CN111031736B - 立方星框架及立方星 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种立方星框架及立方星,属于立方星技术领域。立方星框架,用于安装卫星,包括主框架,所述主框架内设有用于安装卫星的腔体,所述腔体包括第一开口和第二开口,所述第一开口与所述第二开口相对设置在所述腔体的两侧;以及两个封闭板,所述两个封闭板分别盖设于所述主框架的所述第一开口和所述第二开口,主框架包括平行设置的四个第一支撑柱,所述四个第一支撑柱呈两行两列的矩形阵列分布,相邻两个第一支撑柱之间通过镂空的侧板相连,每个侧板上形成有与第一支撑柱平行设置的第二支撑柱。该立方星框架,提高了侧板的支撑强度,加强了整体稳固性,进而提高了立方星的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及立方星技术领域,具体而言,涉及一种立方星框架及立方星。
背景技术
立方星的结构件是用于支撑卫星内各种元器件的框架,承担着维系卫星稳定工作的第一要素。目前立方星的结构沿用了传统大卫星的整星一体式的设计思想,立方星的结构件的稳固性有待提高。
现有技术中,为了使得立方星的结构件更加稳固,立方星的结构件是采用钢材制成,但钢材制成的结构件整体较重。
发明内容
本申请的目的在于针对上述问题,提供一种立方星框架,提高了侧板的支撑强度,加强了整体稳固性,进而提高了立方星的使用寿命。
本申请的另一个目的在于提供一种立方星。
根据本申请第一方面实施例的立方星框架,包括主框架,主框架内设有用于安装卫星的腔体,腔体包括第一开口和第二开口,第一开口与第二开口相对设置在腔体的两侧;以及两个封闭板,两个封闭板分别盖设于主框架的第一开口和第二开口;主框架包括平行设置的四个第一支撑柱,四个第一支撑柱呈两行两列的矩形阵列分布,相邻两个第一支撑柱之间通过镂空的侧板相连,每个侧板上设有与第一支撑柱平行设置的第二支撑柱。
根据本申请实施例的立方星框架,通过在侧板上设置第二支撑柱,提高了侧板的支撑强度,加强了整体的稳固性,保证立方星框架的支撑效果,从而提高了立方星的使用寿命。
另外,根据本申请实施例的立方星框架还具有如下附加的技术特征:
根据本申请的一些实施例,第二支撑柱沿侧板的朝向腔体的一侧和侧板的背离腔体的一侧均凸出于侧板的表面。
在上述实施方式中,凸出设置的第二支撑柱,增加了主框架的侧面的稳固性,同时,便于实现对封闭板的安装定位。
根据本申请的一些实施例,第二支撑柱将侧板分隔为对称的两个区域。
在上述实施方式中,第二支撑柱位于侧板的中部,提高了侧板的整体稳固性,从而保证了主框架的稳固性。
根据本申请的一些实施例,侧板上开设有用于安装太阳能电池承载板的第一安装孔。
在上述实施方式中,通过第一安装孔实现太阳能电池承载板与侧板的连接,合理利用安装空间的同时,保证立方星框架的外观尺寸,便于太阳能电池承载板的装配与拆卸效率。
在本申请的一些具体实施例中,每个第二支撑柱上分别朝向两个封闭板的一端均开设有第二安装孔,封闭板上开设有与第二安装孔对应的第三安装孔,封闭板与第二支撑柱通过第一螺纹紧固件锁紧,第一螺纹紧固件穿设于第三安装孔和第二安装孔。
在上述实施方式中,通过第三安装孔与第二安装孔的配合,实现封闭板与第二支撑柱的连接。
可选地,封闭板上还开设有第四安装孔,第四安装孔位于封闭板的四角;封闭板与另一个立方星的封闭板通过第二螺纹紧固件锁紧,第二螺纹紧固件穿设于封闭板上的第四安装孔和另一个立方星的封闭板上的第四安装孔。
在上述实施方式中,通过第四安装孔与另一个立方星的封闭板上对应的第四安装孔配合,实现立方星框架与另一个立方星框架的连接,便于根据实际需求组装不同数量的立方星框架。
