CN116443276A - 一种分离式柔性太阳翼收展机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航天领域，具体为一种分离式柔性太阳翼收展机构，包括壳体、展开口、驱动装置、收拢装置、展开装置，展开口位于壳体前端，壳体的内部设有驱动装置和收拢装置，所述收拢装置，包括：伸缩杆、太阳翼一、伸缩轴杆、太阳翼二、旋转轴、太阳翼三、固定滑杆，伸缩杆位于收拢装置中心处，伸缩杆上缠绕有太阳翼一，伸缩轴杆位于太阳翼一外圈，伸缩轴杆上缠绕有太阳翼二，旋转轴位于太阳翼二的外圈，旋转轴上缠绕有太阳翼三，太阳翼三与展开装置的中部固定，展开装置的两侧为可伸缩结构，且展开装置的两侧分别与太阳翼一、太阳翼二连接，展开装置的底部与驱动装置连接；本发明将多层柔性太阳翼进行统一的收拢，节约大量的空间。

Description

一种分离式柔性太阳翼收展机构

技术领域

本发明涉及航天领域，具体涉及一种分离式柔性太阳翼收展机构。

背景技术

随着航天科技的发展，随着人们对展开机构的要求越来越高，对太阳翼的功率和质量要求越来越高，但是传统的机械式刚性太阳翼随着功率的增加，太阳翼面板质量也线性增加，而质量的增加会降低卫星整体频率。传统的太阳翼多采用机械式展开，存在机械结构复杂、易受冲击损坏、质量大、成本高等缺点，且对于航天器具有重复收拢展开功能需求、对重量和收拢包络要求很高的特殊应用场景，现有太阳翼仍存在一定不足。

发明内容

因此，本发明是一种分离式柔性太阳翼收展机构，通过在初始阶段对壳体以及内部的收拢装置进行横向的展开，然后在进行纵向的柔性太阳翼的延展，达到通过对柔性太阳翼紧密化的布置，达到降低太阳翼在卫星中的质量占比和空间占比，同时对于可控展开的柔性太阳翼，一方面可以实行多次的收展，满足需要多次收展的需求，增加装置的适用性，另一方面避免由于展开的冲击力过大，导致损伤柔性太阳翼，本发明是通过以下技术方案实现上述目的：

一种分离式柔性太阳翼收展机构，包括壳体、展开口、驱动装置、收拢装置、展开装置，展开口位于壳体前端，壳体的内部设有驱动装置和收拢装置，所述收拢装置，包括：伸缩杆、太阳翼一、伸缩轴杆、太阳翼二、旋转轴、太阳翼三、固定滑杆，伸缩杆位于收拢装置中心处，伸缩杆上缠绕有太阳翼一，伸缩轴杆位于太阳翼一外圈，伸缩轴杆上缠绕有太阳翼二，旋转轴位于太阳翼二的外圈，旋转轴上缠绕有太阳翼三，太阳翼三与展开装置的中部固定，展开装置的两侧为可伸缩结构，且展开装置的两侧分别与太阳翼一、太阳翼二连接，展开装置的底部与驱动装置连接，驱动装置用于带动柔性太阳翼和展开装置前后平移。

优选的，所述伸缩杆的右侧与壳体的右侧内壁转动连接，伸缩杆内部设置蜗簧。

优选的，所述伸缩轴杆与壳体的左侧内壁转动连接，在伸缩轴杆内部设置蜗簧。

优选的，所述旋转轴左右两侧与壳体转动连接，旋转轴内部设置蜗簧。

优选的，所述展开装置，包括：伸缩板、固定部、延展固定部一、延展固定部二、固定让位口，伸缩板位于展开口处，伸缩板分为三部分，其中间部分与驱动装置固定连接，固定部固定在伸缩板上，延展固定部一位于固定部的左侧并通过滑杆滑动连接，延展固定部二位于固定部的右侧并通过滑杆滑动连接，固定让位口位于延展固定部一、延展固定部二的端部。

