CN210592496U - 一种套装转轴式太阳翼展开机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及航天卫星技术领域，具体涉及一种太阳翼展开机构。一种套装转轴式太阳翼展开机构，包括：公铰、防冷焊内套管、母铰、压缩弹簧、扭转弹簧、环形垫片、螺母。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。本实用新型公铰与母铰同轴状态好，同时通过压缩弹簧的设置产生旋转阻尼使得展开机构在展开过程中不会形成瞬时冲击。

Description

一种套装转轴式太阳翼展开机构

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。

一种套装转轴式太阳翼展开机构，包括：公铰、防冷焊内套管、母铰、压缩弹簧、扭转弹簧、环形垫片、螺母；

所述公铰上部左侧设有连接杆A，连接杆A下部设置有套筒，套筒外周侧设置有防冷焊套管，套筒内壁上布有凹槽，连接杆A下端设置有勾形簧片，公铰上部安装板底面靠近连接杆A的一侧设置有限位孔；

所述防冷焊内套管外侧壁布有凸条，所述防冷焊内套管设置在套筒内腔，其外侧壁凸条与套筒内壁设置的凹槽卡合；

所述母铰下部右侧设有连接杆B，连接杆B上部设置有安装轴，安装轴分为插入段和螺纹段，螺纹段靠近插入段的一侧套装有T型防冷焊套，母铰下部安装板顶面靠近连接杆B的一侧设置有限位孔，母铰下部安装板顶面远离连接杆 B的一端设置有凸起部，所述母铰的插入段位于防冷焊内套管内腔，螺纹段通过圆柱形凸台上的贯通孔插入套筒左端设置的通过孔且部分位于套筒的外侧；

所述压缩弹簧安装在螺纹段上，压缩弹簧两端分别固定套装在圆柱形凸台和T型防冷焊套上；

所述扭转弹簧套装在防冷焊套管上，其两端的力臂分别安装在公铰和母铰上设置的限位孔内；

所述环形垫片套装在螺纹段上位于套筒外侧；

所述螺母安装在螺纹段顶端位于环形垫片外侧，通过调节螺母旋入深度对压缩弹簧形成一定压力产生旋转阻尼使得展开机构在展开过程中平稳缓慢不会形成瞬时冲击；

公铰与母铰在达到最大展开角180度时，勾形簧片勾住凸起部，完成锁紧功能。

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；

本实用新型公铰与母铰同轴状态，同时通过压缩弹簧的设置产生旋转阻尼使得展开机构在展开过程中不会形成瞬时冲击；

勾形簧片使展开后的太阳翼能够加强对太阳翼展开后状态的锁定。

附图说明

图1为太阳翼展开机构主视图。

图2为太阳翼展开机构后视图。

图3为公铰左视图。

图4为公铰右视图。

图5为防冷焊内套管局部剖视图。

图6为母铰结构图。

图7为套筒部结构剖视图。

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7所示，一种套装转轴式太阳翼展开机构，包括：公铰100、防冷焊内套管200、母铰300、压缩弹簧500、扭转弹簧600、环形垫片700、螺母800；

如图1-图4所示，所述公铰100为钛合金材质，公铰100上部为安装板其上设置有三个通孔，用于与太阳翼连接，公铰100上部左侧为连接杆A101，连接杆A101下部设置有套筒102，套筒102外周侧设置有防冷焊套管1021，防冷焊套管1021为聚四氟乙烯材质，套筒102左端设置有通过孔，且通过孔直径小于套筒截面直径，套筒102右端开口，套筒102内壁上均布有三条凹槽，连接杆A101下端设置有勾形簧片103，公铰100上部安装板底面靠近连接杆A101的一侧设置有限位孔；

如图5、图7所示，所述防冷焊内套管200为聚四氟乙烯材质，防冷焊内套管200顶部开口且开口外周设置有裙边201，裙边201直径与套筒102截面直径一致，且裙边201与套筒102相接触的面设有增大摩擦力的纹路，防冷焊内套管200内腔底部设置有与其同轴的圆柱形凸台202，圆柱形凸台202中心部开有贯通孔，所述防冷焊内套管200外侧壁均布有三条凸条，所述防冷焊内套管200截面直径与套筒102内腔截面直径一致，所述防冷焊内套管200设置在套筒 102内腔，裙边201位于套筒102右侧，防冷焊内套管200外侧壁三条凸条与套筒102内壁设置的三条凹槽卡和；

