CN113401368A - 一种二次展开扇形太阳翼 - Google Patents

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崔琦峰
咸奎成
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Abstract

本发明公开了一种二次展开扇形太阳翼，包括：圆盘铰链，设有两个可相对转动的转动盘；驱动机构，连接于圆盘铰链且用于驱动一个转动盘绕另一个转动；两个展开机构，两个展开机构的第一端分别连接于两个转动盘；两个盖板，平行且相对设置，两个展开机构的第二端分别连接于一个盖板；柔性太阳翼，为扇形且设于两个盖板之间，柔性太阳翼远离圆盘铰链一端的两侧分别固连于两个盖板，柔性太阳翼靠近圆盘铰链一端的两侧分别固连于两个展开机构的第一端；若干伸缩撑杆，设于柔性太阳翼上且以圆盘铰链为中心圆周设置，伸缩撑杆的两端分别连接于柔性太阳翼靠近和远离圆盘铰链的两端。该太阳翼能实现扇形太阳翼的二次收拢。

Description

一种二次展开扇形太阳翼
技术领域
本发明属于太阳翼技术领域，尤其涉及一种二次展开扇形太阳翼。
背景技术
航天器在轨长期运行过程中，主要依靠太阳翼为航天器提供电能。太阳翼利用贴于其上的电池片，将光能转化为电能，供航天器使用。
太阳翼的工作模式为：航天器发射时，太阳翼处于收拢状态，减小所占用的体积；航天器入轨后，太阳翼展开状态，进行发电。
现有的太阳翼收拢状态下所占用的空间包络大，且展开后面积小。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种二次展开扇形太阳翼，该太阳翼能实现扇形太阳翼的二次收拢，进一步减少太阳翼在收拢状态所占用的空间包络。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种二次展开扇形太阳翼，包括：
圆盘铰链，设有两个可相对转动的转动盘；
驱动机构，连接于所述圆盘铰链且用于驱动一个所述转动盘绕另一个转动；
两个展开机构，两个所述展开机构的第一端分别连接于两个所述转动盘；
两个盖板，平行且相对设置，两个所述展开机构的第二端分别连接于一个所述盖板；
柔性太阳翼，为扇形且设于两个所述盖板之间，所述柔性太阳翼远离所述圆盘铰链一端的两侧分别固连于两个所述盖板，所述柔性太阳翼靠近所述圆盘铰链一端的两侧分别固连于两个所述展开机构的第一端；
若干伸缩撑杆，设于所述柔性太阳翼上且以所述圆盘铰链为中心圆周设置，所述伸缩撑杆的两端分别连接于所述柔性太阳翼靠近和远离所述圆盘铰链的两端；
折叠时，所述展开机构和所述伸缩撑杆均处于收缩状态，所述柔性太阳翼被折叠压紧在两个所述盖板之间；
一次展开时，所述展开机构的第二端带动所述盖板向远离所述圆盘铰链移动，所述盖板带动所述柔性太阳翼和所述伸缩撑杆向远离所述圆盘铰链展开；
二次展开时，所述驱动机构驱动一个所述转动盘绕另一个转动，所述转动盘带动一个所述展开机构和所述盖板圆周旋转，以带动所述柔性太阳翼圆周展开。
根据本发明一实施例，所述展开机构为丝杠机构，所述丝杠机构的第一端为固定端、第二端可伸展。
根据本发明一实施例，所述驱动机构为展开电机。
根据本发明一实施例，所述伸缩撑杆为刚性撑杆。
根据本发明一实施例，所述盖板为直角梯形。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
(1)本发明实施例中设置圆盘铰链、驱动机构、两个展开机构、两个盖板和若干伸缩撑杆，实现了柔性太阳翼两个方向上的二次展开，且折叠收拢状态下占用的空间包络小，展开后面积大。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1为本发明的一种二次展开扇形太阳翼收拢状态示意图；
图2为本发明的一种二次展开扇形太阳翼一次展开状态示意图；
图3为本发明的一种二次展开扇形太阳翼二次展开状态示意图；
图4为本发明的一种二次展开扇形太阳翼伸缩撑杆收缩状态示意图；
图5为本发明的一种二次展开扇形太阳翼伸缩撑杆展开状态示意图。
附图标记说明：
1：盖板；2：圆盘铰链；3：伸缩撑杆；4：柔性太阳翼；5：丝杠机构；6：展开电机。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
