CN205780259U - 自锁型合页及采用所述自锁型合页的立方星电池阵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自锁型合页及采用所述自锁型合页的立方星电池阵，自锁型合页包括体装板固定件、展开阵固定件、定位轴、螺钉、锁紧片、扭簧、定位销、弹簧和限位凸起；在扭簧力的驱动下，展开阵固定件绕体装板固定件转动，当展开到设定的角度时，弹簧将定位销从通孔弹入到盲孔中从而起到定位作用；立方星电池阵采用了此种类型的合页，电池阵包括3P片电池板和若干个自锁型合页，P=1,2,3……，电池板平均分为三排，排与排间通过合页连接，连接第一排与第二排电池板的合页与连接第二排与第三排电池板的合页位于电池板的两面，第二排的列与列间通过合页连接，且邻列上的合页位于电池板的两面。该实用新型尺寸小、质量小、适应性高、可移植性好、展开面积大。
Description
技术领域
本实用新型属于立方星技术领域，具体涉及一种自锁型合页及采用所述自锁型合页的立方星电池阵。
背景技术
近些年，伴随着通信、光电元件、材料、传感器、应用流体等科技的快速发展，立方星技术发展显著加速，利用立方星进行远程测量、试验成为可能。低廉的成本促使了世界范围内立方星研制计划的涌现。
电源是立方星非常重要的分系统，包括蓄电池组和太阳能电池阵。它为立方星提供所需的工作能源，其中太阳电池阵又是唯一的能量直接来源。它将太阳光转换成电能给星上负载供电，同时还能为维持立方星阴影期间工作的蓄电池组充电。由此可见，太阳能电池阵在立方星中占有至关重要的地位。
但由于立方星体积小，星表面积小，体装太阳能电池阵面积有限，导致立方星电量不足的严重缺陷，这就限制了立方星可带负载的能力，对于很多太空试验只能望洋兴叹。
为了解决立方星电量不足的问题，行之有效的办法就是为立方星设计可展开太阳能电池阵。而可展开电池阵实施的难点就在于展开太阳能电池阵结构的设计。
目前国外也有立方星可折叠式展开太阳能电池阵。如意大利罗马大学的Fabio Santoni等设计的可折叠式立方星展开太阳能电池阵系统。该设计存在如下缺陷：（1）尺寸大，导致展开阵与体装板间距大，立方星可能卡死在分离机构中，发射失败；（2）质量大，限制立方星所带负载的质量，提高发射成本；（3）适应性低，展开阵只可以与体装板成90°角展开，使得展开阵受太阳光照射效果差，电量产生少；（4）可移植性差，只可用于双单元立方星，不可用于三单元等多单元立方星。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种自锁型合页及采用所述自锁型合页的立方星电池阵，其尺寸小、质量小、适应性高、可移植性好。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种自锁型合页，包括体装板固定件、展开阵固定件、定位轴、螺钉、锁紧片、扭簧、定位销和弹簧；体装板固定件为U形，展开阵固定件一端嵌入体装板固定件的开口端，通过定位轴使得体装板固定件开口端与展开阵固定件转动配合，扭簧套在定位轴上，并在轴向上被展开阵固定件限位，扭簧的直扭转臂分别与体装板固定件和展开阵固定件接触；体装板固定件开口端两侧分别设有通孔，所述通孔轴线与定位轴的轴线平行且不重合，展开阵固定件上设有盲孔，定位销和弹簧依次设置在所述通孔内，弹簧与体装板固定件的外壁同侧，锁紧片通过螺钉固定在开口端外壁，对定位销和弹簧限位，当自锁型合页展开到设定的角度时，所述盲孔与上述通孔中心轴线重合，弹簧将定位销推入盲孔，进行定位。
在体装板固定件和展开阵固定件之间相对的端面上错开设置有在同一转动面上的限位凸起，体装板固定件和展开阵固定件之间通过各自端面的限位凸起配合，使得展开阵固定件的展开角度不超过180°
一种自锁型合页的立方星电池阵，包括3P片电池板和若干个自锁型合页，P=1,2,3……，3P片电池板平均分为三排，排与排之间的电池板通过自锁型合页连接，位于第二排的列与列之间通过自锁型合页连接，连接第一排与第二排电池板的自锁型合页与连接第二排与第三排电池板的自锁型合页位于电池板的两面；第二排相邻列上的自锁型合页位于电池板的两面。