如图1、图2、图6、图7所示，所述母铰300为钛合金材质，母铰300 下部为安装板其上设置有三个通孔，用于与太阳翼连接，母铰300下部右侧为连接杆B301，连接杆B301上部设置有安装轴302，安装轴302分为插入段303和螺纹段304，插入段303的直径大于螺纹段304的直径，螺纹段304靠近插入段 303的一侧套装有T型防冷焊套305，所述T型防冷焊套305为聚四氟乙烯材质，母铰300下部安装板顶面靠近连接杆B301的一侧设置有限位孔，母铰300下部安装板顶面远离连接杆B301的一端设置有凸起部306，所述母铰300的插入段303位于防冷焊内套管200内腔，螺纹段304通过圆柱形凸台202上的贯通孔插入套筒102左端设置的通过孔且部分位于套筒102的外侧；

如图1、图2、图7所示，所述压缩弹簧500为弹簧钢材质，压缩弹簧 500安装在螺纹段304上，压缩弹簧500两端分别固定套装在圆柱形凸台202和 T型防冷焊套305上，防止压缩弹簧500与螺纹段304直接接触产生冷焊；

如图1、图2、图7所示，所述扭转弹簧600为弹簧钢材质，扭转弹簧 600两端均有伸出的力臂，扭转弹簧600簧圈间留有间隙防止冷焊产生，扭转弹簧600套装在防冷焊套管1021上其两端的力臂分别安装在公铰100和母铰300 上设置的限位孔内，防止扭转弹簧600失稳；

如图1、图7所示，所述环形垫片700为聚四氟乙烯材质，环形垫片700 套装在螺纹段304上位于套筒102外侧；

如图1、图7所示，所述螺母800安装在螺纹段304顶端位于环形垫片 700外侧，通过调节螺母800旋入深度对压缩弹簧500形成一定压力产生旋转阻尼使得展开机构在展开过程中平稳缓慢不会形成瞬时冲击；

如图1-图7所示，公铰100与母铰300在达到最大展开角180度时，勾形簧片103勾住凸起部306，完成锁紧功能；

依照本实施例，所述太阳翼展开机构其最大展开角度为180度；

依照本实施例，所述太阳翼展开机构安装在两太阳翼之间。

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 (3)

1.一种套装转轴式太阳翼展开机构，包括：公铰(100)、防冷焊内套管(200)、母铰(300)、压缩弹簧(500)、扭转弹簧(600)、环形垫片(700)、螺母(800)；

其特征在于：

所述公铰(100)上部左侧设有连接杆A(101)，连接杆A(101)下部设置有套筒(102)，所述套筒(102)外周侧设置有防冷焊套管(1021)，套筒(102)左端设置有通过孔，套筒(102)右端开口，套筒(102)内壁上布有轴向凹槽，连接杆A(101)下端设置有勾形簧片(103)，公铰(100)上部安装板底面靠近连接杆A(101)的一侧设置有限位孔；

所述防冷焊内套管(200)顶部开口，且开口外周设置有裙边(201)，防冷焊内套管(200)内腔底部设置有与其同轴的圆柱形凸台(202)，圆柱形凸台(202)中心部开有贯通孔，所述防冷焊内套管(200)外侧壁布有凸条，防冷焊内套管(200)截面直径与套筒(102)内腔截面直径一致，所述防冷焊内套管(200)设置在套筒(102)内腔，裙边(201)位于套筒(102)外右侧；

所述母铰(300)下部右侧设有连接杆B(301)，连接杆B(301)上部设置有安装轴(302)，安装轴(302)分为插入段(303)和螺纹段(304)，螺纹段(304)靠近插入段(303)的一侧套装有T型防冷焊套(305)，母铰(300)下部安装板顶面靠近连接杆B(301)的一侧设置有限位孔，母铰(300)下部安装板顶面远离连接杆B(301)的一端设置有凸起部(306)，所述母铰(300)的插入段(303)位于防冷焊内套管(200)内腔，螺纹段(304)通过圆柱形凸台(202)上的贯通孔插入套筒(102)左端设置的通过孔，且部分位于套筒(102)的外侧；

所述压缩弹簧(500)安装在螺纹段(304)上，压缩弹簧(500)两端分别固定套装在圆柱形凸台(202)和T型防冷焊套(305)上；

所述扭转弹簧(600)两端均有伸出的力臂，扭转弹簧(600)套装在防冷焊套管(1021)上，其两端的力臂分别安装在公铰(100)和母铰(300)上设置的限位孔内；

所述环形垫片(700)套装在螺纹段(304)上位于套筒(102)外侧；

所述螺母(800)安装在螺纹段(304)顶端位于环形垫片(700)外侧。

2.根据权利要求1所述的一种套装转轴式太阳翼展开机构，其特征在于：所述裙边(201)与套筒(102)相接触的面设有摩擦纹路。

3.根据权利要求1所述的一种套装转轴式太阳翼展开机构，其特征在于：扭转弹簧(600)簧圈间留有间隙。

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