CN214776669U - 一种太阳电池阵展开装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于卫星等航天器地面支持设备技术领域，公开了一种太阳电池阵展开装置，其包括支撑架、多个导轨及多个吊挂组件，多个导轨连接于支撑架且位于同一水平面内，多个导轨平行且相互间隔设置；吊挂组件设置于导轨上，每个电池阵基板吊挂于两个吊挂组件上，吊挂同一个电池阵基板的两个吊挂组件分别设置于相邻的两个导轨上，电池阵基板和吊挂其的两个吊挂组件的吊点与电池阵基板的质心共直线，吊挂组件包括滑块、两个第一定滑轮、动滑轮、第二定滑轮、绳索及配重，电池阵基板通过吊绳吊挂于动滑轮；绳索的固定端固连于导轨的一端，活动端依次绕过一个第一定滑轮、动滑轮、另一个第一定滑轮、第二定滑轮并连接于配重。该装置能够实现水平展开。

Description

一种太阳电池阵展开装置

技术领域

本实用新型属于卫星等航天器地面支持设备技术领域，尤其涉及一种太阳电池阵展开装置。

背景技术

太阳电池阵是航天器上的太阳能电池组成的阵列，由多个带盖片的单体太阳电池按供电要求以串、并联方式组成。在宇宙空间中，它能吸收太阳的辐射能并将其转化为电能，为在轨航天器提供动力源。为了在不增加航天器负担的条件下更大程度地增大太阳阵的面积，增大功质比，太阳电池阵通常采用可展开的结构。在发射时太阳电池阵通过压紧杆保持在收起状态，当航天器发射入轨后，切断压紧杆，太阳电池阵凭借自身铰链的弹性势能，从航天器上自动展开。

为了确保太阳电池阵在太空中展开的可靠性与安全性，太阳电池阵在地面完成总装集成后，一般需要通过展开试验考核展开时间。目前，通常是将电池阵基板垂直于地面放置，采用气浮支撑式展开装置或竖直悬挂式展开装置进行展开试验。但是，对于需要水平展开的情况，采用以上方式则需要卫星姿态侧转90°，会给展开试验的实施带来了很大的不便，甚至会影响到某些光学设备的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种太阳电池阵展开装置，以解决卫星太阳电池阵水平安装、水平展开、水平测试等难题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种太阳电池阵展开装置，包括：

支撑架；

多个导轨，连接于所述支撑架且位于同一水平面内，多个所述导轨平行且相互间隔设置；多个吊挂组件，设置于所述导轨上，每个电池阵基板吊挂于两个所述吊挂组件上，吊挂同一个所述电池阵基板的两个所述吊挂组件分别设置于相邻的两个所述导轨上，所述电池阵基板和吊挂其的两个所述吊挂组件的吊点与所述电池阵基板的质心共直线，所述吊挂组件包括：

滑块，滑动连接于所述导轨；

两个第一定滑轮，相互间隔且连接于所述滑块；

动滑轮，位于所述第一定滑轮的下方，所述电池阵基板通过吊绳吊挂于所述动滑轮；

第二定滑轮，设置于所述导轨上；

绳索，其一端为固定端，另一端为活动端，所述固定端固连于所述导轨的一端，所述活动端依次从上方穿入两个所述第一定滑轮之间，绕过所述动滑轮的底部，从下方穿入两个所述第一定滑轮之间，朝向所述导轨的另一端延伸并绕过所述第二定滑轮的顶部；

配重，连接于所述活动端。

作为优选，所述吊挂组件还包括线性轴承，所述滑块通过所述线性轴承连接于所述导轨。

作为优选，所述吊挂组件还包括刹车件，所述刹车件设置于所述支撑架上，所述刹车件能够对所述绳索进行制动。

作为优选，还包括传感器，所述传感器用于检测多个所述电池阵基板是否展开，所述传感器检测到多个所述电池阵基板展开时，触发所述刹车件进行制动。

作为优选，所述导轨的水平度不大于0.04mm/m。

作为优选，所述支撑架包括四个立柱框架和连接于四个所述立柱框架上的水平框架，所述导轨连接于所述水平框架上。

作为优选，所述立柱框架的底端设置有刹车万向轮。

作为优选，所述立柱框架的底端设置有顶升结构，所述顶升结构能够调节所述立柱框架的高度。

作为优选，相邻两个所述导轨之间的间距可调节。

作为优选，所述支撑架上开设有处于水平面内且沿着垂直于所述导轨的方向延伸的卡槽，所述导轨能够通过紧固件连接于所述卡槽的不同位置处。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种太阳电池阵展开装置，将太阳电池阵吊挂于多个吊挂组件的动滑轮，切断太阳电池阵的压紧杆，太阳电池阵凭借自身铰链的弹性势能逐渐展开，在展开的过程中滑块沿导轨移动，同时带动配重和动滑轮上下运动，随着太阳电池阵的展开，吊挂组件逐渐达到平衡状态，由于每个电池阵基板吊挂于两个分别设置于相邻的两个导轨的吊挂组件上，且电池阵基板和与其对应的两个吊挂组件的吊点与电池阵基板的质心共直线，因此，在太阳电池阵的多个电池阵基板展开时达到水平状态。本实用新型提出的太阳电池阵展开装置，解决了卫星太阳电池阵水平安装、水平展开、水平测试等难题，避免了卫星姿态翻转，确保了光学载荷指向精度，节省了展开试验准备时间。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的太阳电池阵展开装置的示意图。