优选的，所述固定滑杆位于太阳翼一、太阳翼二的一端，固定让位口与固定滑杆相互连接，使得固定滑杆可以通过固定让位口进行滑动。

优选的，所述固定部上有七个在左右方向贯穿自身的孔洞，其中四个孔洞与延展固定部二通过滑杆滑动连接，另外三个孔洞与延展固定部一通过滑杆滑动连接。

优选的，所述固定部的两端分别固定有与延展固定部一、延展固定部二相适配的夹持固定部。

优选的，所述驱动装置，包括：电机、限位板、双螺纹杆、伸出杆，电机位于壳体左右两侧内壁上并固定连接，双螺纹杆与电机的输出轴连接，限位板位于双螺纹杆的两端并与双螺纹杆螺纹连接，限位板与伸出杆固定连接，伸出杆位于限位板与展开装置之间，上下交叉排列，且其上下交叉部分设置可旋转连接件。

本发明有益效果：

1、通过将多层柔性太阳翼进行统一的收拢，相较于其他多层柔性太阳翼装置，降低了相关的配套装置的使用，同时节约的大量的空间，降低了收拢包络的体积。

2、本发明通过电机对太阳翼展开的速度进行控制，防止过大的冲击力导致太阳翼展开失败的问题出现。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明收拢装置展开示意图。

图3为本发明收拢装置收拢细节示意图。

图4为本发明收拢装置展开细节示意图。

图5为本发明展开装置和驱动装置示意图。

图6为本发明展开装置和驱动装置侧视图。

图7为本发明展开装置部分组件示意图。

图8为本发明固定部示意图。

图9为本发明展开装置展开示意图。

图10为本发明中图9-A的局部示意图。

附图标记说明：

1、壳体；2、展开口；3、收拢装置；31、伸缩杆；32、太阳翼一；33、伸缩轴杆；34、太阳翼二；35、旋转轴；36、太阳翼三；37、固定滑杆；4、展开装置；41、伸缩板；42、固定部；43、延展固定部一；44、延展固定部二；45、固定让位口；5、驱动装置；51、电机；52、限位板；53、双螺纹杆；54、伸出杆。

具体实施方式

本发明优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例，然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例，另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略。

如图1、2所示，一种分离式柔性太阳翼收展机构，包括：壳体1、展开口2、驱动装置5、收拢装置3、展开装置4；

所述壳体1分为三部分，壳体1中间部分与卫星部分固定连接，左右两部分与中间分别嵌套连接，既可以左右延展，又可以左右收拢；

所述展开口2位于壳体1前端，用于柔性太阳翼在收展时驱动装置5和展开装置4进出壳体1；

如图4所示，收拢装置3，包括：伸缩杆31、太阳翼一32、伸缩轴杆33、太阳翼二34、旋转轴35、太阳翼三36、固定滑杆37；

所述伸缩杆31位于收拢装置3中心处，伸缩杆31可以进行伸缩，同时伸缩杆31的右侧与壳体1的右侧内壁转动连接，在伸缩杆31内部设置蜗簧，可以在驱动装置5收拢时对太阳翼一32进行收拢，伸缩杆31用于缠绕太阳翼一32；

所述伸缩轴杆33位于太阳翼一32外圈，伸缩轴杆33分为内外两部分，可以进行左侧的延展和绕自身轴心的旋转，伸缩轴杆33与壳体1的左侧内壁转动连接，在伸缩轴杆33内部设置蜗簧，可以在驱动装置5收拢时对太阳翼二34进行收拢，可以对旋转轴35进行支撑，伸缩轴杆33用于缠绕太阳翼二34；

所述旋转轴35位于太阳翼二34的外圈，旋转轴35左右两侧与壳体1转动连接，旋转轴35内部设置蜗簧，可以在驱动装置5收拢时对太阳翼三36进行收拢，旋转轴35用于缠绕太阳翼三36，太阳翼三36与展开装置4的中部固定；