位于立方星两侧的电池阵展开后关于立方星形心对称。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：（1）尺寸小，能够保证展开阵与分离机构间有足够的间隙，确保发射成功。
（2）质量小，可在立方星规范的有限质量内增加更多的负载，降低发射成本。
（3）适应性高，只要适当调整体装板固定件、展开阵固定件之间的限位凸起的斜角角度，即可使展开阵相对体装板以任何角度展开，可控制展开阵与太阳光垂直，因此受照效果好，产生电量多。
（4）可移植性好，只需增减合页的数量就可应用于任何单元的立方星，且只需增加电池阵数量即可增大接受光照面积。
（5）可展开面积大，可以在单位时间内将更多太阳能转换为电能，为立方星提供充足的电量，使卫星可以携带更多载荷，实现更多功能。
附图说明
图1是本实用新型自锁型合页的闭合状态的结构示意图。
图2是本实用新型自锁型合页的展开状态的结构示意图。
图3是本实用新型自锁型合页展开状态时的爆炸图。
图4是本实用新型自锁型合页体装板固定件的结构示意图。
图5是本实用新型自锁型合页展开阵固定件的结构示意图。
图6是本实用新型采用自锁型合页的立方星电池阵的收拢状态结构示意图。
图7是本实用新型采用自锁型合页的立方星电池阵的展开状态结构示意图。
图8是本实用新型采用自锁型合页的立方星电池阵采用3片电池板结构示意图。
图9是本实用新型采用自锁型合页的立方星电池阵采用9片电池板结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
结合图1~图5，一种自锁型合页，包括体装板固定件1、展开阵固定件2、定位轴3、螺钉4、锁紧片5、扭簧6、定位销7和弹簧8；体装板固定件1为U形，展开阵固定件2一端嵌入体装板固定件1的开口端，通过定位轴3使得体装板固定件1与展开阵固定件2转动配合，在体装板固定件1开口端和展开阵固定件2之间相对的端面上错开设置有在同一转动面上的限位凸起9，体装板固定件1和展开阵固定件2之间通过各自端面的限位凸起9配合，扭簧6套在定位轴3上，并在轴向上被展开阵固定件2的两内端面限位，扭簧6的直扭转臂分别与体装板固定件1和展开阵固定件2接触。体装板固定件1开口端两侧分别设有通孔，所述通孔轴线与定位轴3的轴线平行且不重合，当自锁型合页展开到设定的角度时，展开阵固定件2上与上述通孔对应位置设有盲孔，定位销7和弹簧8依次设置在所述通孔内，弹簧8与体装板固定件1的外壁同侧，锁紧片5通过螺钉4固定在开口端外壁，对定位销7和弹簧8限位。当自锁型合页展开到设定的角度时，所述盲孔与上述通孔中心轴线重合，定位销7被弹簧8弹入到展开阵固定件2的盲孔中，从而起到固定作用。
结合图6和、图7和图8，一种采用自锁型合页的立方星电池阵，包括3P片电池板和若干个自锁型合页，P=1,2,3……，3P片电池板平均分为三排，排与排之间的电池板通过自锁型合页连接，位于第二排的列与列之间通过自锁型合页连接，连接第一排与第二排电池板的自锁型合页与连接第二排与第三排电池板的自锁型合页位于电池板的两面；第二排相邻列上的自锁型合页位于电池板的两面。
结合图6和图7，一种采用自锁型合页电池阵的立方星，将上述两个采用自锁型合页的立方星电池阵通过自锁型合页与立方星转动连接，且上述两个采用自锁型合页的立方星电池阵中心对称，电池板上设有烧线孔，初始状态时由于尼龙线的束缚，电池阵处于收拢状态，当烧线系统将线烧断时，电池阵的束缚解开，在扭簧6力的驱动下，六块展开板依次展开，到达展开角度后通过定位销7锁紧。
实施例1：
结合图1~图7，一种采用自锁型合页的立方星电池阵，以3片电池板和2个自锁型合页为例，3片电池板排成三排一列，排与排之间的电池板通过自锁型合页连接，位于第二排的列与列之间通过自锁型合页连接，连接第一排与第二排电池板的自锁型合页与连接第二排与第三排电池板的自锁型合页位于电池板的两面；第二排相邻列上的自锁型合页位于电池板的两面。位于立方星两侧的电池阵展开后关于立方星形心对称。
