CN116176872A - 一种卫星帆板展开装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种卫星帆板展开装置，涉及航空太阳帆板领域，其包括第一安装板和第二安装板，第一安装板和第二安装板设有用于连接连两者的连接板，第一安装板和第二安装板互相远离的一侧均固接有固定太阳能帆板，第一安装板内设有主动齿轮，卫星本体上设有用于驱动主动齿轮转动的驱动电机，第一安装板上开设有四条滑槽，滑槽分别沿第一安装板平面投影的角线设置，第一安装板和第二安装板之间设有四个移动太阳能帆板，固定太阳能帆板与移动太阳能帆板互相平行，四个移动太阳能帆板均位于同一平面内，第一安装板内设有使移动太阳能帆板在主动齿轮的作用下沿滑槽向互相远离一侧滑动的连接组件。本申请具有快速并稳定可靠的将卫星帆板进行展开的效果。

Description

一种卫星帆板展开装置

技术领域

本申请涉及航空太阳帆板领域，尤其是涉及一种卫星帆板展开装置。

背景技术

太阳能电池帆板是将太阳的光能转换成电能的装置。几乎所有的航天器都以太阳能为主要的能量来源，为了使航天器长时间工作，就必须展开太阳能电池帆板，因此移动太阳能帆板展开机构在航天领域中非常重要。

一般发射前采用几套释放机构将太阳帆板折叠压紧在卫星本体上，但是压紧释放机构可靠性要求很高，一旦切割器故障或任意一个火工品线路故障导致切割器未起爆，太阳能帆板就无法正常展开，无法给卫星内设备供电，导致卫星不能正常工作。

发明内容

本申请的目的是提供一种卫星帆板展开装置。

本申请提供的一种卫星帆板展开装置采用如下的技术方案：

一种卫星帆板展开装置，包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和所述第二安装板均设置为方形且互相平行设置，所述第一安装板和所述第二安装板设有用于连接连两者的连接板，所述第一安装板上固接有用于连接卫星本体的连接杆，所述第一安装板和所述第二安装板互相远离的一侧均固接有固定太阳能帆板，所述第一安装板内设有主动齿轮，所述卫星本体上设有用于驱动所述主动齿轮转动的驱动电机，所述第一安装板上开设有四条滑槽，所述滑槽分别沿所述第一安装板平面投影的角线设置，所述第一安装板和所述第二安装板之间设有四个移动太阳能帆板，所述固定太阳能帆板与所述移动太阳能帆板互相平行，四个所述移动太阳能帆板均位于同一平面内且并呈矩阵状互相抵接，所述第一安装板内设有使移动太阳能帆板在所述主动齿轮的作用下沿所述滑槽向互相远离一侧滑动的连接组件。

通过采用上述技术方案，当需要对太阳能帆板进行展开时，可通过启动驱动电机使驱动电机通过连接组件带动四个移动太阳能帆沿滑槽移动至第一安装板的边角处，进而快速使四个移动太阳能帆板展开，由此通过主动齿轮带动四个移动太阳能板沿滑槽展开，不仅结构简单可靠，可达到卫星帆板展开的目的，并且四个移动太阳能帆板可通过独立的滑槽进行展开，提高了该装置的适应能力。

可选的，所述第一安装板上设有四个与所述滑槽相连通的安装槽，所述安装槽均位于所述滑槽的同一侧，所述连接组件包括围绕所述主动齿轮轴线等距设置的四个从动齿轮，所述从动齿轮分别位于所述安装槽靠近所述所述主动齿轮一端的端部，所述安装槽内转动连接有第一转动柱，所述第一转动柱穿过所述从动齿轮，所述第一转动柱与所述从动齿轮同轴设置并固接，所述第一转动柱上固接有第一从动轮，所述第一从动轮与所述从动齿轮同轴设置，所述安装槽内均设有第二从动轮，所述第二从动轮位于所述安装槽内远离所述主动齿轮的一端，所述安装槽内转动连接有第二转动柱，所述第二从动轮固接在所述第二转动柱上并与所述第二转动柱同轴设置，同一所述安装槽内的所述第二从动轮和所述第一从动轮之间设有用于连接两者的传输带，所述传输带沿所述安装槽设置，所述传输带上设有固接有滑块，所述滑块与所述滑槽滑动连接，所述滑块远离所述滑槽槽底的一端与所述移动太阳能帆板固接。