所述固定滑杆37位于太阳翼一32、太阳翼二34的一端，用于与展开装置4进行配合连接，达到固定的目的；

如图4、10所示，展开装置4，包括：伸缩板41、固定部42、延展固定部一43、延展固定部二44、固定让位口45；

所述伸缩板41位于展开口2处，伸缩板41分为三部分，其中中间部分与驱动装置5固定连接，用于固定支撑固定部42；

所述固定部42位于伸缩板41上并相互固定连接，固定部42上有七个在左右方向贯穿自身的孔洞，其中四个孔洞与延展固定部二44通过滑杆滑动连接，另外三个孔洞与延展固定部一43通过滑杆滑动连接，固定部42有两方面的作用，其一是用于固定太阳翼三36，其二是用于支撑延展固定部一43、延展固定部二44，固定部42内部设有滑槽，延展固定部一43、延展固定部二44可以通过滑槽进行左右的延展；

所述延展固定部一43位于固定部42的左侧并通过滑杆滑动连接，用于对太阳翼二34进行纵向的延展；

所述延展固定部二44位于固定部42的右侧并通过滑杆滑动连接，用于对太阳翼一32进行纵向的延展；

固定部42的两端分别固定有与延展固定部一43、延展固定部二44相适配的夹持固定部，用于辅助延展固定部一43、延展固定部二44对太阳翼一32、太阳翼二34进行纵向的延展；

所述固定让位口45位于延展固定部一43、延展固定部二44的端部，固定让位口45与固定滑杆37相互连接，使得固定滑杆37可以通过固定让位口45进行滑动，达到对横向移动的太阳翼进行固定的目的；

如图5所示，驱动装置5，包括：电机51、限位板52、双螺纹杆53、伸出杆54；

所述电机51位于壳体1左右两侧内壁上并固定连接，用于带动双螺纹杆53进行旋转；

所述双螺纹杆53位于电机51之间，双螺纹杆53通过电机51的带动旋转对限位板52进行驱动，使限位板52向中间汇聚；

所述限位板52位于双螺纹杆53的两端并与双螺纹杆53螺纹连接，同时限位板52与伸出杆54固定连接，与用于双螺纹杆53通过螺纹进行连接，带动伸出杆54进行左右平移；

所述伸出杆54位于限位板52与展开装置4之间，上下交叉排列，且其上下交叉部分设置可旋转连接件，用于带动展开装置4前后平移；

本发明工作原理：

通过对伸缩杆31和伸缩轴杆33进行驱动，使得伸缩杆31推动壳体1的右侧部分壳体右移，同时带动太阳翼一32离开伸缩轴杆33内部，同理伸缩轴杆33推动壳体1的左侧部分壳体左移，然后带动太阳翼二34离开旋转轴35的内部向左侧移动，与此同时由于太阳翼一32和太阳翼二34的带动，太阳翼一32带动延展固定部二44右侧向右侧延展，同时太阳翼一32通过固定让位口45穿过延展固定部二44左侧部分，完成太阳翼一32横向的展开，太阳翼二34的横向展开同太阳翼一32相同，在太阳翼一32和太阳翼二34横向展开完成后，同时带动延展固定部一43、延展固定部二44展开完毕，然后驱动电机51，使得限位板52在双螺纹杆53中向中间汇聚，然后带动伸出杆54纵向伸出，伸出杆54带动伸缩板41前移，固定部42、延展固定部一43、延展固定部二44带动太阳翼一32、太阳翼二34、太阳翼三36纵向延展，完成太阳翼展开的目的，然后在收拢时，驱动电机51翻转，伸出杆54收缩，然后伸缩杆31、伸缩轴杆33、旋转轴35对太阳翼一32、太阳翼二34、太阳翼三36进行收拢，然后收缩伸缩杆31和伸缩轴杆33，完成整体的收拢。

Claims (9)

