CN113212810A - 一种折叠式太阳翼的压紧释放装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种折叠式太阳翼的压紧释放装置，所述压紧释放装置的一端固定在卫星本体上，另一端连接太阳翼基板，包括压紧杆和连接结构，压紧杆的一端设有限位部，另一端与连接结构相连，压紧杆贯穿太阳翼基板，令太阳翼基板收缩在所述限位部和连接结构之间，连接结构用于固定所述压紧杆，所述连接结构可释放所述压紧杆，使压紧杆与所述连接结构脱离。本方案通过压紧杆贯穿折叠太阳翼基板块的方式对太阳翼基板进行折叠后的压紧固定，可同步压紧多个折叠太阳翼基板，保证了折叠太阳翼基板的压紧效果，并且在太阳翼基板上设置多个压紧装置时每个压紧装置均可同步释放，对多个折叠式的太阳翼基板起到同步的收紧和多个压紧点同步释放的作用。

Description

一种折叠式太阳翼的压紧释放装置
技术领域
本发明属于航天卫星技术领域，具有涉及一种太阳翼的压紧释放装置。
背景技术
太阳翼是收集太阳能用于航天卫星供能的装置，太阳翼由驱动锁定机构与太阳能电池板组成的一次能源阵列，在空间轨道上可将太阳能转换为电能，保证航天器在轨运行期间的能量供给，是航天卫星的能源来源。航天卫星在发射状态时受运载空间限制，在发射阶段需将太阳翼折叠收拢于卫星侧壁，当卫星与火箭分离后，卫星太阳翼展开成平面状；由于太阳翼是航天器寿命周期内唯一的连续能源补助，其入轨后能否顺利展开是目前航天器发射任务成败的首要指标。
现有技术中，针对太阳翼的压紧释放多使用的是通过火工品的方式实现，而采用火工品进行压紧释放冲击较大，成本高，危险性较高，且只能使用一次；除此之外，对太阳翼的压紧释放所采用的非火工的形式针对单板太阳翼和多板太阳翼所采用的压紧释放形式不同，而针对多板的折叠太阳翼在压紧释放时，每个太阳翼的基板均需考虑同步释放，并且对应的压紧释放装置不止设有一个，而如何使多个压紧点同步释放多个太阳翼基板，是现有技术中尚未解决的问题，也是本发明所要解决的问题，因此，发明人针对我国目前的航空航天技术领域中多板太阳翼的同步释放为核心主题进行创造研究，以解决现有技术中存在的不足。
发明内容
本发明提供一种可同步压紧多个折叠太阳翼基板，并且在太阳翼基板上设置多个压紧点均可同步释放，压紧释放效果更加可靠的折叠式太阳翼的压紧释放装置。其具体方案如下：
一种折叠式太阳翼的压紧释放装置，所述压紧释放装置的一端固定在卫星本体上，另一端连接太阳翼基板，包括压紧杆和连接结构，所述压紧杆的一端设有限位部，另一端与所述连接结构相连，所述压紧杆贯穿所述太阳翼基板，令所述太阳翼基板收缩在所述限位部和连接结构之间，所述连接结构用于固定所述压紧杆，所述连接结构可释放所述压紧杆，使所述压紧杆与所述连接结构脱离。
进一步地，所述连接结构包括固定销，所述固定销上铰接有两个连杆，两个连杆以所述固定销为中心形成十字交叉的剪刀形铰接结构，所述连杆的一端固定有夹块，所述压紧杆的一端被夹持在所述夹块之间，所述夹块之间设有弹性件。
进一步地，所述太阳翼基板包括多个可折叠的基板块，每个基板块上均设有通孔，所述基板块折叠后，所述压紧杆通过所述通孔贯穿每个基板块，所述压紧杆的外端与所述基板块最外侧的基板块进行固定。
进一步地，所述连接结构还包括底座，所述底座上还坐落有支撑座，所述夹块位于所述支撑座内，所述支撑座的一端设有开口，所述连杆从所述开口向支撑座外延伸。
进一步地，所述夹块闭合时所述弹性件处于压缩状态，所述夹块之间形成卡槽，所述压紧杆的一端固定在所述卡槽内，所述夹块分离后所述压紧杆从所述卡槽内脱离
进一步地，所述压紧杆(32)置于所述卡槽内时，所述基板块(21)处于折叠压缩状态，所述压紧杆(32)脱离所述卡槽(314)后，所述基板块(21)处于释放状态。
再进一步地，所述限位部包括固定螺母和固定帽，所述固定帽包覆于所述固定螺母的外侧，所述压紧杆通过所述固定帽与所述太阳翼基板最外侧的基板块进行固定。
再进一步地，所述连杆的另一端形成走线环，所述走线环内穿过连接线，所述连接线呈收紧状态为所述连杆提供向内的收紧力，所述连接线上还设有用于切割所述连接线的切线器。