参看图1至5，本发明的核心是提供一种二次展开扇形太阳翼，包括圆盘铰链2、驱动机构、两个展开机构、两个盖板1、柔性太阳翼4和若干伸缩撑杆3。
圆盘铰链2为市面上常见的圆形转动铰链，圆盘铰链2上设有两个可相对转动的转动盘。驱动机构连接于圆盘铰链2且用于驱动一个转动盘绕另一个转动，本实施例中，驱动机构为展开电机6，展开电机6通过法兰固连于其中一个转动盘，展开电机6的输出轴穿过与其固连的转动盘与另一个转动盘固连，输出轴旋转带动这个转动盘绕另一个转动。
两个展开机构的第一端分别连接于两个转动盘，本实施例中展开机构为丝杠机构5，丝杠机构5的第一端为固定端、第二端可伸展，也就是说丝杠机构5的第二端可相对第一端伸展和收缩。具体的，丝杠机构5包括丝杠、丝杠螺母和丝杠电机，丝杠螺母穿设且螺纹连接于丝杠，丝杠的一端转动连接于圆盘铰链2且与其轴向固定，丝杠电机的输出轴连接丝杠的另一端。
当然在其它实施例中展开机构也可为气缸、液压缸等。
两个盖板1平行且相对设置，本实施例中盖板1为直角梯形。两个盖板1分别连接于两个展开机构的第二端，具体为连接丝杠螺母，且丝杠电机固连在盖板1上。丝杠电机带动丝杠旋转，丝杠带动丝杠螺母和盖板1向远离和靠近圆盘铰链2移动。
柔性太阳翼4为扇形且设于两个盖板1之间，柔性太阳翼4远离圆盘铰链2一端的两侧分别固连于两个盖板1。柔性太阳翼4靠近圆盘铰链2一端的两侧分别固连于两个展开机构的第一端，也就是丝杠与圆盘铰链2相连的一端。
若干伸缩撑杆3设于柔性太阳翼4上且以圆盘铰链2为中心圆周设置，伸缩撑杆3的两端分别连接于柔性太阳翼4靠近和远离圆盘铰链2的两端，使柔性太阳翼4可沿伸缩撑杆3轴向折叠。本实施例中伸缩撑杆3为刚性撑杆，为套筒式结构，分为两段，能够沿直线方向进行伸长和缩短。
下面对本发明工作过程作进一步说明：
折叠收拢时，丝杠机构5和伸缩撑杆3均处于收缩状态，柔性太阳翼4被折叠压紧在两个盖板1之间。
一次展开时，丝杠机构5的第二端展开带动盖板1向远离圆盘铰链2移动，盖板1带动柔性太阳翼4和伸缩撑杆3向远离圆盘铰链2展开；
二次展开时，驱动机构驱动一个转动盘绕另一个转动360°，转动盘带动一个丝杠机构5和盖板1圆周旋转，以带动柔性太阳翼4圆周展开，展开后柔性太阳翼4为近似圆形。
本发明的二次展开扇形太阳翼具有收拢体积小，结构简单，重量轻的特点。由2块刚性盖板1，多个伸缩撑杆3以及柔性太阳翼4构成，展开后近似圆形。收拢状态由刚性盖板1实现压紧折叠，并由丝杠机构5带动伸缩撑杆3进一步收拢柔性太阳翼4，减小体积。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种二次展开扇形太阳翼，其特征在于，包括：
圆盘铰链，设有两个可相对转动的转动盘；
驱动机构，连接于所述圆盘铰链且用于驱动一个所述转动盘绕另一个转动；
两个展开机构，两个所述展开机构的第一端分别连接于两个所述转动盘；
两个盖板，平行且相对设置，两个所述展开机构的第二端分别连接于一个所述盖板；
柔性太阳翼，为扇形且设于两个所述盖板之间，所述柔性太阳翼远离所述圆盘铰链一端的两侧分别固连于两个所述盖板，所述柔性太阳翼靠近所述圆盘铰链一端的两侧分别固连于两个所述展开机构的第一端；
若干伸缩撑杆，设于所述柔性太阳翼上且以所述圆盘铰链为中心圆周设置，所述伸缩撑杆的两端分别连接于所述柔性太阳翼靠近和远离所述圆盘铰链的两端；
折叠时，所述展开机构和所述伸缩撑杆均处于收缩状态，所述柔性太阳翼被折叠压紧在两个所述盖板之间；
一次展开时，所述展开机构的第二端带动所述盖板向远离所述圆盘铰链移动，所述盖板带动所述柔性太阳翼和所述伸缩撑杆向远离所述圆盘铰链展开；
二次展开时，所述驱动机构驱动一个所述转动盘绕另一个转动，所述转动盘带动一个所述展开机构和所述盖板圆周旋转，以带动所述柔性太阳翼圆周展开。
2.根据权利要求1所述的二次展开扇形太阳翼，其特征在于，所述展开机构为丝杠机构，所述丝杠机构的第一端为固定端、第二端可伸展。
3.根据权利要求1所述的二次展开扇形太阳翼，其特征在于，所述驱动机构为展开电机。
4.根据权利要求1所述的二次展开扇形太阳翼，其特征在于，所述伸缩撑杆为刚性撑杆。
5.根据权利要求1所述的二次展开扇形太阳翼，其特征在于，所述盖板为直角梯形。
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