根据本申请的一些实施例,第一支撑柱上开设有滑槽,滑槽贯穿第一支撑柱,且滑槽的延伸方向与第一支撑柱的延伸方向一致;
立方星框架还包括位于腔体内的PCB载板,PCB载板上设有四个滑块,四个滑块分别与四个第一支撑柱上的滑槽配合连接;
立方星框架还包括用于限制滑块沿滑槽移动的限位块,每个滑块与多个限位块沿滑槽首尾相连地共同填充满滑槽。
在上述实施方式中,通过滑块与滑槽的配合,实现PCB载板与主框架的连接;通过限位块与滑块的配合,实现滑槽的填充,以保证PCB载板在滑槽内的位置,满足PCB载板的安装需求。
在本申请的一些具体实施例中,滑槽与第四安装孔对齐,滑槽包括两个端段和一个中间段,中间段位于两个端段之间,多个限位块包括两个端部限位块和若干个中间限位块,两个端部限位块分别位于两个端段内,若干个中间限位块和滑块位于中间段内;
端部限位块的直径均大于第四安装孔的直径和中间限位块的直径,端段的直径大于中间段的直径,端段与中间段之间形成有台阶面,端部限位块的一端抵接于台阶面,端部限位块的另一端抵接于封闭板;
或者,端部限位块上设有外螺纹,端段上设置有内螺纹,端部限位块与端段螺纹配合。
在上述实施方式中,通过端部限位块的直径大于中间限位块的直径、两个端部限位块分别位于两个端段,将中间限位块限制于中间段内,能够保证第一支撑柱的大部分壁厚较厚,使得第一支撑柱具有较好的稳固性,端部限位块的直径大于第四安装孔的直径,防止端部限位块滑入第四安装孔内;或者,通过端部限位块上设置外螺纹、端段上设置内螺纹,端部限位块与端段螺纹配合,既能够满足第一支撑柱具有较厚的壁厚,还可以通过端部限位块与端段的螺纹配合,防止端部限位块相对于第一支撑柱移动,保证所有限位块的位置稳定,不会发生位置偏移。
根据本申请第二方面实施例的立方星,包括根据本申请第一方面实施例的立方星框架,立方星还包括太阳能电池、太阳能电池承载板和PCB板;PCB板安装于立方星框架的腔体内,太阳能电池承载板安装于侧板上背离腔体的表面上,太阳能电池安装于太阳能电池承载板上,太阳能电池用于将光能转化为电能,且用于为PCB板提供电能。
根据本申请实施例的立方星,具有较稳固的框架,通过太阳能电池为位于立方星框架内的部件提供电能,保证立方星的运行稳定。
根据本申请的一些实施例,立方星还包括散热模块,散热模块包括热管和六个散热片;
六个散热片设置在腔体内,六个散热片围成六面体空间;
热管和PCB板设置在六面体空间内,热管与PCB板贴合且与散热片相连,热管用于将PCB板产生的热量传导至散热片。
在上述实施方式中,通过热管将PCB板产生的热量传导至散热片,并经由散热片与空气进行热交换,由于散热片具有较大的散热面,提高了PCB板的散热效果。
在本申请的一些具体实施例中,六个散热片包括第一散热片、第二散热片、第三散热片、第四散热片、第五散热片和第六散热片,第一散热片与第二散热片相对设置,第三散热片与第四散热片相对设置,第五散热片与第六散热片相对设置,第一散热片安装于一个封闭板,第二散热片安装于另一个封闭板,第三散热片、第四散热片、第五散热片和第六散热片分别与第一散热片形成为一体且与第二散热片分体。
在上述实施方式中,四个侧面散热片(第三散热片、第四散热片、第五散热片及第六散热片)与第一散热片采用一体成型,便于加工制造,以保证散热模块与立方星框架相匹配;第二散热片与四个侧面散热片的分体设计,便于将PCB板放置于四个侧面散热片内,以为PCB板散热,六个散热片保证了立方星内部热量的平衡稳定。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请第一方面实施例提供的立方星框架的爆炸图;
图2为本申请第一方面实施例提供的立方星框架的俯视图;
图3为本申请第一方面实施例提供的立方星框架的第一支撑柱和第二支撑柱的俯视图;