图中：

100、电池阵基板；200、太阳翼支架；

1、导轨；

21、滑块；22、第一定滑轮；23、动滑轮；24、第二定滑轮；25、绳索；26、配重。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“安装”应做广义理解，例如，可以是安装连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实施例提供了一种太阳电池阵展开装置，其包括支撑架、多个导轨1和多个吊挂组件，多个导轨1连接于支撑架且位于同一水平面内，多个导轨1平行且相互间隔设置；多个吊挂组件设置于导轨1上，每个电池阵基板100吊挂于两个吊挂组件上，吊挂同一个电池阵基板100的两个吊挂组件分别设置于相邻的两个导轨1上，电池阵基板100和吊挂其的两个吊挂组件的吊点与电池阵基板100的质心共直线，吊挂组件包括滑块21、两个第一定滑轮22、动滑轮23、第二定滑轮24、绳索25及配重26，滑块21滑动连接于导轨1；两个第一定滑轮22相互间隔设置且连接于滑块21；动滑轮23位于第一定滑轮22的下方，电池阵基板100通过吊绳吊挂于动滑轮23；第二定滑轮24设置于导轨1上；绳索25的一端为固定端，另一端为活动端，固定端固连于导轨1的一端，活动端依次从上方穿入两个第一定滑轮22之间，绕过动滑轮23的底部，从下方穿入两个第一定滑轮22之间，朝向导轨1的另一端延伸并绕过第二定滑轮24的顶部，配重26连接于活动端。

本实施例提供的太阳电池阵展开装置，将太阳电池阵的多个电池阵基板100吊挂于多个吊挂组件的动滑轮23下，切断太阳电池阵的压紧杆，太阳电池阵凭借自身铰链的弹性势能逐渐展开，在展开的过程中带动滑块21沿导轨1移动，同时带动配重26和动滑轮23上下运动，随着太阳电池阵的展开，吊挂组件逐渐达到平衡状态，由于每个电池阵基板100吊挂于两个分别设置于相邻的两个导轨1的吊挂组件上，且电池阵基板100和与其对应的两个吊挂组件的吊点与电池阵基板100的质心共直线，因此，在太阳电池阵的多个电池阵基板100展开时达到水平状态。本实施例提出的太阳电池阵展开装置，解决了卫星太阳电池阵水平安装、水平展开、水平测试等难题，避免了卫星姿态翻转，确保了光学载荷指向精度，节省了展开试验准备时间。

在本实施例中，绳索25为钢丝绳，钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，而且容易获得。

具体地，吊挂组件还包括线性轴承，滑块21通过线性轴承连接于导轨1。减小了滑块21滑动的摩擦力，从而减小摩擦力对太阳电池阵展开造成的影响。

具体地，吊挂组件还包括刹车件，刹车件设置于支撑架上，刹车件能够对绳索25进行制动。在展开试验开始前，利用刹车件抱紧绳索25，对电池阵基板100进行吊挂操作，保证在操作时吊挂组件位置固定，使得操作便捷；在太阳电池阵展开到位时，利用刹车件实现配重26的快速制动，以快速消耗掉配重26的能量。刹车件的具体结构可参考现有技术。

本实施例提供的太阳电池阵展开装置还包括传感器，传感器用于检测多个电池阵基板100是否展开，传感器检测到多个电池阵基板100展开时，触发刹车件进行制动。传感器的设置实现刹车件的自动启动，使得制动更加准确、及时。传感器可以为设置在两个相邻电池阵基板100之间的压力传感器，在两个电池阵基板100转至共平面时挤压压力传感器，压力传感器向刹车件发出信号，启动刹车件进行制动。当然传感器也可以为其他类型的，在此不再赘述。

为了保证太阳电池阵展开的水平度，导轨1的水平度不大于0.04mm/m。

具体地，支撑架包括四个立柱框架和连接于四个立柱框架上的水平框架，导轨1连接于水平框架上。立柱框架和水平框架均为由多个不锈钢圆管和多个不锈钢球形接头组成的网架结构。使得支撑架的强度较高，结构稳定。

