CN117189798A - 一种用于空间驱动装置的限位组件及限位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于空间驱动装置的限位组件及限位方法，所述限位组件包括：弹簧限位机构、轴壳和法兰；所述轴壳的侧面设置最大位置标志块，弹簧限位机构安装在轴壳侧面；轴壳固定在空间驱动装置上，法兰随空间驱动装置运动，法兰的侧面设置法兰凸台；弹簧限位机构通过弹簧和限位块实现弹动限位；法兰通过法兰凸台、最大位置标志块与弹簧限位机构配合实现相对于轴壳的单向转动限位。本发明的限位组件及限位方法有效克服了传统电气式限位组件及方法无法难以在低温、真空空间环境下稳定服役的缺点，适用于空间驱动装置。

Description

一种用于空间驱动装置的限位组件及限位方法

技术领域

本发明涉及一种用于空间驱动装置的限位组件及限位方法，属于空间机构设计技术领域。

背景技术

双轴帆板驱动装置(BSADA)是一种重要的空间驱动装置，负责传输整星全部能源，支撑帆板、承受帆板展开冲击载荷，属于卫星全寿命周期持续工作的活动部件，且结构复杂，是卫星中的核心部件。目前直连式双轴帆板驱动装置在过程中需要从压紧位置转动至基准位置，并在一定范围内往复摆动，但不能反向从基准位置运动至压紧位置，因此，该空间驱动装置需要一种单方向限位且可在空间稳定服役的限位组件及限位方法。

目前常用的限位组件为电限位组件和固定式机械限位组件，电限位组件依赖电信号传感器，由于空间具有低温、真空、辐照等复杂物理环境，电信号传感器在服役一段时间后会出现失效情况，导致限位功能丧失；固定式机械限位组件，其限位块无法运动，因此，无法实现单方向限位，不能满足双轴帆板驱动装置的限位需求。现有限位组件和限位方法无法满足空间驱动装置的限位要求，因此，迫切需要提出一种能够实现单方向限位且可在空间稳定服役的限位组件及方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有限位组件和限位方法无法满足空间驱动装置单方向限位且在空间稳定服役的问题，提出了一种用于空间驱动装置的限位组件及限位方法。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：一种用于空间驱动装置的限位组件，包括：弹簧限位机构、轴壳和法兰；

所述轴壳的侧面设置最大位置标志块，弹簧限位机构安装在轴壳侧面；

轴壳固定在空间驱动装置上，法兰随空间驱动装置运动，法兰的侧面设置法兰凸台；

弹簧限位机构通过弹簧和限位块实现弹动限位；法兰通过法兰凸台、最大位置标志块与弹簧限位机构配合实现相对于轴壳的单向转动限位。

进一步的，所述弹簧限位机构包括基座、限位块、弹簧和压板；

所述基座为扇形，所述基座两端设置第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽和第二安装槽内分别设置第一安装孔和第二安装孔，所述基座中部设置凹槽形成配合部，所述配合部的一角设置圆形配合槽、侧壁面设置第一弹簧孔和第二弹簧孔；在基座上设置第三安装孔和第四安装孔，第三安装孔和第四安装孔分别位于配合部的两侧；

所述限位块为多边形，一角设置圆形块；

所述弹簧为之字形，包括第一安装端、第二安装端和顶压端；

所述限位块通过所述圆形块嵌入所述基座的圆形配合槽中，能够在配合部中相对滑动；所述弹簧的第一安装端和第二安装端分别嵌入第一弹簧孔和第二弹簧孔，通过顶压端对所述限位块施加预紧力；所述压板通过两侧的第五安装孔和第六安装孔与所述基座的第三安装孔和第四安装孔连接，压紧限位块。

进一步的，所述轴壳的侧面设置第一安装台和第二安装台，基座两端分别与第一安装台和第二安装台连接。

进一步的，所述压板中部设置有观察槽。

进一步的，所述限位块表面溅射二硫化钼。

根据上述一种用于空间驱动装置的限位组件的限位方法，包括：

将限位块、弹簧安装于基座的配合部中，并将压板安装在基座上，将基座安装于轴壳上；将轴壳固定在空间驱动装置上；

法兰随空间驱动装置运动，当法兰凸台从第二安装台外侧向最大位置标志块运动时，法兰凸台与限位块接触并挤压限位块压缩弹簧，使法兰凸台越过限位块；

法兰凸台越过限位块后，弹簧重新顶压限位块，使限位块从配合部中伸出；当法兰凸台从第一安装台的外侧向第二安装台方向运动时，限位块的位置被基体约束，法兰凸台无法顶开限位块，使得空间驱动装置只能在第一安装台外侧与最大位置标志块间运动，实现单方向限位。