图4为本申请第一方面实施例提供的立方星框架的封闭板的一种视角的结构示意图;
图5为本申请第一方面实施例提供的立方星框架的封闭板的另一种视角的结构示意图;
图6为图2的A-A方向的剖视图;
图7为本申请第二方面实施例提供的立方星的结构示意图;
图8为本申请第二方面实施例提供的立方星的爆炸图(太阳能电池承载板隐藏);
图9为本申请第二方面实施例提供的立方星的散热模块的部分结构示意(省略上散热片);
图标:100-立方星框架;1-主框架;11-第一支撑柱;111-滑槽;112-上段;113-中段;114-下段;12-侧板;121-第一安装孔;13-第二支撑柱;131-第二安装孔;14-腔体;2-封闭板;21-板体;22-连接柱;221-第三安装孔;23-连接块;231-第四安装孔;24-上封闭板;25-下封闭板;26-第五安装孔;3-PCB载板;31-滑块;32-安装柱;4-限位块;41-上限位块;42-下限位块;43-中间限位块;200-立方星;5-太阳能电池承载板;51-太阳能电池;6-散热模块;61-热管;62-侧面散热片;63-上散热片;64-下散热片;65-第六安装孔。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面参考图描述根据本申请第一方面实施例的立方星框架100。
如图1和图2所示,根据本申请实施例的立方星框架100,用于安装卫星,包括:主框架1和两个封闭板2。
具体而言,主框架1为整体的关键部件,主要起到定位支撑的作用;主框架1内设有用于安装卫星的腔体14,腔体14包括第一开口(也即上开口)和第二开口(也即下开口),第一开口与第二开口相对设置在腔体14的两侧,主框架1包括平行设置(沿上下方向延伸)的四个第一支撑柱11,四个第一支撑柱11呈两行两列的矩形阵列分布。且为了整体减轻立方星框架100的重量,相邻两个第一支撑柱11之间通过镂空的侧板12相连,四个第一支撑柱11以及位于相邻两个第一支撑柱11之间的侧板12围成两端(上端和下端)开口的框架结构;每个侧板12上设有与第一支撑柱11平行设置的第二支撑柱13。两个封闭板2分别盖设于主框架1的上开口和下开口,用于封闭主框架1的上开口和下开口,以保证安装在主框架1内部的部件被限制于主框架1内。
根据本申请实施例的立方星框架100,为了提高侧板12的强度,通过在侧板12上设置第二支撑柱13,从而第二支撑柱13能够加强侧板12的强度,因而加强了立方星框架100整体的稳固性,保证立方星框架100的支撑效果,进而提高了立方星的使用寿命。
下面结合附图描述根据本申请实施例的立方星框架100的各部件结构特征及连接方式。
如图1所示,主框架1内设有用于安装卫星的腔体14,也即主框架1为具有上开口(也即第一开口)和下开口(也即第二开口)的框架结构,主框架1包括四个第一支撑柱11、以及相邻两个第一支撑柱11之间的侧板12。四个第一支撑柱11构成主框架1的骨架,相邻两个第一支撑柱11通过侧板12相连,侧板12为镂空结构,在保证主框架1稳固性的同时,减轻主框架1的重量。每个侧板12上形成有与第一支撑柱11平行设置的第二支撑柱13。
需要说明的是,该第二支撑柱13可以是与侧板12一体成型而成,也可以是侧板12包括两部分,侧板12的两部分通过第二支撑柱13相连接,在本申请提供的实施例的立方星框架100中,为了保证侧板12的稳固性,第二支撑柱13可以是与侧板12一体成型而成。
如图1所示,第二支撑柱13沿侧板12的朝向腔体14的一侧和侧板12的背离腔体14的一侧均凸出于侧板12的表面,凸出设置的第二支撑柱13,不但增加了主框架1的侧面的稳固性,还便于实现对封闭板2的安装定位。