通过采用上述技术方案，当驱动电机带动主动齿轮转动时，主动齿轮可同时带动四个从动齿轮转动，进而使第一从动轮和第二从动轮之间的传输带带动滑块沿滑槽移动，进而可使四个移动太阳能帆板沿滑槽向互相远离的一侧移动，由此使移动太阳能帆板快速展开。

可选的，所述滑槽远离所述安装槽一侧的侧壁上开设有限位槽，所述滑块远离所述传输带一侧固接有限位杆，所述限位杆远离所述传输带的一端置于所述限位槽内。

通过采用上述技术方案，可通过限位槽限制限位杆的位置，进而提高滑块在滑槽内滑动的稳定性。

可选的，所述限位杆上设有滑轮，所述滑轮滑动连接在所述限位槽内。

通过采用上述技术方案，可减少限位杆在滑槽内滑动时受到的阻力，同时也可进一步提高滑块在滑槽内滑动时的稳定性。

可选的，所述第二安装板的四角均开设有多个定位槽，所述定位槽位于所述第一安装板靠近第二安装板一侧且所述定位槽内设有定位杆，所定位杆靠近所述定位槽槽底的一端的端部与所述定位槽的槽底之间固接有弹簧，所述定位杆远离所述第一安装板的一端抵接在所述移动太阳能帆板的侧壁上，所述移动太阳能帆板上板开设有定位孔，当所述滑块滑动所述滑槽靠近所述安装板的边缘处的端部时，所述定位杆插接在所述定位孔内。

通过采用上述技术方案，当移动太阳能帆板展开后，定位杆可在弹簧的作用下插接入定位孔内，由此使移动太阳能帆板的位置固定，提高太阳能帆板展开时的稳定性。

可选的，所述定位槽的槽口设置为弧形且所述弹簧紧贴所述定位槽的内侧壁。

通过采用上述技术方案，可对弹簧收缩或伸长的方向进行限制，提高定位杆的稳定性。

可选的，所述滑槽靠近所述第一安装板的边缘处的侧壁上开设有紧锁槽，所述紧锁槽内转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的轴线与所述主动齿轮的轴线平行，所述螺纹杆外螺纹连接有螺纹筒，所述螺纹筒的设置为长方体状且所述螺纹筒远离所述螺纹杆的一端穿过所述第一安装板并与所述第一安装板滑动连接，所述螺纹杆的侧壁上固接有定位齿轮，所述定位齿轮与所述螺纹杆同轴设置，所述滑块上固接有齿条，当所述滑块移动所述紧锁槽一侧时，所述齿条与所述定位齿轮啮合，所述移动太阳能帆板上开设有用于使所述螺纹筒穿过的滑孔，所述第二安装板靠近所述第一安装板的侧壁上开设有插接槽，当所述滑块移动至所述滑槽靠近所述第一安装板边角处的一端的端部时，所述螺纹杆穿过所述滑孔并插接在所述插接槽内。

通过采用上述技术方案，当滑块沿滑槽移动至紧锁槽一侧时，滑块上的齿条与定位齿轮啮合由此定位齿轮可带动螺纹杆转动，由此使螺纹杆上的螺纹筒穿过滑块并插接在第二安装板上的插接槽内，由此将移动太阳能帆板的位置固定，提高帆板的稳定性。

可选的，所述滑孔靠近所述第一安装板一侧的截面大于所述滑孔远离所述第一安装板一侧的截面。

通过采用上述技术方案，由于螺纹筒在定位齿轮的驱动下是逐渐上升的，由此可减少滑孔的开设面积，进而提高移动太阳能帆板接收光能的面积。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.可通过启动驱动电机使驱动电机通过连接组件带动四个移动太阳能帆沿滑槽移动至第一安装板的边角处，进而快速使四个移动太阳能帆板展开，由此通过主动齿轮带动四个移动太阳能板沿滑槽展开，不仅结构简单可靠，可达到卫星帆板展开的目的，并且四个移动太阳能帆板可通过独立的滑槽进行展开，提高了该装置的适应能力；

2.主动齿轮可同时带动四个从动齿轮转动，进而使第一从动链轮和第二从动轮之间的传输带带动滑块沿滑槽移动，进而可使四个移动太阳能帆板沿滑槽向互相远离的一侧移动，由此使移动太阳能帆板快速展开；

3.当移动太阳能帆板展开后，定位杆可在弹簧的作用下插接入定位孔内，由此使移动太阳能帆板的位置固定，提高太阳能帆板展开时的稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例1的整体结构示意图；