一种用于立方星的可折叠多次展开的电池阵，包括体装板固定件1、展开阵固定件2、定位轴3、螺钉4、锁紧片5、扭簧6、定位销7和弹簧8。体装板固定件1为三面环绕形结构，展开阵固定件2与体装板固定件1所围成形状相配合，定位轴3固定于体装板固定件1之间，并与展开阵固定件2转动配合，定位轴3的轴线为体装板固定件1和展开阵固定件2相互转动的圆心，在体装板固定件1和展开阵固定件2之间相对的端面上错开设置有在同一转动面上的限位凸起，体装板固定件1和展开阵固定件2之间通过各自端面的限位凸起配合，扭簧6套在展开阵固定件2之间的定位轴上，并在轴向上被展开阵固定件2的两内端面限位，扭簧6的直扭转臂分别与体装板和展开阵接触，当合页展开到设定的角度时，定位销7被弹簧8弹入到展开阵固定件2的通孔中，从而起到固定作用，螺钉4上有螺纹，使锁紧片5紧紧贴合在体装板固定件1上，从而限制住定位销7和弹簧8的运动；其中，定位轴3的两端与体装板固定件1上的开孔过盈配合，体装板固定件1上开孔的外端通过螺纹紧固有M2的螺钉5，定位轴3被两端的螺钉5在轴向上限位；体装板固定件1上开有被配置于与体装板固连的螺纹孔，通过四个M1.6的螺钉将体装板固定件1固定在体装板上；展开阵固定件2上开有被配置于与展开阵固连的螺纹孔；通过三个M1.6的螺钉将展开阵固定件2固定在展开阵上。
实施例2：
结合图1~图6以及图8：一种采用自锁型合页的立方星电池阵，以6片电池板和6个自锁型合页为例，6片电池板分为三排两列，排与排之间的电池板通过自锁型合页连接，位于第二排的列与列之间通过自锁型合页连接，连接第一排与第二排电池板的自锁型合页与连接第二排与第三排电池板的自锁型合页位于电池板的两面；第二排相邻列上的自锁型合页位于电池板的两面。位于立方星两侧的电池阵展开后关于立方星形心对称。
一种用于立方星的可折叠多次展开的电池阵，包括体装板固定件1、展开阵固定件2、定位轴3、螺钉4、锁紧片5、扭簧6、定位销7和弹簧8；体装板固定件1为三面环绕形结构，展开阵固定件2与体装板固定件1所围成形状相配合，定位轴3固定于体装板固定件1之间，并与展开阵固定件2转动配合，定位轴3的轴线为体装板固定件1和展开阵固定件2相互转动的圆心，在体装板固定件1和展开阵固定件2之间相对的端面上错开设置有在同一转动面上的限位凸起，体装板固定件1和展开阵固定件2之间通过各自端面的限位凸起配合，扭簧6套在展开阵固定件2之间的定位轴上，并在轴向上被展开阵固定件2的两内端面限位，扭簧6的直扭转臂分别与体装板和展开阵接触，当合页展开到设定的角度时，定位销7被弹簧8弹入到展开阵固定件2的通孔中，从而起到固定作用，螺钉4上有螺纹，使锁紧片5紧紧贴合在体装板固定件1上，从而限制住定位销7和弹簧8的运动；其中，定位轴3的两端与体装板固定件1上的开孔过盈配合，体装板固定件1上开孔的外端通过螺纹紧固有M2的螺钉5，定位轴3被两端的螺钉5在轴向上限位；体装板固定件1上开有被配置于与体装板固连的螺纹孔，通过四个M1.6的螺钉将体装板固定件1固定在体装板上；展开阵固定件2上开有被配置于与展开阵固连的螺纹孔；通过三个M1.6的螺钉将展开阵固定件2固定在展开阵上。
实施例3： 结合图1~图6以及图9，一种采用自锁型合页的立方星电池阵，以9片电池板和10个自锁型合页为例，9片电池板分为三排三列，排与排之间的电池板通过自锁型合页连接，位于第二排的列与列之间通过自锁型合页连接，连接第一排与第二排电池板的自锁型合页与连接第二排与第三排电池板的自锁型合页位于电池板的两面；第二排相邻列上的自锁型合页位于电池板的两面。位于立方星两侧的电池阵展开后关于立方星形心对称。
一种用于立方星的可折叠多次展开的电池阵，包括体装板固定件1、展开阵固定件2、定位轴3、螺钉4、锁紧片5、扭簧6、定位销7和弹簧8；体装板固定件1为三面环绕形结构，展开阵固定件2与体装板固定件1所围成形状相配合，定位轴3固定于体装板固定件1之间，并与展开阵固定件2转动配合，定位轴3的轴线为体装板固定件1和展开阵固定件2相互转动的圆心，在体装板固定件1和展开阵固定件2之间相对的端面上错开设置有在同一转动面上的限位凸起，体装板固定件1和展开阵固定件2之间通过各自端面的限位凸起配合，扭簧6套在展开阵固定件2之间的定位轴上，并在轴向上被展开阵固