如图1所示,侧板12上开设有用于安装太阳能电池承载板的第一安装孔121,其第一安装孔121具体设置在侧板12的靠近腔体14的第一开口的上边缘和靠近腔体14的第二开口的下边缘,通过第一安装孔121实现侧板12与太阳能电池承载板的连接,便于太阳能电池承载板的装配与拆卸;通过在太阳能电池承载板上安装太阳能电池,从而能够实现太阳能电池为安装在主框架1内部的部件提供电力,太阳能电池承载板安装于侧板12上背离腔体14的外表面。
需要补充的是,太阳能电池也可以直接通过连接螺钉或者其他连接件与侧板12上的第一安装孔121连接。
第二支撑柱13将侧板12分隔为对称的两个区域,相当于在侧板12的中部增加稳固支撑,保证侧板12的支撑强度。侧板12被第二支撑柱13分隔的两个对称的区域,供太阳能电池承载板的安装,合理利用侧板12的安装空间,保证立方星框架100的外观尺寸。
可选地,每个第二支撑柱13的上下两端(分别朝向两个封闭板2的一端)均开设有用于安装封闭板2的第二安装孔131,封闭板2上开设有与第二安装孔131对应的第三安装孔221,封闭板2与第二支撑柱13通过第一螺纹紧固件锁紧,第一螺纹紧固件穿设于第三安装孔221和第二安装孔131。
具体地,如图4所示,封闭板2包括镂空的板体21、形成在板体21上的两个交叉的连接柱22、以及形成在板体21四角的四个连接块23,连接柱22和连接块23从板体21凸出于板体21的外表面,一个连接柱22沿前后方向延伸,另一个连接柱22沿左右方向延伸,每个连接柱22的两端均开设有与第二安装孔131对应的第三安装孔221,四个连接块23与四个第一支撑柱11位置对应。
可选地,每个连接块23上开设有第四安装孔231,封闭板2与另一个立方星的封闭板通过第二螺纹紧固件锁紧,第二螺纹紧固件穿设于该封闭板2上的第四安装孔231和另一个立方星的封闭板上的第四安装孔。两个立方星的装配通过两个立方星对应的封闭板上的第四安装孔进行定位,保证两个立方星外观一致。
连接柱22的端部凸出于板体21的外表面,便于连接柱22上的第三安装孔221与第二支撑柱13上的第二安装孔131对应,第二安装孔131可以为螺纹孔,也可以为嵌设有螺母的安装孔,封闭板2与第二支撑柱13通过穿设于第三安装孔221和第二安装孔131内的螺栓连接,便于实现封闭板2与主框架1的连接与拆卸。可选地,如图5所示,第三安装孔221为沉孔,以使穿设于第三安装孔221和第二安装孔131内的螺栓的表面低于或与封闭板2的外表面齐平,保证立方星框架100的外观美观性。
为了进一步保证封闭板2与第二支撑柱13的连接稳定,第二支撑柱13凸出于侧板12的外表面和内表面的厚度一致,从而使得侧板12位于第二支撑柱13的中部。更具体地,如图3所示,第二支撑柱13的横截面为正方形,不但保证第二支撑柱13的支撑强度,也增加主框架1的稳固性;还能使得封闭板2与第二支撑柱13连接的更加稳定。
为了更进一步保证封闭板2与第二支撑柱13连接的稳定,第二支撑柱13的横截面为正方形,由于第二支撑柱13的正方形横截面具有较大的安装面积,从而通过在第二支撑柱13的上下两端的正方形横截面设置第二安装孔131,不但能够保证第二安装孔131开设于正方形横截面的中心,还能够保证封闭板2与第二支撑柱13连接稳定,且第二支撑柱13还不占用主框架1的较大的内部空间。
如图1和图6所示,第一支撑柱11上开设有滑槽111,滑槽111沿第一支撑柱11的延伸方向延伸,并且滑槽111贯穿第一支撑柱11。