图2是本申请实施例1的主动齿轮的结构示意图；

图3是本申请实施例1的限位杆的结构示意图；

图4是本申请实施例1的定位槽的结构示意图；

图5是本申请实施例1的定位孔的结构示意图；

图6是本申请实施例2的紧锁槽的结构示意图；

图7是本申请实施例2的螺纹筒的结构示意图；

图8是本申请实施例2的滑孔的结构示意图；

图9是本申请实施例2的插接槽的结构示意图；

图中，1、第一安装板；11、滑槽；111、紧锁槽；12、安装槽；13、主动齿轮；14、限位槽；15、连接板；16、驱动电机；2、第二安装板；21、插接槽；22、定位槽；221、弹簧；222、定位杆；3、空腔；4、移动太阳能帆板；41、定位孔；42、滑孔；5、连接组件；51、从动齿轮；52、第一从动轮；53、第二从动轮；54、第一转动柱；55、传输带；56、滑块；561、限位杆；562、滑轮；563、齿条；564、连接块；57、第二转动柱；6、螺纹杆；61、定位齿轮、62、螺纹筒。

具体实施方式

以下结合附图1-附图9，对本申请作进一步详细说明。

实施例1：一种卫星帆板展开装置，参照图1，包括第一安装板1，第一安装板1一侧设有第二安装板2，第一安装板1与第二安装板2互相平行且相对设置，第一安装板1与第二安装板2之间固定连接有用于连接两者的连接板15，第一安装板1与第二安装板2互相远离的一侧固定连接有固定太阳能帆板，固定太阳能帆板在图中未画出。

参照图1和图2，第一安装板1内的中心处开设有空腔3，空腔3内设有主动齿轮13，第一安装板1远离第二安装板2一侧设有用于驱动主动齿轮13转动的驱动电机16，驱动电机16的输出轴穿过固定太阳能帆板和第一安装板1的侧壁并与主动齿轮13固定连接，且驱动电机16的输出轴与主动齿轮13同轴设置，第一安装板1上固定连接有两个用于连接卫星本体的连接杆，驱动电机16位于两个连接杆之间且连接杆在图中未画出。

参照图1、图2和图3，第一安装板1上开设有四条滑槽11，滑槽11沿第一安装板1的对角线设置，滑槽11一端与空腔3相连通，滑槽11另一端位于第一安装板1的边角处，滑槽11一侧的侧壁上开设有安装槽12，安装槽12位于滑槽11的同一侧并与滑槽11相连通。安装槽12内设有连接组件5，连接组件5包括设置在安装槽12靠近主动齿轮13的一端的第一转动柱54，第一转动柱54转动连接在安装槽12内，第一转动柱54上固定连接有从动齿轮51，第一转动柱54穿过从动齿轮51并与从动齿轮51同轴设置，从动齿轮51与第一转动柱54固定连接。四个从动齿轮51围绕主动齿轮13的轴线等距设置并与主动齿轮13相啮合。

第一转动柱54上固定连接有第一从动轮52，第一从动轮52与从动齿轮51同轴设置。安装槽12远离主动齿轮13的一端设有第二转动柱57，第二转动柱57转动连接在安装槽12内，第二转动柱57上固定连接有第二从动轮53，第二从动轮53与第二转动柱57同轴设置，第一从动轮52与第二从动轮53之间套设有用于连接两者的传输带55，传输带55靠近滑槽11一侧固定连接有连接块564，连接块564远离传输带55一端固定连接有滑块56，滑块56滑动连接在滑槽11内，滑块56远离滑槽11的一端固定连接有移动太阳能帆板4，四个移动太阳能帆板4均位于同一平面内并呈矩阵状设置且其互相靠近的一侧边角互相抵接。

启动驱动电机16，驱动电机16可带动主动齿轮13转动，进而主动齿轮13可驱动与主动齿轮13啮合的从动齿轮51转动，同时从动齿轮51带动第一转动柱54转动，第一转动柱54带动第一从动轮52转动，同时第二转动柱57和第二从动轮53开始转动，进而传输带55带动滑块56沿滑槽11滑动，由此滑块56带动移动太阳能帆板4沿滑槽11开设的方向滑动，由此启动驱动电机16可使四个移动太阳能帆板4同时向互相远离的一侧滑动。

为了提高滑块56沿滑槽11滑动的稳定性，滑槽11远离安装槽12的一侧的侧壁开设有限位槽14，限位槽14沿滑槽11设置，滑块56远离连接块564的一侧固定连接有两个限位杆561，两个限位杆561远离滑块56的一端置于在限位槽14内，两个限位杆561之间转动连接有滑轮562，滑轮562位于限位杆561远离滑块56的一端，且滑轮562抵接在限位槽14的侧壁上。当滑块56在滑槽11内滑动时，滑轮562可在限位槽14内滑动，并将滑块56限制在滑槽11内。

