CN210592494U - 一种连杆锁定式太阳翼展开机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及航天卫星装置领域，具体涉及一种太阳翼展开机构。一种连杆锁定式太阳翼展开机构，包括：通过转轴连接的公铰与母铰和设置在转轴上的环形垫片、碟簧、扭转弹簧、阻尼调节螺母，以及设置在公铰与母铰之间的锁定机构。本实用新型的太阳翼展开机构结构紧凑，占用太阳翼表面布片面积小；本实用新型设置的连杆式锁定机构可以将展开机构的展开角度锁定在90度，连杆锁定支撑强度高结构稳定；本实用新型通过在活动件之间设置聚四氟乙烯垫片，可以有效防止真空冷焊的产生。

Description

一种连杆锁定式太阳翼展开机构

技术领域

本实用新型涉及航天卫星装置领域，具体涉及一种太阳翼展开机构。

背景技术

太阳翼是收集太阳能用于航天卫星供能的装置，是航天卫星的能源来源。航天卫星在发射状态时受运载空间限制，在发射阶段需将太阳翼折叠收拢于卫星侧壁，当卫星与火箭分离后，卫星太阳翼展开成平面状。

卫星太阳翼的展开机构在卫星的发射及运行过程中起重要作用，太阳翼的展开是卫星进入真正工作状态的非常重要的环节，如果太阳翼不能展开，卫星将因为电池剩余能量逐渐变小而失去工作能力，进而严重影响卫星在轨飞行的寿命，因此卫星太阳翼的展开机构是保证卫星正常运行的关键部件。

目前常见的太阳翼展开机构分为两种：有源与无源，有源一般用做可重复折叠解锁式太阳翼机构，在大型卫星中应用较多，通常采用电机驱动，但也存在着消耗电力资源，结构较为复杂。

而对于微小卫星，通常采用无源驱动展开太阳翼，常见的为弹簧驱动，折叠时弹簧受预应力存储弹簧势能，当机构解锁后，弹簧释放弹性势能，实现机构的展开。弹簧驱动方式的优点是系统相对独立，可靠性比较高。但弹簧驱动的驱动力不容易控制，伸展结束时的瞬间易造成相邻太阳翼片间发生强烈碰撞，使得伸展过程不可控，锁定与释放过程平稳性较差。同时在真空环境下存在真空冷焊效应，因此活动件还要具有防止真空冷焊产生的手段。

因此，设计一种展开释放过程平稳且具有防止真空冷焊效应产生的太阳翼展开机构对于微小卫星尤为重要。

发明内容

因此，本实用新型正是鉴于以上问题而做出的，本实用新型的目的在于提供一种展开释放过程平稳且具有防止真空冷焊效应产生的太阳翼展开机构，该实用新型通过以下技术方案实现。

一种连杆锁定式太阳翼展开机构，包括：公铰、母铰、转轴、环形垫片、碟簧、扭转弹簧、阻尼调节螺母、锁定机构；

所述公铰和母铰上设有大耳孔、小耳孔和限位槽，由所述转轴穿过大耳孔连接；

所述转轴一端为限位段，另一端为螺纹段，中部设有防冷焊套管；

所述扭转弹簧套设在防冷焊套管上，扭转弹簧两端的伸出部分别位于公铰和母铰上设置的限位槽内，簧圈之间留有间隙；

所述环形垫片数量为多个，分别设置在公铰与母铰相接触的大耳孔之间，以及所述转轴的螺纹段上；

所述碟簧数量为多个，套装在所述转轴的螺纹段上且与设置在螺纹段的环形垫片交错排布；

所述阻尼调节螺母安装在转轴的螺纹段最外侧，与最外层环形垫片抵接；

所述锁定机构包括：连接轴A、连接轴B、连接轴C、连杆A、连杆B，展开弹簧，所述连接轴A安装在小耳孔A与小耳孔B上，所述连接轴C安装在小耳孔C上，所述连杆A为铝合金材质在其一端侧面设置有限位凸起，限位凸起下方设置有凹槽，所述连杆A的另一端下部设置有面积大于连杆A厚度的冷焊板，所述连杆B为铝合金材质，所述连杆A设置有冷焊板的一端与连杆B的一端通过连接轴B连接，连杆A另一端安装在连接轴A上，连杆B的另一端安装在连接轴C上，在连接轴A、连接轴B、连接轴C、连杆A、连杆B相邻接触面之间均设置有聚四氟乙烯材质的垫片，用于防止冷焊产生，所述展开弹簧为弹簧钢材质的扭转弹簧，展开弹簧套装在连接轴A上，展开弹簧两端伸出的两根力臂其中一条位于限位凸起下方凹槽内另一条抵接在公铰安装面上。