立方星框架100还包括PCB载板3和多个限位块4,其PCB载板3安装在腔体14内,且PCB载板3上设有四个滑块31,四个滑块31分布于PCB载板3的四角,四个滑块31分别与四个第一支撑柱11上的滑槽111配合连接,多个限位块4用于限制滑块31沿滑槽111移动,每个滑块31与多个限位块4沿滑槽111首尾相连地层叠设置并且共同填充满滑槽111。且每个滑块31与滑槽111滑动配合,滑块31能够沿滑槽111的延伸方向移动,以改变PCB载板3在主框架1内的位置,PCB载板3与主框架1装配时,将PCB载板3的滑块31经由第一支撑柱11的滑槽111的端部滑入滑槽111内;通过限位块4与滑块31的层叠设置,限位块4及滑块31的配合,确定PCB载板3在腔体14内的位置。限位块4对滑块31起到支撑的作用,用于与滑块31配合填充满滑槽111,以实现对PCB载板3的支撑。
更具体地,为了便于PCB载板3安装,滑槽111上还具有朝向腔体14的开口(如图3所示)。当安装PCB载板3时,PCB载板3的滑块31从滑槽111上靠近封闭板2的开口沿滑槽111移动,使得PCB载板3移动合适的位置后停止滑动PCB载板3的滑块31;再将多个限位块4首尾相连将滑槽111中除了滑块31的其他区域填充上。
在上述过程中,为了使得安装在滑槽111内的滑块31不会从滑槽111朝向腔体14的开口滑落,优选地,滑块31的横截面为圆形,且滑槽111上朝向腔体14的开口的宽度小于滑块31的直径,从而不但可以使得滑块31沿滑槽111移动灵活,还能避免滑块31从滑槽111上朝向腔体14的开口滑落。需要指出的是,PCB载板3为了便于滑块31和限位块4在滑槽111内移动灵活,滑块31和限位块4均采用圆柱结构。在本申请的其他实施方式中,滑槽111的横截面还可以为具有开口的其他几何图形,对应地,滑块31和限位块4的形状与滑槽111相匹配。
如图6所示,滑槽111上分别贯穿第一支撑柱11的一端的开口与第四安装孔231对齐,滑槽111包括两个端段(上段112、下段114)和一个中间段(中段113),多个限位块4包括两个端部限位块(上限位块41、下限位块42)和若干个中间限位块43,两个端部限位块分别位于两个端段内(上限位块41匹配地嵌设于上段112,下限位块42匹配地嵌设于下段114),若干个中间限位块43和滑块31位于中段113内,每个滑块31和若干个中间限位块43首尾相连地层叠设置并共同填满中段113。
上段112和下段114为相同的直径,中段113的直径可以与上段112和下段114的直径相同,也可以小于上段112和下段114的直径。滑槽111的直径决定了第一支撑柱11的壁厚,而限位块4的直径决定了滑槽111的直径。第四安装孔231为沉孔,用于放置螺母或螺栓,以实现封闭板2与另一立方星的封闭板2相连;第四安装孔231的大孔位于封闭板2的靠近滑槽111的一侧。
作为本申请的可选方式,上段112和下段114的直径大于中段113的直径,也即上限位块41和下限位块42的直径大于中间限位块43的直径,使得第一支撑柱11具有加大长度的较厚的壁厚段,只是在第一支撑柱11的上下两端具有较薄的壁厚,使得第一支撑柱11具有较好的稳固性。也即,在上段112与下段114的连接处形成有台阶,以限制上限位块41和下限位块42进入中段113。
此时,上限位块41和下限位块42的直径大于第四安装孔231的大孔,上限位块41被上封闭板24限制于上段112内,下限位块42被下封闭板25限制于下段114内。需要指出的是,两个封闭板2分别为上封闭板24和下封闭板25,上封闭板24用于封闭主框架1的上开口,下封闭板25用于封闭主框架1的下开口,上封闭板24与下封闭板25为相同的结构,只是两者分别位于主框架1的上下两端。