1.一种分离式柔性太阳翼收展机构，包括壳体(1)、展开口(2)、驱动装置(5)、收拢装置(3)、展开装置(4)，展开口(2)位于壳体(1)前端，壳体(1)的内部设有驱动装置(5)和收拢装置(3)，其特征在于：所述收拢装置(3)，包括：伸缩杆(31)、太阳翼一(32)、伸缩轴杆(33)、太阳翼二(34)、旋转轴(35)、太阳翼三(36)、固定滑杆(37)，伸缩杆(31)位于收拢装置(3)中心处，伸缩杆(31)上缠绕有太阳翼一(32)，伸缩轴杆(33)位于太阳翼一(32)外圈，伸缩轴杆(33)上缠绕有太阳翼二(34)，旋转轴(35)位于太阳翼二(34)的外圈，旋转轴(35)上缠绕有太阳翼三(36)，太阳翼三(36)与展开装置(4)的中部固定，展开装置(4)的两侧为可伸缩结构，且展开装置(4)的两侧分别与太阳翼一(32)、太阳翼二(34)连接，展开装置(4)的底部与驱动装置(5)连接，驱动装置(5)用于带动柔性太阳翼和展开装置(4)前后平移。

2.根据权利要求1所述的一种分离式柔性太阳翼收展机构，其特征在于：所述伸缩杆(31)的右侧与壳体(1)的右侧内壁转动连接，伸缩杆(31)内部设置蜗簧。

3.根据权利要求1所述的一种分离式柔性太阳翼收展机构，其特征在于：所述伸缩轴杆(33)与壳体(1)的左侧内壁转动连接，在伸缩轴杆(33)内部设置蜗簧。

4.根据权利要求1所述的一种分离式柔性太阳翼收展机构，其特征在于：所述旋转轴(35)左右两侧与壳体(1)转动连接，旋转轴(35)内部设置蜗簧。

5.根据权利要求1所述的一种分离式柔性太阳翼收展机构，其特征在于：所述展开装置(4)，包括：伸缩板(41)、固定部(42)、延展固定部一(43)、延展固定部二(44)、固定让位口(45)，伸缩板(41)位于展开口(2)处，伸缩板(41)分为三部分，其中间部分与驱动装置(5)固定连接，固定部(42)固定在伸缩板(41)上，延展固定部一(43)位于固定部(42)的左侧并通过滑杆滑动连接，延展固定部二(44)位于固定部(42)的右侧并通过滑杆滑动连接，固定让位口(45)位于延展固定部一(43)、延展固定部二(44)的端部。

6.根据权利要求5所述的一种分离式柔性太阳翼收展机构，其特征在于：所述固定滑杆(37)位于太阳翼一(32)、太阳翼二(34)的一端，固定让位口(45)与固定滑杆(37)相互连接，使得固定滑杆(37)可以通过固定让位口(45)进行滑动。

7.根据权利要求5所述的一种分离式柔性太阳翼收展机构，其特征在于：所述固定部(42)上有七个在左右方向贯穿自身的孔洞，其中四个孔洞与延展固定部二(44)通过滑杆滑动连接，另外三个孔洞与延展固定部一(43)通过滑杆滑动连接。

8.根据权利要求5所述的一种分离式柔性太阳翼收展机构，其特征在于：所述固定部(42)的两端分别固定有与延展固定部一(43)、延展固定部二(44)相适配的夹持固定部。

9.根据权利要求1所述的一种分离式柔性太阳翼收展机构，其特征在于：所述驱动装置(5)，包括：电机(51)、限位板(52)、双螺纹杆(53)、伸出杆(54)，电机(51)位于壳体(1)左右两侧内壁上并固定连接，双螺纹杆(53)与电机(51)的输出轴连接，限位板(52)位于双螺纹杆(53)的两端并与双螺纹杆(53)螺纹连接，限位板(52)与伸出杆(54)固定连接，伸出杆(54)位于限位板(52)与展开装置(4)之间，上下交叉排列，且其上下交叉部分设置可旋转连接件。