本实用新型有益效果：

本实用新型的太阳翼展开机构结构紧凑，占用太阳翼表面布片面积小；

本实用新型设置的连杆式锁定机构可以将展开机构的展开角度锁定在90度，连杆锁定支撑强度高结构稳定。

本实用新型通过在活动件之间设置聚四氟乙烯垫片，可以有效防止真空冷焊的产生。

附图说明

图1为公铰结构图。

图2为母铰结构图。

图3为转轴结构图。

图4为太阳翼展开机构展开90度结构图。

图5为锁定机构安装连接关系图。

图6为连杆A结构图。

图7为调节螺母结构图。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于本实用新型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。然而本实用新型也可以各种不同的形式实现，因此本实用新型不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本实用新型，与本实用新型没有连接的部件将从附图中省略。

如图1-图6所示，一种连杆锁定式太阳翼展开机构，包括：公铰100、母铰200、转轴300、环形垫片400、碟簧500、扭转弹簧600、阻尼调节螺母700、锁定机构；

如图1、图4所示，所述公铰100为板状结构其材质为铝合金，公铰100右侧上下分布有耳孔A101和耳孔B102，耳孔A101和耳孔B102同轴，耳孔B102的上方设置有限位槽，公铰100左侧下部设置有小耳孔A103和小耳孔B104，小耳孔A103与小耳孔B104同轴，公铰100安装面上设置有四个通孔，用于与太阳翼连接；

如图2、图4所示，所述母铰200为板状结构其材质为铝合金，母铰200左侧上下分布有耳孔C201和耳孔D202，耳孔C201与耳孔D202同轴，耳孔D202下方设置有限位槽，母铰200右侧下部设置有小耳孔C203，母铰200安装面上设置有四个通孔，用于与太阳翼连接；

如图3、图4所示，所述转轴300一端为限位段301另一端为螺纹段302，转轴300中段为耳孔安装段，限位段301直径大于转轴300中段耳孔安装段直径，螺纹段302直径小于转轴300中部耳孔安装段直径，转轴300中段耳孔安装段上套装有防冷焊套管303，所述防冷焊套管303为聚四氟乙烯材质，所述转轴300为铝合金材质；

如图1-图4所示，所述公铰100与母铰200通过转轴300连接，转轴300穿过耳孔A101、耳孔B102、耳孔C201、耳孔D202，因转轴300中段设置有防冷焊套管303，转轴300与公铰100和母铰200接触部不会产生冷焊；

如图4所示，所述环形垫片400数量为八个，均为聚四氟乙烯材质，分别设置在耳孔A101与耳孔C201之间，耳孔B102与耳孔D202之间，限位段301与耳孔B102之间，防止公铰100与母铰200产生冷焊及限位段301与耳孔B102之间产生冷焊，剩余五个套装在螺纹段302上且位于耳孔A101外侧；

图4所示，所述碟簧500数量为四个，均为弹簧钢材质，套装在螺纹段302上且与设置在螺纹段302的五个环形垫片400交错排布，既可以防止相邻碟簧之间形成冷焊，也可以防止碟簧与相邻金属件间形成冷焊；

如图4所示，所述扭转弹簧600为弹簧钢材质，扭转弹簧600的两端均有伸出部，扭转弹簧600簧圈之间留有间隙防止冷焊产生，所述扭转弹簧600套装在防冷焊套管303上，扭转弹簧600两端的伸出部分别位于公铰100上设置的限位槽和母铰200上设置的限位槽内，防止扭转弹簧600失稳；

如图4、图7所示，所述阻尼调节螺母700安装在转轴300的螺纹段302上，阻尼调节螺母700上部为螺纹接入段701，阻尼调节螺母700下部设置有压入段702，压入段702的内孔直径大于防冷焊套管303的直径，阻尼调节螺母700通过螺纹接入段701旋入得深度利用压入段702对碟簧500形成一定压力产生旋转阻尼使得扭转弹簧600在展开时展开过程平稳缓慢不会形成瞬时冲击；

如图4、图5、图6所示，所述锁定机构包括：连接轴A801、连接轴B802、连接轴C803、连杆A804、连杆B805，展开弹簧806，在本实施例中除非另有说明所述连接轴A801、连接轴B802、连接轴C803与转轴300在结构和材质上是一致的，不同之处在于，连接轴A801、连接轴B802、连接轴C803与转轴300在直径大小及长度上不同，所述连接轴A801安装在小耳孔A103与小耳孔B104上，所述连接轴C803安装在小耳孔C203上，所述连杆A804为铝合金材质在其一端侧面设置有限位凸起8041，限位凸起8041下方设置有凹槽，所述连杆A804的另一端下部设置有面积大于连杆A804厚度的限位板8042，所述连杆B805为铝合金材质，所述连杆A804设置有限位板8042的一端与连杆B805的一端通过连接轴B802连接，连杆A804另一端安装在连接轴A801上，连杆B805的另一端安装在连接轴C803上，在连接轴A801、连接轴B802、连接轴C803、连杆A804、连杆B805相邻接触面之间均设置有聚四氟乙烯材质的垫片，用于防止冷焊产生，所述展开弹簧806为弹簧钢材质的扭转弹簧，展开弹簧806套装在连接轴A801上，展开弹簧806两端伸出的两根力臂其中一条位于限位凸起8041下方凹槽内另一条抵接在公铰100安装面上；