作为本申请的可选方式,上段112和下段114的直径与中段113的直径相同,也即所有限位块4的直径相同,均采用较小的直径,以使第一支撑柱11具有较厚的壁厚。此时,上限位块41和下限位块42的直径可能小于第四安装孔231的大孔的直径,上限位块41和下限位块42容易移动至第四安装孔231内,以影响PCB载板3在滑槽111内的位置。为了防止上限位块41和下限位块42的位置移动,上限位块41和下限位块42的表面设置有第一螺纹(外螺纹),上段112和下段114设置有与第一螺纹对应的第二螺纹(内螺纹),以使上限位块41和下限位块42分别与第一支撑柱11螺纹连接。当上限位块41和下限位块42分别与第一支撑柱11螺纹配合时,上限位块41和下限位块42的直径既可以与中间限位块43的直径相同,也可以与中间限位块43的直径不同,另外,上限位块41和下限位块42的直径既可以大于第四安装孔231的直径,也可以小于或等于第四安装孔231的直径。
如图3所示,为了适应第二支撑柱13,PCB载板3的边缘设置有避让部,以满足PCB载板3沿滑槽111滑动时,不与第二支撑柱13发生干涉。为了便于减轻重量,PCB载板3为镂空板;PCB载板3上设置有用于与PCB板连接的安装柱32,安装柱32分布于PCB载板3的四角,便于实现PCB板的连接定位。
根据本申请实施例的立方星框架100的组装方式为:
下封闭板25安装于主框架1的下开口,通过穿设于第三安装孔221和第二安装孔131内的螺纹锁紧件将下封闭板25与主框架1固定;(根据滑槽111的各段的设计直径不同,可以先将下限位块42放置于下段114内,再将下封闭板25与主框架1相连;也可以在下封闭板25与主框架1相连后再方式下限位块42。)将PCB载板3放置于主框架1内,并用下限位块42、中间限位块43及上限位块41限制PCB载板3的位置,并填满滑槽111;将上封闭板24盖于主框架1的上开口,通过穿设于第三安装孔221和第二安装孔131内的螺纹锁紧件将上封闭板24与主框架1固定。
当进行两个立方星框架100的叠加时,先将下方的立方星框架100组装好,将待安装的立方星框架100的下封闭板25与主框架1相连,将待安装的下封闭板25与已安装好的立方星框架100的上封闭板24对应放置,在已安装的上封闭板24的第四安装孔231内嵌设螺母,在滑槽111内穿设螺栓,螺栓经由下封闭板25的第四安装孔231伸入已安装好的上封闭板24的第四安装孔231的螺母内,将下封闭板25与已安装好的上封闭板24相连,然后依据立方星框架100的组装需求,安装PCB载板3,再将上封闭板24与主框架1相连,完成两个立方星框架100的叠加。
下面结合附图描述根据本申请第二方面实施例的立方星200。
如图7所示,根据本申请实施例的立方星200包括:太阳能电池51、太阳能电池承载板5、PCB板(图中未标出)及根据本申请第一方面实施例的立方星框架100。
具体而言,太阳能电池51安装于太阳能电池承载板5上,太阳能电池承载板5安装于侧板12的外表面上,太阳能电池承载板5在第一安装孔121处与侧板12相连,太阳能电池51为立方星框架100内的部件(例如PCB板)提供电力供给。由于立方星框架100的尺寸为标准尺寸,市售的太阳能电池承载板5也为标准尺寸,因此,在每个侧板12上最大只能安装4块太阳能电池承载板5。第二支撑柱13位于侧板12的中部,使得第二支撑柱13的两侧分别设置2块太阳能电池承载板5,而第二支撑柱13合理利用了侧板12的面积,占用太阳能电池承载板5没有覆盖的位置,增加了立方星框架100的稳固性。PCB板安装于PCB载板3上,并位于立方星框架100内。
根据本申请实施例的立方星200,通过太阳能电池51将光能转化为电能,并为位于立方星框架100内的部件(例如PCB板)提供电力供给,保证立方星200的运行稳定;第二支撑柱13合理利用了侧板12的安装空间,保证太阳能电池承载板5与第二支撑柱13共同覆盖侧板12,提高了整体稳固性。