参照图1、图4和图5，第二安装板2的四角处均开设有两个定位槽22，定位槽22位于第二安装板2靠近第一安装板1一侧且第二安装板2的对角线位于两个定位槽22之间，定位槽22的槽口设置为弧形且定位槽22内设有弹簧221，弹簧221的一端固定连接在定位槽22的槽底，弹簧221的另一端固定连接有定位杆222，定位杆222在弹簧221的作用力下抵接在移动太阳能帆板4的侧壁上，移动太阳能帆板4上开设有用于接收定位杆222的定位孔41，当移动太阳能帆板4移动至第一安装板1的边缘处时，定位杆222可在弹簧221的作用下插入移动太阳能帆板4上的定位孔41内，由此将移动太阳能帆板4固定在第一安装板1与第二安装板2之间。

实施例1的实施原理为，需要对卫星的帆板进行展开时，可通过启动驱动电机16，使滑块56沿滑槽11带动四个移动太阳能帆板4向互相远离的一侧移动，当滑块56移动至滑槽11远离主动齿轮13一端的端部时，定位杆222在弹簧221的作用下插接入定位槽22内，由此将移动太阳能帆板4位置固定，由此完成卫星帆板的展开。

实施例2

与实施例1不同之处在于：参照图6、图7和图8，滑槽11远离安装槽12的一侧的侧壁上开设有紧锁槽111，滑块56靠近紧锁槽111一侧固定连接有齿条563，紧锁槽111内设有螺纹杆6，螺纹杆6转动连接在紧锁槽111内，螺纹杆6上固定连接有定位齿轮61，定位齿轮61与齿条563啮合且定位齿轮61与螺纹杆6通轴设置。螺纹杆6外套设并螺纹连接有螺纹筒62，螺纹筒62穿过第一安装板1的侧壁并与第一安装板1滑动连接，且螺纹筒62设置为长方体状，移动太阳能帆板4上开设有滑孔42，螺纹筒62远离螺纹杆6的一端穿过移动太阳能帆板4置于滑孔42内。参照图9，第二安装板2朝向第一安装板1一侧开设有用于接收螺纹筒62的插接槽21。当滑块56沿滑槽11向第一安装板1的边角处移动时，滑块56上的齿条563与定位齿轮61相啮合，由此定位齿轮61会带动螺纹杆6在紧锁槽111内转动，由此使螺纹筒62在滑孔42内沿螺纹杆6向插接槽21一侧滑动，最终使螺纹筒62插接在插接槽21内，同时为了减少滑孔42对移动太阳能帆板4接收光能面积的影响，滑孔42靠近第一安装板1一侧的截面大于滑孔42远离第一安装板1一侧的截面。

实施例2的实施原理为：移动太阳能帆板4展开时，螺纹筒62可在滑块56的驱动下沿螺纹杆6逐渐向插接槽21内移动，当滑块56移动至滑槽11的边角处时，螺纹筒62插接在插接槽21内，由此将移动太阳能帆板4的位置固定。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种卫星帆板展开装置，其特征在于，包括第一安装板（1）和第二安装板（2），所述第一安装板（1）和所述第二安装板（2）均设置为方形且互相平行设置，所述第一安装板（1）和所述第二安装板（2）设有用于连接连两者的连接板（15），所述第一安装板（1）上固接有用于连接卫星本体的连接杆，所述第一安装板（1）和所述第二安装板（2）互相远离的一侧均固接有固定太阳能帆板，所述第一安装板（1）内设有主动齿轮（13），所述卫星本体上设有用于驱动所述主动齿轮（13）转动的驱动电机（16），所述第一安装板（1）上开设有四条滑槽（11），所述滑槽（11）分别沿所述第一安装板（1）平面投影的角线设置，所述第一安装板（1）和所述第二安装板（2）之间设有四个移动太阳能帆板（4），所述固定太阳能帆板与所述移动太阳能帆板（4）互相平行，四个所述移动太阳能帆板（4）均位于同一平面内且并呈矩阵状互相抵接，所述第一安装板（1）内设有使四个所述移动太阳能帆板（4）在所述主动齿轮（13）的作用下沿所述滑槽（11）向互相远离一侧滑动的连接组件（5）。