定件2的两内端面限位，扭簧6的直扭转臂分别与体装板和展开阵接触，当合页展开到设定的角度时，定位销7被弹簧8弹入到展开阵固定件2的通孔中，从而起到固定作用，螺钉4上有螺纹，使锁紧片5紧紧贴合在体装板固定件1上，从而限制住定位销7和弹簧8的运动；其中，定位轴3的两端与体装板固定件1上的开孔过盈配合，体装板固定件1上开孔的外端通过螺纹紧固有M2的螺钉5，定位轴3被两端的螺钉5在轴向上限位；体装板固定件1上开有被配置于与体装板固连的螺纹孔，通过四个M1.6的螺钉将体装板固定件1固定在体装板上；展开阵固定件2上开有被配置于与展开阵固连的螺纹孔；通过三个M1.6的螺钉将展开阵固定件2固定在展开阵上。
Claims (4)
1.一种自锁型合页，其特征在于：包括体装板固定件（1）、展开阵固定件（2）、定位轴（3）、螺钉（4）、锁紧片（5）、扭簧（6）、定位销（7）和弹簧（8）；体装板固定件（1）为U形，展开阵固定件（2）一端嵌入体装板固定件（1）的开口端，通过定位轴（3）使得体装板固定件（1）开口端与展开阵固定件（2）转动配合，扭簧（6）套在定位轴（3）上，并在轴向上被展开阵固定件（2）限位，扭簧（6）的直扭转臂分别与体装板固定件（1）和展开阵固定件（2）接触；体装板固定件（1）开口端两侧分别设有通孔，所述通孔轴线与定位轴（3）的轴线平行且不重合，展开阵固定件（2）上设有盲孔，定位销（7）和弹簧（8）依次设置在所述通孔内，弹簧（8）与体装板固定件（1）的外壁同侧，锁紧片（5）通过螺钉（4）固定在开口端外壁，对定位销（7）和弹簧（8）限位，当自锁型合页展开到设定的角度时，所述盲孔与上述通孔中心轴线重合，弹簧（8）将定位销（7）推入盲孔，进行定位。
2.根据权利要求1所述的自锁型合页，其特征在于：在体装板固定件（1）和展开阵固定件（2）之间相对的端面上错开设置有在同一转动面上的限位凸起（9），体装板固定件（1）和展开阵固定件（2）之间通过各自端面的限位凸起（9）配合，使得展开阵固定件（2）的展开角度不超过180°。
3.一种采用如权利要求1所述的自锁型合页的立方星电池阵，其特征在于：包括3P片电池板和若干个自锁型合页，P=1,2,3……，3P片电池板平均分为三排，排与排之间的电池板通过自锁型合页连接，位于第二排的列与列之间通过自锁型合页连接，连接第一排与第二排电池板的自锁型合页与连接第二排与第三排电池板的自锁型合页位于电池板的两面；第二排相邻列上的自锁型合页位于电池板的两面。
4.根据权利要求3所述的自锁型合页的立方星电池阵，其特征在于：位于立方星两侧的电池阵展开后关于立方星形心对称。
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| CN201620514091.5U CN205780259U (zh) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | 自锁型合页及采用所述自锁型合页的立方星电池阵 |
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Publications (1)
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Cited By (1)
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| CN105840647A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-08-10 | 南京理工大学 | 自锁型合页及采用所述自锁型合页的立方星电池阵 |
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2016
- 2016-05-31 CN CN201620514091.5U patent/CN205780259U/zh active Active
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