如图8所示,立方星200还包括散热模块6,散热模块6包括热管61和六个散热片,六个散热片设置在立方星框架100内,并且分别与立方星框架100的六个面(主框架1的四个侧面、上封闭板24的内表面、下封闭板25的内表面)相对设置,热管61和PCB板设置在六个散热片围成的空间内。热管61与PCB板平行设置,热管61的一端与其中一个散热片相连,以将PCB板的热量均匀传递至散热片,经由散热片与空气进行热交换,由于散热片具有加大的散热面,提高了PCB板的散热效果。
如图8和图9所示,六个散热片包括上散热片63(第二散热片)、下散热片64(第一散热片)和四个侧面散热片62(第三散热片、第四散热片、第五散热片及第六散热片),四个侧面散热片62分别与下散热片64形成为一体,并且与上散热片63分体;上散热片63安装于一个封闭板2,下散热片64安装于另一个封闭板2。为了便于安装,作为本申请的可选方式,上散热片63安装于上封闭板24,下散热片64安装于下封闭板25。相邻的两个侧面散热片62之间形成有供滑块31穿过的导槽,当下散热片64与下封闭板25相连,并且设置于主框架1内后,PCB载板3能够经由导槽使滑块31在滑槽111内滑动。四个侧面散热片62与下散热片64采用一体成型,便于加工制造,以保证散热模块6与立方星框架100相匹配;上散热片63与四个侧面散热片62的分体设计,便于将PCB板放置于四个侧面散热片62形成的空间内;六个散热片保证了立方星200内部热量的平衡稳定。
如图5所示,封闭板2上设置有第五安装孔26,第五安装孔26用于与散热片相连;对应地,上散热片63和下散热片64均设置有与第五安装孔26对应的第六安装孔65(如图8所示)。第五安装孔26为螺纹孔,在上散热片63与上封闭板24装配时,通过穿设于第六安装孔65和第五安装孔26内的螺栓相连;在下散热片64与下封闭板25装配时,通过穿设于第六安装孔65和第五安装孔26内的螺栓相连;螺纹连接的方式,便于实现各部件的装配与拆卸。
为了保证散热效果,作为本申请的可选方式,散热片为铜片,热管61为铜管。在本申请的其他实施方式中,散热片和热管61还可以采用其他散热性能较好的金属。
需要指出的是,每层PCB板的热量通过热管61传递到六个面的铜片上,热管61的大小可以根据电子元器件的大小及发热量来决定,同时热管61的安装位置也可以在各个侧面散热片62上,并不局限于单一侧面散热片62上。
根据本申请实施例的立方星200的装配方式为:
将下散热片64与下封闭板25相连,将主框架1套设于侧面散热片62的外部;将下封闭板25与主框架1相连,下限位块42放置于下段114;将PCB板安装于PCB载板3上,根据预设位置,在中段113内放置中间限位块43和PCB载板3的滑块31,将上限位块41放置于上段112,将上封闭板24封闭主框架1的上开口,通过螺栓将上封闭板24与主框架1相连。将太阳能电池承载板5对称分布于第二支撑柱13的两侧,太阳能电池承载板5安装于侧板12上。
需要指出的是,在PCB载板3安装前,先根据PCB载板3的安装位置,在侧面散热片62上安装对应的热管61,以实现PCB载板3上的PCB板产生的热量能够经由热管61均匀传递至侧面散热片62。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例中的特征可以相互结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种立方星框架,用于安装卫星,其特征在于,包括:
主框架,所述主框架内设有用于安装卫星的腔体,所述腔体包括第一开口和第二开口,所述第一开口与所述第二开口相对设置在所述腔体的两侧,所述第一开口为上开口,所述第二开口为下开口;以及
两个封闭板,所述两个封闭板分别盖设于所述主框架的所述第一开口和所述第二开口;
所述主框架包括平行设置的四个第一支撑柱,所述第一支撑柱沿上下方向延伸,所述四个第一支撑柱呈两行两列的矩形阵列分布,相邻两个第一支撑柱之间通过镂空的侧板相连,每个侧板上设有与所述第一支撑柱平行设置的第二支撑柱;