如图4、图5所示，公铰100与母铰200在展开过程中带动连杆A804与连杆B805运动，当连杆A804上设置的限位板8042与连杆B805接触时展开弹簧806提供力矩使限位板8042与连杆B805保持接触，从而使连杆A804与连杆B805共线锁定，此时公铰100与母铰200展开角度为90度即无法向展开方向运动也无法向折叠方向运动从而实现太阳翼展开机构的锁定；

依照本实施例，所述太阳翼展开机构其最大展开角度为90度；

依照本实施例，所述太阳翼展开机构安装在单折太阳翼与星体结构之间；

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明。对本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种连杆锁定式太阳翼展开机构，包括：公铰(100)、母铰(200)、转轴(300)、环形垫片(400)、碟簧(500)、扭转弹簧(600)、阻尼调节螺母(700)、锁定机构；

所述公铰(100)右侧上下分布有耳孔A(101)和耳孔B(102)，耳孔B(102)的上方设置有限位槽，公铰(100)左侧下部设置有小耳孔A(103)和小耳孔B(104)；

所述母铰(200)左侧上下分布有耳孔C(201)和耳孔D(202)，耳孔D(202)下方设置有限位槽，母铰(200)右侧下部设置有小耳孔C(203)；

所述转轴(300)一端为限位段(301)，另一端为螺纹段(302)，转轴(300)中部套装有防冷焊套管(303)；

所述公铰(100)与母铰(200)通过转轴(300)连接，转轴(300)穿过耳孔A(101)、耳孔B(102)、耳孔C(201)、耳孔D(202)；

其特征在于：

所述环形垫片(400)数量为八个，分别设置在耳孔A(101)与耳孔C(201)之间，耳孔B(102)与耳孔D(202)之间，限位段(301)与耳孔B(102)之间，其余五个套装在螺纹段(302)上且位于耳孔A(101)外侧；

所述碟簧(500)数量为四个，四个碟簧(500)套装在螺纹段(302)上且与所述五个环形垫片(400)交错排布；

所述扭转弹簧(600)的两端均有伸出部，所述扭转弹簧(600)套装在防冷焊套管(303)上，其两端的伸出部分别位于公铰(100)和母铰(200)上设置的限位槽内；

所述阻尼调节螺母(700)安装在转轴(300)的螺纹段(302)上，阻尼调节螺母(700)上部为螺纹接入段(701)，阻尼调节螺母(700)下部设置有压入段(702)；

所述锁定机构包括：连接轴A(801)、连接轴B(802)、连接轴C(803)、连杆A(804)、连杆B(805)，展开弹簧(806)，所述连接轴A(801)安装在小耳孔A(103)与小耳孔B(104)上，所述连接轴C(803)安装在小耳孔C(203)上，所述连杆A(804)为铝合金材质在其一端侧面设置有限位凸起(8041)，限位凸起(8041)下方设置有凹槽，所述连杆A(804)的另一端下部设置有面积大于连杆A(804)厚度的限位板(8042)，所述连杆B(805)为铝合金材质，所述连杆A(804)设置有限位板(8042)的一端与连杆B(805)的一端通过连接轴B(802)连接，连杆A(804)另一端安装在连接轴A(801)上，连杆B(805)的另一端安装在连接轴C(803)上，在连接轴A(801)、连接轴B(802)、连接轴C(803)、连杆A(804)、连杆B(805)相邻接触面之间均设置有聚四氟乙烯材质的垫片，所述展开弹簧(806)为弹簧钢材质的扭转弹簧，展开弹簧(806)套装在连接轴A(801)上，展开弹簧(806)两端伸出的两根力臂其中一条位于限位凸起(8041)下方凹槽内另一条抵接在公铰(100)安装面上。

2.根据权利要求1所述的一种连杆锁定式太阳翼展开机构，其特征在于：所述螺纹段(302)直径小于转轴(300)中部耳孔安装段直径。

3.根据权利要求1所述的一种连杆锁定式太阳翼展开机构，其特征在于：所述扭转弹簧(600)簧圈之间留有间隙。

4.根据权利要求1所述的一种连杆锁定式太阳翼展开机构，其特征在于：所述压入段(702)的内孔直径大于防冷焊套管(303)的直径。

Images