再进一步地，所述卫星本体和太阳翼基板之间设有至少两个压紧释放装置，所述连接线穿过每个压紧释放装置的走线环，收紧所述连接线使多个压紧释放装置同时处于收紧状态。
优选地，所述两个夹块为分瓣螺母式结构，所述夹块内侧设有内螺纹，所述压紧杆上设有外螺纹，所述夹块与所述压紧杆螺纹连接；所述底座的底部上设有用于将所述压紧释放装置固定在卫星本体上的安装件，所述底座与所述卫星本体之间采用螺纹连接。
本发明相对于现有技术而言，其有益效果至少如下：
1、本方案与现有技术中所采用火工品进行分离的方式，通过非火工的方式，对太阳翼基板进行压缩和释放，解决了通过火工品进行释放分离的冲击力大、危险性高且只能使用一次的问题。
2、对多板的折叠太阳翼在压紧后，考虑到多个压紧释放装置对太阳翼的基板的同步释放，本方案采用压紧杆贯穿折叠太阳翼基板块的方式对太阳翼基板进行折叠后的压紧固定，可同步压紧多个折叠太阳翼基板，保证了折叠太阳翼基板的压紧效果，并且在太阳翼基板上设置多个压紧装置时每个压紧装置均可同步释放，对多个折叠式的太阳翼基板起到同步的收紧和多个压紧点同步释放的作用。
3、通过将压紧释放装置设为十字交叉的剪刀形结构，通过两个双瓣螺母式的夹块对压紧杆进行准确的压紧和脱离，使得压紧和分离的效果更佳，并且通过控制连杆另一侧，用杠杆的方式控制夹块的开合，夹块的开合方式更简单；并且在太阳翼基板上可同时设有多个压紧释放装置，并且仅仅通过一个连接线和切线器即可收紧多个压紧释放装置，提高了压紧释放装置和太阳翼基板之间的压紧和释放效果，同步释放速度更快捷、释放效果更可靠。
附图说明
图1为本发明的压紧释放装置的结构示意图；
图2为本发明的压紧释放装置的爆炸结构示意图；
图3为本发明压紧释放装置连接卫星本体和太阳翼的结构示意图；
图4为本发明的压紧释放装置第二种实施方式的结构示意图。
附图标记说明：1、卫星本体，2、太阳翼基板，3、压紧释放装置，4、连接线，5、切线器，21、基板块，22、复位件，211、通孔，31、连接结构，32、压紧杆，33、限位部，34、底座，311、固定销，312、连杆，313、夹块，314、卡槽，315、弹性件，316、走线环，317、支撑座，317a、开口，331、固定螺母，332、固定帽，341、安装件。
具体实施方式
下面结合附图和以下实施例对本发明的一种折叠式太阳翼的压紧释放装置作进一步的详细说明。
实施例
参照图1所示，本示例具体描述一种折叠式太阳翼的压紧释放装置，包括卫星本体1、太阳翼基板2和压紧释放装置3，所述压紧释放装置3的一端固定在所述卫星本体1上，另一端连接所述太阳翼基板2，所述压紧释放装置3将折叠的多板太阳翼基板2折叠且收缩在所述卫星本体1上，所述压紧释放装置3在卫星发射过程中将所述太阳翼基板2进行折叠收紧，所述太阳翼基板2的内侧基板与卫星本体1连接，而在卫星进入预计轨道后，需将折叠依靠在卫星本体1上的太阳翼基板进行压紧，释放时仅需操控压紧释放装置3即可对多级折叠的太阳翼基板2进行迅速稳定的释放。
进一步结合图2所示，所述压紧释放装置3的具体结构包括底座34和压紧杆32，所述底座34上设有固定销311，所述固定销311上铰接有两个连杆312，两个连杆312以所述固定销311为中心形成十字交叉的剪刀形铰接结构，所述连杆312通过杠杆原理由一端带动另一端的相对转动，实现夹块313的收紧或放松，所述连杆312的一端固定有夹块313，所述底座34的底部上设有用于将所述压紧释放装置3固定在卫星本体1上的安装件341，所述安装件341为螺栓组件，直接通过螺栓和螺母将所述底板31固定在卫星本体1上，所述底座34上方坐落有支撑座317，所述夹块313位于所述支撑座317内，所述支撑座的一端设有开口，所述连杆从所述开口向支撑座317外延伸；两个夹块之间形成有卡槽314，所述压紧杆32自外向内置于所述卡槽314内，一端由所述夹块313压紧，另一端与所述太阳翼基板2连接，所述夹块313之间设有弹性件315，所述弹性件315优选为固定在两个夹块313之间的弹簧，向两侧夹块313施加向外的弹力；所述夹块313闭合时所述弹性件315处于压缩状态，所述夹块313分离后所述压紧杆32从所述卡槽314内脱离。
