元可串联形成多节从而形成铰接式伸展臂。限位板4通过联连螺栓6安装在首节三角框3上；多个压紧杆5安装在限位板4上，位于首节伸展单元内；串联伸展单元折叠时，可折叠铰链杆7嵌入压紧杆5的末端，用于压紧叠合的折叠铰链杆7。
由图2所示，可重复压紧的铰接式伸展臂处于展开状态。展开过程中，可折叠铰链杆7由收拢状态转动为展开状态，压紧杆5与限位板4跟随首节三角框3一起运动，压紧杆5与可折叠铰链杆7的贴合面分离而释放压紧，压紧杆5不与机构的其他组成部分发生干涉。
首节三角框3、第二节三角框8、若干延伸三角框9均为等边三角形框。限位板4为等边三角形板。
压紧杆5为镂空的梯形框架。压紧杆5有三个，三个压紧杆5以限位板4中心为中心，沿限位板4的角平分线安装。
可折叠铰链杆7包括两段通过铰链连接的连接杆，连接杆为工字形杆。
图3是本发明的压紧杆与可折叠铰链杆贴合处的结构示意图。压紧杆5具备与可折叠铰链杆7的外形轮廓相匹配的外形尺寸设计，压紧杆5的贴合面包括限位面a、限位面c和压紧面b。限位面a和限位面c与收拢状态的可折叠铰链杆7的两侧贴合，用于限位可折叠铰链杆7的径向串动，压紧面b与可折叠铰链杆7的内凹处贴合，用于压紧可折叠铰链杆7。压紧杆5的限位面a和限位面c作用是防止压紧面b与可折叠铰链杆7在振动冲击下的脱离。
铰接式伸展臂依次展开时，压紧杆5与可折叠铰链杆7的贴合面分离，压紧杆5不会对伸展臂的展收造成影响；铰接式伸展臂收拢时，压紧杆5与可折叠铰链杆7的配合面贴合，限制了可折叠铰链杆7的轴向运动，压紧可折叠铰链杆7从而抑制其在随运载时的发射段振动冲击。
本发明主要应用于空间大型的铰接式伸展机构，即能有效抑制机构随运载火箭发射时载荷冲击的功能，又具备随机构运动而重复压紧释放的功能。
本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管也已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本领域的技术人员可如所附权利要求书界定的发明精神和范围之内作出变化和修改。
本发明未详细说明的部分属于本领域技术人员公知技术。

Claims (10)

1.一种可重复压紧的铰接式伸展臂，其特征在于，包括直杆(1)、销轴(2)、首节三角框(3)、限位板(4)、压紧杆(5)、可折叠铰链杆(7)、第二节三角框(8)和若干延伸三角框(9)；直杆(1)的两端通过销轴(2)分别与首节三角框(3)、第二节三角框(8)相连形成三棱柱状首节伸展单元；第二节三角框(8)通过可折叠铰链杆(7)和销轴(2)依次与多个延伸三角框(9)相连，形成多节串联伸展单元；限位板(4)安装在首节三角框(3)上；多个压紧杆(5)安装在限位板(4)上，位于首节伸展单元内；串联伸展单元折叠时，可折叠铰链杆(7)嵌入压紧杆(5)的末端，用于压紧叠合的折叠铰链杆(7)。
2.根据权利要求1所述的一种可重复压紧的铰接式伸展臂，其特征在于，还包括联连螺栓(6)，限位板(4)通过联连螺栓(6)安装在首节三角框(3)上。
3.根据权利要求1或2所述的一种可重复压紧的铰接式伸展臂，其特征在于：压紧杆(5)为镂空的梯形框架。
4.根据权利要求3所述的一种可重复压紧的铰接式伸展臂，其特征在于：首节三角框(3)为等边三角形框。
5.根据权利要求4所述的一种可重复压紧的铰接式伸展臂，其特征在于：第二节三角框(8)为等边三角形框。
6.根据权利要求4或5所述的一种可重复压紧的铰接式伸展臂，其特征在于：若干延伸三角框(9)均为等边三角形框。
7.根据权利要求6所述的一种可重复压紧的铰接式伸展臂，其特征在于：限位板(4)为等边三角形板。
8.根据权利要求7所述的一种可重复压紧的铰接式伸展臂，其特征在于：压紧杆(5)有三个，三个压紧杆(5)以限位板(4)中心为中心，沿限位板(4)的角平分线安装。
9.根据权利要求8所述的一种可重复压紧的铰接式伸展臂，其特征在于：可折叠铰链杆(7)包括两段通过铰链连接的连接杆，连接杆为工字形杆。
10.根据权利要求9所述的一种可重复压紧的铰接式伸展臂，其特征在于：压紧杆(5)的末端设置卡紧槽，卡紧槽的贴合面包括限位面a、限位面c和压紧面b；限位面a和限位面c与收拢状态的可折叠铰链杆(7)的两侧贴合，用于限位可折叠铰链杆(7)的径向串动；压紧面b与可折叠铰链杆(7)的内凹处贴合，用于压紧可折叠铰链杆(7)。
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