所述第二支撑柱沿所述侧板的朝向所述腔体的一侧和所述侧板的背离所述腔体的一侧凸出于所述侧板的表面;
所述第一支撑柱上开设有滑槽,所述滑槽贯穿所述第一支撑柱,且所述滑槽的延伸方向与所述第一支撑柱的延伸方向一致;
所述立方星框架还包括位于所述腔体内的PCB载板,所述PCB载板上设有四个滑块,所述四个滑块分别与所述四个第一支撑柱上的所述滑槽配合连接;
所述立方星框架还包括用于限制所述滑块沿所述滑槽移动的限位块,每个滑块与多个限位块沿所述滑槽首尾相连地共同填充满所述滑槽;
其中,所述滑槽上具有朝向所述腔体的开口,当安装所述PCB载板时,PCB载板的滑块能够从所述滑槽上靠近封闭板的开口沿所述滑槽移动。
2.根据权利要求1所述的立方星框架,其特征在于,所述第二支撑柱将所述侧板分隔为对称的两个区域。
3.根据权利要求1所述的立方星框架,其特征在于,所述侧板上开设有用于安装太阳能电池承载板的第一安装孔。
4.根据权利要求1所述的立方星框架,其特征在于,每个所述第二支撑柱上分别朝向两个所述封闭板的一端均开设有第二安装孔,所述封闭板上开设有与所述第二安装孔对应的第三安装孔;
所述封闭板与所述第二支撑柱通过第一螺纹紧固件锁紧,所述第一螺纹紧固件穿设于所述第三安装孔和所述第二安装孔。
5.根据权利要求4所述的立方星框架,其特征在于,所述封闭板上还开设有第四安装孔,所述第四安装孔位于所述封闭板的四角;
所述封闭板与另一个立方星的封闭板通过第二螺纹紧固件锁紧,所述第二螺纹紧固件穿设于所述封闭板上的第四安装孔和另一个立方星的封闭板上的第四安装孔。
6.根据权利要求5所述的立方星框架,其特征在于,所述滑槽与所述第四安装孔对齐,所述滑槽包括两个端段和一个中间段,所述中间段位于所述两个端段之间,所述多个限位块包括两个端部限位块和若干个中间限位块,所述两个端部限位块分别位于所述两个端段内,所述若干个中间限位块和所述滑块位于所述中间段内;
所述端部限位块的直径均大于所述第四安装孔的直径和所述中间限位块的直径,所述端段的直径大于所述中间段的直径,所述端段与所述中间段之间形成有台阶面,所述端部限位块的一端抵接于所述台阶面,所述端部限位块的另一端抵接于所述封闭板;
或者,所述端部限位块上设有外螺纹,所述端段上设置有内螺纹,所述端部限位块与所述端段螺纹配合。
7.一种立方星,其特征在于,包括如权利要求1-6中任一项所述的立方星框架,所述立方星还包括太阳能电池、太阳能电池承载板和PCB板;
所述PCB板安装于所述立方星框架的所述腔体内,所述太阳能电池承载板安装于所述侧板上背离所述腔体的表面上,所述太阳能电池安装于所述太阳能电池承载板上,所述太阳能电池用于将光能转化为电能,且用于为所述PCB板提供电能。
8.根据权利要求7所述的立方星,其特征在于,所述立方星还包括散热模块,所述散热模块包括热管和六个散热片;
所述六个散热片设置在所述腔体内,所述六个散热片围成六面体空间;
所述热管和所述PCB板设置在所述六面体空间内,所述热管与所述PCB板贴合且与所述散热片相连,所述热管用于将所述PCB板产生的热量传导至所述散热片。
9.根据权利要求8所述的立方星,其特征在于,所述六个散热片包括第一散热片、第二散热片、第三散热片、第四散热片、第五散热片和第六散热片,所述第一散热片与所述第二散热片相对设置,所述第三散热片与所述第四散热片相对设置,所述第五散热片与所述第六散热片相对设置,所述第一散热片安装于一个封闭板,所述第二散热片安装于另一个封闭板,所述第三散热片、所述第四散热片、所述第五散热片和所述第六散热片分别与所述第一散热片形成为一体且与所述第二散热片分体。
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