所述太阳翼基板2包括多个可折叠的基板块21，每个基板块21上均设有通孔211，所述基板块21折叠后，所述压紧杆32通过所述通孔贯穿每个基板块21，两两基板块之间均设有用于将所述基板块展开的复位件22，所述复位件22具有相应的弹性，令所述基板块21可自行展开，所述基板块折叠时，所述复位件22处于压缩状态，所述压紧杆32脱离所述卡槽314后，所述复位件22释放，令所述太阳翼基板2自行快速展开，先使太阳翼与卫星本体进行脱离，太阳翼再通过复位件自行展开，形成完整的卫星太阳翼展开的全过程。
所述压紧杆32的外端还设有固定螺母331和固定帽332，所述固定帽套在所述固定螺母上，所述压紧杆32通过所述固定帽332与所述太阳翼基板2最外侧的基板进行固定，所述折叠后的太阳翼基板位于所述固定螺母331和固定帽332的内侧，使所述压紧释放装置释放所述太阳翼后所述压紧杆32不会脱落。
所述连杆312置于所述支撑座317外侧的一端设有走线环316，所述走线环315内用于穿过连接线4，所述连接线4呈收紧状态为所述连杆312提供向内的收紧力，通过连接线4将外端向内侧收紧，进而带动所述夹块2向内收紧。
参照图3所示，所述压紧释放装置的一种实施方式，所述卫星本体1上与所述太阳翼基板2之间仅固定有一个压紧释放装置3，所述走线环317之间的连接线4上固定有切线器5，将所述连杆31向内收紧，切线器5设于两个走线环317之间，所述切线器5直接切断所述连接线4即可使所述夹块313由内部的弹性件向外分离，使所述压紧杆32向外脱离。
进一步结合图4所示，作为所述压紧释放装置的另一种优选的实施方式，在一个压紧释放装置3固定效果不佳，或太阳翼基板2板面较大时，仅仅采用一个压紧释放装置连接所述卫星本体1和太阳翼基板2之间连接效果不好，所以可将所述压紧释放装置3设有多个，多个压紧释放装置均平行分布于卫星本体1和太阳翼基板2之间，所述压紧释放装置优选4个，通过多个所述压紧释放装置同步压紧折叠太阳翼基板，可以更好的适配太阳翼基板2的形状，所述连接线4穿过每个压紧释放装置的走线环316，并且将每个连杆进行收紧，收紧所述连接线4使多个压紧释放装置同时处于收紧状态，所述连接线4上同样设有切线器，所述切线器4设于独立的压紧释放装置3之间，切断连接线后，在太阳翼基板上设置的多个压紧装置均可同步释放，每个压紧释放装置3对应的压紧杆32同步释放，所述太阳翼基板直接同步压紧，增加了连接效果的同时还不影响压紧释放装置对太阳翼基板2的释放效果。
所述夹块313与所述压紧杆32的一种优选的连接方式，所述两个夹块为分瓣螺母式结构，两瓣夹块313的内侧设有内螺纹，所述压紧杆上设有外螺纹，所述夹块与所述压紧杆螺纹连接。
所述夹块313与所述压紧杆32的另一种连接方式为，夹块与压紧杆之间可设为卡接的形式，夹持时，所述压紧杆的端部卡在所述两夹块之间的卡槽内，分离时所述压紧杆从所述卡槽内脱离，同样起到压紧杆与夹块之间连接和脱离的效果。
本发明针对多板的折叠太阳翼在压紧后，考虑到多个压紧释放装置对太阳翼的基板的同步释放，本方案采用压紧杆贯穿折叠太阳翼基板块的方式对太阳翼基板进行折叠后的压紧固定，可同步压紧多个折叠太阳翼基板，保证了折叠太阳翼基板的压紧效果，并且在太阳翼基板上设置多个压紧装置时每个压紧装置均可同步释放，对多个折叠式的太阳翼基板起到同步的收紧和多个压紧点同步释放的作用。
同时通过将压紧释放装置设为十字交叉的剪刀形结构，通过两个双瓣螺母式的夹块对压紧杆进行准确的压紧和脱离，使得压紧和分离的效果更佳，并且通过控制连杆另一侧，用杠杆的方式控制夹块的开合，夹块的开合方式更简单；并且在太阳翼基板上可同时设有多个压紧释放装置，并且仅仅通过一个连接线和切线器即可收紧多个压紧释放装置，提高了压紧释放装置和太阳翼基板之间的压紧和释放效果，同步释放速度更快捷、释放效果更可靠。