具体地，立柱框架的底端设置有刹车万向轮，使得支撑架能够在水平方向移动。

具体地，立柱框架的底端设置有顶升结构，顶升结构能够调节立柱框架的高度。顶升结构可以为定位升降螺栓，旋拧螺栓使得螺栓伸出立柱框架的长度伸长或缩短，以调节立柱框架与地面的距离，从而调节立柱框架的高度，当然，也可以为其他具有顶升功能的机构，在此不再赘述。

可选地，相邻两个导轨1之间的间距可调节。通过调节相邻两个导轨1之间的间距，能够适用于不同宽度大小的太阳电池阵。

具体地，支撑架上开设有处于水平面内且沿着垂直于导轨1的方向延伸的卡槽，导轨1能够通过紧固件连接于卡槽的不同位置处。紧固件包括螺钉和螺接于螺钉上的螺母。螺钉的头部活动卡接于卡槽内，在需要调节间距时，将螺母拧松，推动导轨1带动螺钉沿着卡槽移动，当两个导轨1的间距调节合适后，将螺母拧紧，实现对导轨1的紧固，则间距调节完毕。

以下简要介绍该太阳电池阵展开装置的使用方法：

在操作之前需要根据待展开的太阳电池阵的重量来选择合适重量的配重26，使得全部配重26能够平衡太阳电池阵和全部动滑轮23。

如图1所示，首先，启动刹车件，使得刹车件处于制动状态；其次，将太阳电池阵的多个电池阵基板100通过吊绳吊挂于多个动滑轮23，太阳电池阵的太阳翼支架200的尖角转动连接于位于竖直面内的模拟墙面上；再次，切断太阳电池阵的压紧杆，关闭刹车件，随着吊挂组件的各部件的移动，太阳电池阵逐渐展开；最后，传感器检测到太阳电池阵展开到位时，触发刹车件，刹车件启动实现快速制动。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳电池阵展开装置，其特征在于，包括：

支撑架；

多个导轨(1)，连接于所述支撑架且位于同一水平面内，多个所述导轨(1)平行且相互间隔设置；

多个吊挂组件，设置于所述导轨(1)上，每个电池阵基板(100)吊挂于两个所述吊挂组件上，吊挂同一个所述电池阵基板(100)的两个所述吊挂组件分别设置于相邻的两个所述导轨(1)上，所述电池阵基板(100)和吊挂其的两个所述吊挂组件的吊点与所述电池阵基板(100)的质心共直线，所述吊挂组件包括：

滑块(21)，滑动连接于所述导轨(1)；

两个第一定滑轮(22)，相互间隔且连接于所述滑块(21)；

动滑轮(23)，位于所述第一定滑轮(22)的下方，所述电池阵基板(100)通过吊绳吊挂于所述动滑轮(23)；

第二定滑轮(24)，设置于所述导轨(1)上；

绳索(25)，其一端为固定端，另一端为活动端，所述固定端固连于所述导轨(1)的一端，所述活动端依次从上方穿入两个所述第一定滑轮(22)之间，绕过所述动滑轮(23)的底部，从下方穿入两个所述第一定滑轮(22)之间，朝向所述导轨(1)的另一端延伸并绕过所述第二定滑轮(24)的顶部；

配重(26)，连接于所述活动端。

2.根据权利要求1所述的太阳电池阵展开装置，其特征在于，所述吊挂组件还包括线性轴承，所述滑块(21)通过所述线性轴承连接于所述导轨(1)。

3.根据权利要求1所述的太阳电池阵展开装置，其特征在于，所述吊挂组件还包括刹车件，所述刹车件设置于所述支撑架上，所述刹车件能够对所述绳索(25)进行制动。

4.根据权利要求3所述的太阳电池阵展开装置，其特征在于，还包括传感器，所述传感器用于检测多个所述电池阵基板(100)是否展开，所述传感器检测到多个所述电池阵基板(100)展开时，触发所述刹车件进行制动。

5.根据权利要求1所述的太阳电池阵展开装置，其特征在于，所述导轨(1)的水平度不大于0.04mm/m。

6.根据权利要求1所述的太阳电池阵展开装置，其特征在于，所述支撑架包括四个立柱框架和连接于四个所述立柱框架上的水平框架，所述导轨(1)连接于所述水平框架上。

7.根据权利要求6所述的太阳电池阵展开装置，其特征在于，所述立柱框架的底端设置有刹车万向轮。

8.根据权利要求6所述的太阳电池阵展开装置，其特征在于，所述立柱框架的底端设置有顶升结构，所述顶升结构能够调节所述立柱框架的高度。

9.根据权利要求1-8任一项所述的太阳电池阵展开装置，其特征在于，相邻两个所述导轨(1)之间的间距可调节。

10.根据权利要求9所述的太阳电池阵展开装置，其特征在于，所述支撑架上开设有处于水平面内且沿着垂直于所述导轨(1)的方向延伸的卡槽，所述导轨(1)能够通过紧固件连接于所述卡槽的不同位置处。

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