2.根据权利要求1所述的一种卫星帆板展开装置，其特征在于，所述第一安装板（1）上设有四个与所述滑槽（11）相连通的安装槽（12），所述连接组件（5）包括围绕所述主动齿轮（13）轴线等距设置的四个从动齿轮（51），所述从动齿轮（51）分别位于所述安装槽（12）靠近所述所述主动齿轮（13）一端的端部，所述安装槽（12）内转动连接有第一转动柱（54），所述第一转动柱（54）穿过所述从动齿轮（51），所述第一转动柱（54）与所述从动齿轮（51）同轴设置并固接，所述第一转动柱（54）上固接有第一从动轮（52），所述第一从动轮（52）与所述从动齿轮（51）同轴设置，所述安装槽（12）内均设有第二从动轮（53），所述第二从动轮（53）位于所述安装槽（12）内远离所述主动齿轮（13）的一端，所述安装槽（12）内转动连接有第二转动柱（57），所述第二从动轮（53）固接在所述第二转动柱（57）上并与所述第二转动柱（57）同轴设置，同一所述安装槽（12）内的所述第二从动轮（53）和所述第一从动轮（52）之间设有用于连接两者的传输带（55），所述传输带（55）沿所述安装槽（12）设置，所述传输带（55）上设有固接有滑块（56），所述滑块（56）与所述滑槽（11）滑动连接，所述滑块（56）远离所述滑槽（11）槽底的一端与所述移动太阳能帆板（4）固接。

3.根据权利要求2所述的一种卫星帆板展开装置，其特征在于，所述滑槽（11）远离所述安装槽（12）一侧的侧壁上开设有限位槽（14），所述滑块（56）远离所述传输带（55）的一侧固接有限位杆（561），所述限位杆（561）远离所述传输带（55）的一端置于所述限位槽（14）内。

4.根据权利要求3所述的一种卫星帆板展开装置，其特征在于，所述限位杆（561）上设有滑轮（562），所述滑轮（562）滑动连接在所述限位槽（14）内。

5.根据权利要求2所述的一种卫星帆板展开装置，其特征在于，所述第二安装板（2）的四角均开设有多个定位槽（22），所述定位槽（22）位于所述第一安装板（1）靠近第二安装板（2）一侧且所述定位槽（22）内设有定位杆（222），所定位杆（222）靠近所述定位槽（22）槽底的一端的端部与所述定位槽（22）的槽底之间固接有弹簧（221），所述定位杆（222）远离所述第一安装板（1）的一端抵接在所述移动太阳能帆板（4）的侧壁上，所述移动太阳能帆板（4）上板开设有定位孔（41），当所述滑块（56）滑动所述滑槽（11）靠近所述第二安装板（2）的边缘处的一端的端部时，所述定位杆（222）插接在所述定位孔（41）内。

6.根据权利要求5所述的一种卫星帆板展开装置，其特征在于，所述定位槽（22）的槽口设置为弧形且所述弹簧（221）紧贴所述定位槽（22）的内侧壁。

7.根据权利要求2所述的一种卫星帆板展开装置，其特征在于，所述滑槽（11）靠近所述第一安装板（1）的边缘处的侧壁上开设有紧锁槽（111），所述紧锁槽（111）内转动连接有螺纹杆（6），所述螺纹杆（6）的轴线与所述主动齿轮（13）的轴线平行，所述螺纹杆（6）外螺纹连接有螺纹筒（62），所述螺纹筒（62）的设置为长方体状且所述螺纹筒（62）远离所述螺纹杆（6）的一端穿过所述第一安装板（1）并与所述第一安装板（1）滑动连接，所述螺纹杆（6）的侧壁上固接有定位齿轮（61），所述定位齿轮（61）与所述螺纹杆（6）同轴设置，所述滑块（56）上固接有齿条（563），当所述滑块（56）移动所述紧锁槽（111）一侧时，所述齿条（563）与所述定位齿轮（61）啮合，所述移动太阳能帆板（4）上开设有用于使所述螺纹筒（62）穿过的滑孔（42），所述第二安装板（2）靠近所述第一安装板（1）的侧壁上开设有插接槽（21），当所述滑块（56）移动至所述滑槽（11）靠近所述第一安装板（1）边角处的一端的端部时，所述螺纹杆（6）穿过所述滑孔（42）并插接在所述插接槽（21）内。

8.根据权利要求7所述的一种卫星帆板展开装置，其特征在于，所述滑孔（42）靠近所述第一安装板（1）一侧的截面大于所述滑孔（42）远离所述第一安装板（1）一侧的截面。

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