以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，基于本发明中的实施方式，本领域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方式，都属于本发明保护的范围，在不脱离本发明构思的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种折叠式太阳翼的压紧释放装置，所述压紧释放装置的一端固定在卫星本体(1)上，另一端连接太阳翼基板(2)，其特征在于：
包括压紧杆(32)和连接结构(31)，所述压紧杆的一端设有限位部(33)，另一端与所述连接结构(31)相连，所述压紧杆(32)贯穿所述太阳翼基板(2)，令所述太阳翼基板收缩在所述限位部(33)和连接结构(31)之间，所述连接结构(31)用于固定所述压紧杆(31)，所述连接结构(31)可释放所述压紧杆(32)，使所述压紧杆与所述连接结构脱离。
2.根据权利要求1所述的太阳翼的压紧释放装置，其特征在于：所述连接结构(31)包括固定销(311)，所述固定销(311)上铰接有两个连杆(312)，两个连杆(312)以所述固定销(311)为中心形成十字交叉的剪刀形铰接结构，所述连杆(312)的一端固定有夹块(313)，所述压紧杆(32)的一端被夹持在所述夹块(313)之间，所述夹块(313)之间设有弹性件(315)。
3.根据权利要求2所述的太阳翼的压紧释放装置，其特征在于：所述太阳翼基板(2)包括至少两个可折叠的基板块(21)，每个基板块上均设有通孔(211)，所述基板块(21)折叠后，所述压紧杆(32)通过所述通孔(211)贯穿每个基板块(21)，所述限位部(33)与所述基板块(21)最外侧的基板块进行固定。
4.根据权利要求2所述的太阳翼的压紧释放装置，其特征在于：所述连接结构(31)还包括底座(34)，所述底座(34)上还坐落有支撑座(317)，所述夹块(313)位于所述支撑座(317)内，所述支撑座(317)的一端设有开口(317a)，所述连杆(312)从所述开口(317a)向支撑座(317)外延伸。
5.根据权利要求2所述的太阳翼的压紧释放装置，其特征在于：所述夹块(313)闭合时所述弹性件(315)处于压缩状态，所述夹块(313)之间形成卡槽(314)，所述压紧杆(32)的一端固定在所述卡槽(314)内，所述夹块(313)分离后所述压紧杆(32)从所述卡槽(314)内脱离。
6.根据权利要求3所述的太阳翼的压紧释放装置，其特征在于：所述压紧杆(32)置于所述卡槽内时，所述基板块(21)处于折叠压缩状态，所述压紧杆(32)脱离所述卡槽(314)后，所述基板块(21)处于释放状态。
7.根据权利要求1所述的太阳翼的压紧释放装置，其特征在于：所述限位部(33)包括固定螺母(331)和固定帽(332)，所述固定帽(332)包覆于所述固定螺母(331)的外侧，所述压紧杆(32)通过所述固定帽(332)与所述太阳翼基板(2)最外侧的基板块进行固定。
8.根据权利要求2所述的太阳翼的压紧释放装置，其特征在于：所述连杆(312)的另一端形成走线环(316)，所述走线环(316)内穿过连接线(4)，所述连接线(4)呈收紧状态为所述连杆(312)提供向内的收紧力，所述连接线(4)上还设有用于切割所述连接线的切线器(5)。
9.根据权利要求8所述的太阳翼的压紧释放装置，其特征在于：所述卫星本体(1)和太阳翼基板(2)之间设有至少两个压紧释放装置，所述连接线(4)穿过每个压紧释放装置的走线环(316)，收紧所述连接线(4)使多个压紧释放装置同时处于收紧状态。
10.根据权利要求2所述的太阳翼的压紧释放装置，其特征在于：所述两个夹块(313)为分瓣螺母式结构，所述夹块内侧设有内螺纹，所述压紧杆上设有外螺纹，所述夹块(313)与所述压紧杆(32)螺纹连接；所述底座(34)的底部上设有用于将所述压紧释放装置固定在卫星本体(1)上的安装件(341)，所述底座(34)与所述卫星本体(1)之间采用螺纹连接。
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