本发明与现有技术相比的优点在于：

本发明提供了一种用于空间驱动装置的限位组件及限位方法，通过限位块的滑动实现了单方向限位，解决了传统固定式机械限位组件无法实现单方向限位的问题，所提出限位组件不含任何电信号传感器，能够在空间低温、真空、辐照等复杂物理环境长期稳定服役，解决了传统电限位组件无法在空间稳定服役的问题，同时通过在限位块表面溅射二硫化钼，防止所述限位块在空间服役过程中卡死，为空间驱动装置的高可靠服役提供了保障。

附图说明

图1是本发明用于空间驱动装置的限位组件的结构示意图；

图2是本发明用于空间驱动装置的限位组件的基座、限位块、弹簧、压板的结构示意图；

图3是本发明用于空间驱动装置的限位组件的法兰的结构示意图；

图4是本发明用于空间驱动装置的限位组件的轴壳的结构示意图。

附图标记：

100：基座；101：第一安装槽；102：第二安装槽；103：第一安装孔；104：第二安装孔；105：配合部；106：圆形配合槽；107：第一弹簧孔；108：第二弹簧孔；109：第三安装孔；110：第四安装孔；111：限位块；112：圆形块；113：弹簧；114：第一安装端；115：第二安装端；116：顶压端；117：压板；118：第五安装孔；119：第六安装孔；120：观察槽；200：法兰；201：凸台；300：轴壳；301：最大位置标志块；302：第一安装台；303：第二安装台；304：第七安装孔；305：第八安装孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示为本发明的一种用于空间驱动装置的限位组件，包括：基座100、限位块111、弹簧113、压板117、法兰200和轴壳300；

如图2所示，基座100整体为扇形，基座100两端有第一安装槽101和第二安装槽102，第一安装槽101内有第一安装孔103，第二安装槽102内有第二安装孔104，基座100的中部为配合部105，配合部105靠近第一安装槽101的一角有圆形配合槽106，配合部105的侧壁面有第一弹簧孔107和第二弹簧孔108，配合部105的两侧有第三安装孔109和第四安装孔110；

如图2所示，限位块111为多边形，且其一角有圆形块112；

如图2所示，弹簧113为之字形，弹簧113有第一安装端114、第二安装端115及一个顶压端116；

如图2所示，压板117整体为扇形，压板117的两端有第五安装孔118和第六安装孔119，压板117中部有观察槽120；

如图3所示为法兰200，法兰200的侧面有凸台201；

如图4所示为轴壳300，轴壳300的侧面有最大位置标志块301，轴壳300的侧面还有第一安装台302和第二安装台303，第一安装台302上有第七安装孔304，第二安装台303上有第八安装孔305。

限位块111通过圆形块112嵌入基座100的圆形配合槽106中，使限位块111在基座100的配合部105中相对滑动；弹簧113通过第一安装端114和第二安装端115嵌入基座100的第一弹簧孔107和第二弹簧孔108，同时弹簧113通过顶压端116对限位块111施加预紧力；压板117通过第五安装孔118和第六安装孔119分别与基座100的第三安装孔109和第四安装孔110连接，对限位块111压紧；基座100的第一安装孔103和第二安装孔104与轴壳300的第七安装孔304和第八安装孔305连接，使基座100固定于轴壳300的侧面。

对限位块111表面溅射二硫化钼，防止限位块111在空间服役过程中卡死。

基于一种用于空间驱动装置的限位组件，实施一种限位方法，具体步骤包括：

将限位块111、压板117、弹簧113安装于基座100上，将基座100安装于轴壳300上，将轴壳300安装于空间驱动装置的外侧，将法兰200安装于空间驱动装置的端面，初始时，法兰凸台201位于第二安装台305的外侧；

法兰200随空间驱动装置运动，从第二安装台305外侧向最大位置标志块301运动，在此过程中，当法兰凸台201与限位块111接触时，挤压限位块111压缩弹簧113，使法兰200越过限位块111；

法兰200越过限位块111后，弹簧113重新顶压限位块111，此时组件状态如图1所示。当法兰200从第一安装台302外侧向第二安装台305外侧(定义第一安装台302和第二安装台305之间为内侧)运动时，限位块111的位置被基体100完全约束，法兰凸台201无法顶开限位块111，使得空间驱动装置只能在第一安装台302外侧与最大位置标志块301间运动，实现单方向限位。

将本发明的用于空间驱动装置的限位组件及限位方法应用于双轴帆板驱动装置，经验证，驱动装置在运动过程中可越过此限位组件，从-180°位置转动至0°位置，在越过此限位组件后，无法反向越过限位组件，即不能从0°位置转动至180°位置，实现了单向限位。此外，限位组件能够适应低温、真空、辐照等多物理场耦合空间环境，并可承受80N·m驱动力矩载荷，符合空间服役要求。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种用于空间驱动装置的限位组件，其特征在于，包括：弹簧限位机构、轴壳(300)和法兰(200)；

所述轴壳(300)的侧面设置最大位置标志块(301)，弹簧限位机构安装在轴壳(300)侧面；

轴壳(300)固定在空间驱动装置上，法兰(200)随空间驱动装置运动，法兰(200)的侧面设置法兰凸台(201)；

弹簧限位机构通过弹簧(113)和限位块(111)实现弹动限位；法兰(200)通过法兰凸台(201)、最大位置标志块(301)与弹簧限位机构配合实现相对于轴壳(300)的单向转动限位。

2.根据权利要求1所述的一种用于空间驱动装置的限位组件，其特征在于，所述弹簧限位机构包括基座(100)、限位块(111)、弹簧(113)和压板(117)；

所述基座(100)为扇形，所述基座(100)两端设置第一安装槽(101)和第二安装槽(102)，所述第一安装槽(101)和第二安装槽(102)内分别设置第一安装孔(103)和第二安装孔(104)，所述基座(100)中部设置凹槽形成配合部(105)，所述配合部(105)的一角设置圆形配合槽(106)、侧壁面设置第一弹簧孔(107)和第二弹簧孔(108)；在基座(100)上设置第三安装孔(109)和第四安装孔(110)，第三安装孔(109)和第四安装孔(110)分别位于配合部(105)的两侧；

所述限位块(111)为多边形，一角设置圆形块(112)；

所述弹簧(113)为之字形，包括第一安装端(114)、第二安装端(115)和顶压端(116)；

所述限位块(111)通过所述圆形块(112)嵌入所述基座(100)的圆形配合槽(106)中，能够在配合部(105)中相对滑动；所述弹簧(113)的第一安装端(114)和第二安装端(115)分别嵌入第一弹簧孔(107)和第二弹簧孔(108)，通过顶压端(116)对所述限位块(111)施加预紧力；所述压板(117)通过两侧的第五安装孔(118)和第六安装孔(119)与所述基座(100)的第三安装孔(109)和第四安装孔(110)连接，压紧限位块(111)。

3.根据权利要求2所述的一种用于空间驱动装置的限位组件，其特征在于，所述轴壳(300)的侧面设置第一安装台(302)和第二安装台(303)，基座(100)两端分别与第一安装台(302)和第二安装台(303)连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于空间驱动装置的限位组件，其特征在于，所述压板(117)中部设置有观察槽(120)。

5.根据权利要求2所述的一种用于空间驱动装置的限位组件，其特征在于，所述限位块(111)表面溅射二硫化钼。

6.根据权利要求2～5中任一所述一种用于空间驱动装置的限位组件的限位方法，其特征在于，包括：

将限位块(111)、弹簧(113)安装于基座(100)的配合部(105)中，并将压板(117)安装在基座(100)上，将基座(100)安装于轴壳(300)上；将轴壳(300)固定在空间驱动装置上；

法兰(200)随空间驱动装置运动，当法兰凸台(201)从第二安装台(305)外侧向最大位置标志块(301)运动时，法兰凸台(201)与限位块(111)接触并挤压限位块(111)压缩弹簧(113)，使法兰凸台(201)越过限位块(111)；

法兰凸台(201)越过限位块(111)后，弹簧(113)重新顶压限位块(111)，使限位块(111)从配合部(105)中伸出；当法兰凸台(201)从第一安装台(302)的外侧向第二安装台(305)方向运动时，限位块(111)的位置被基体(100)约束，法兰凸台(201)无法顶开限位块(111)，使得空间驱动装置只能在第一安装台(302)外侧与最大位置标志块(301)间运动，实现单方向限位。