CN109204890B - 一种太阳翼解锁展开机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳翼解锁展开机构,包括固定铰(1)、转动铰(2)、铰链转轴(3)、扭簧(4)、基板(5)、压紧块(6)、星体(7)、压紧释放基座(8)、拔销器(9)、支撑座(10)、压紧弹簧(11)、支撑杆(12)。该机构外形紧凑,结构简单,使用便捷,兼容性强,不占用太阳翼表面布片区域,提升了太阳能电池的安装密度,通过拔销方式解锁,属于无破坏式解锁,可重复使用,解锁冲击低,试验成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种解锁展开机构,特别是一种太阳翼解锁展开机构。
背景技术
太阳翼是一种将太阳能转化为电能的装置,主要应用于航天器,发射阶段通常靠拢在星体表面,入轨后展开,由于运载环境存在不可避免的振颤,因此发射阶段需要将太阳翼压紧在星体上,以保护太阳翼不被振动破坏。目前常见的太阳翼解锁展开机构如201710590910.3所述,使用火工切割器切割凯夫拉绳实现解锁,火工品只能一次性使用,试验成本高,解锁冲击大,凯夫拉绳的压紧操作复杂,失重状态形态随机,可能导致钩挂,降低展开可靠性,压紧机构贯穿太阳翼基板,尺寸和重量较大,且占用太阳翼表面的太阳能布片区域,降低了太阳能电池的面积。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构紧凑的太阳翼解锁展开机构,不占用太阳翼表面布片区域,提升太阳能电池的安装密度。
本发明的技术解决方案是:一种太阳翼解锁展开机构,其特征在于固定铰、转动铰、铰链转轴、扭簧、基板、压紧块、星体、压紧释放基座、拔销器、支撑座、压紧弹簧、支撑杆;
所述固定铰为“[”状金属件,“[”左端设有平行于纸面方向的台阶面,台阶面设有螺钉孔,两端凸出部分设有上下贯通的铰接孔,凸出部分绕竖直方向的两处拐角设有半径不同的圆角,半径较小的圆角位于台阶面所在侧,凸出部分之间的梁上开有左右贯通的扭簧安装孔;
所述转动铰为“╡”状金属件,“╡”的上下两端设有左右贯通的螺钉孔,横向凸出部分设有上下贯通的铰接孔,上凸出部分的上方与下凸出部分的下方设有台阶面,凸出部分之间的梁上开有左右贯通的扭簧安装孔;
所述铰链转轴为“⊥”状金属件,竖直部分为铰接轴,下端水平部分为限位台阶,下表面中心设有内六角台阶,上端绕铰接轴一周设有环状凹槽;
扭簧为常规形式的金属扭簧,扭簧两端的凸出段沿与螺旋线相切方向伸出;
基板为长方体金属板,板的一端端面设有铰链安装螺纹孔,一侧板面设有单个凸台、若干沉孔以及若干减重槽,凸台中心设有沉槽,沉槽中心设有压紧块安装螺纹孔;
所述压紧块为“丁”状金属块状体,上表面中心设有凸台,凸台中心设有螺钉孔,下表面中心设有凹槽,凹槽与螺钉孔连通,下部设有沿水平方向凸出的挂钩,挂钩的上表面与水平面平行;
所述星体为多面体金属壳体,星体外表面设有铰链安装螺纹孔,星体内表面设有压紧释放基座安装螺纹孔、支撑座安装螺纹孔、行程开关安装螺纹孔、压紧基座定位孔、支撑杆通过孔、行程开关通过孔,其中支撑杆通过孔和行程开关通过孔均为通孔;
所述压紧释放基座为长方体金属件,下表面设有凸台,凸台中心设有沉孔,凸台两侧设有安装法兰,安装法兰设有螺钉孔,侧面设有拔销器安装螺纹孔与拔销器定位孔,拔销器定位孔与沉孔连通;
所述拔销器可以为任意拔销装置,拔销器上设有安装法兰,安装法兰上设有螺钉孔,拔销器包含解锁销;
所述支撑座为“⊥”状金属件,下表面中心设有沉槽,上表面中心设有与沉槽连通的通孔,下表面两侧凸出部分为法兰,法兰设有螺钉孔;
所述压紧弹簧为常规结构金属压簧;
所述支撑杆为“⊥”状金属件;
压紧弹簧置于支撑座的沉槽中,支撑杆 “⊥”的下部装入沉槽,下端面与压紧弹簧接触,上部从星体内侧方向穿过支撑杆通过孔,支撑座与星体通过螺钉固连;拔销器与压紧释放基座通过螺钉固连;压紧释放基座与星体通过螺钉固连;固定铰与星体通过螺钉固连;扭簧的两端突出端分别***固定铰和转动铰上的扭簧安装孔,铰链转轴穿过固定铰和转动铰上的铰接孔以及扭簧,铰链转轴的限位台阶卡在固定铰上,卡簧卡在铰链转轴另一端的环状凹槽内;转动铰与基板通过螺钉固连;压紧块与基板通过螺钉固连。
本发明的优点在于:
1.本发明的太阳翼解锁展开机构,结构紧凑,不占用太阳翼表面布片区域,提升了太阳能电池的可用面积;
2.本发明的太阳翼解锁展开机构,通过拔销方式解锁,属于无破坏式解锁,可重复使用,解锁冲击低,试验成本低;
3.本发明的太阳翼解锁展开机构,无柔性零件,重复压紧解锁方便快捷,失重状态下无钩挂风险;
4.本发明的太阳翼解锁展开机构,其压紧力向外,拔销后可提供辅助展开的动力,解锁展开可靠性高。
附图说明
图1 一种太阳翼解锁展开机构展开状态外观图;
图2 一种太阳翼解锁展开机构压紧状态外观图;
图3 压紧状态下铰链外观图;
图4 展开状态下铰链外观图;
图5 压紧状态下支撑机构剖视图;
图6 压紧状态下释放装置剖视图;
图7 一种太阳翼解锁展开机构应用实例压紧状态外观图。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5和6所示,一种太阳翼解锁展开机构,其特征在于固定铰1、转动铰2、铰链转轴3、扭簧4、基板5、压紧块6、星体7、压紧释放基座8、拔销器9、支撑座10、压紧弹簧11、支撑杆12;
所述固定铰1为“[”状金属件,“[”左端设有平行于纸面方向的台阶面,台阶面设有螺钉孔,两端凸出部分设有上下贯通的铰接孔,凸出部分绕竖直方向的两处拐角设有半径不同的圆角,半径较小的圆角位于台阶面所在侧,凸出部分之间的梁上开有左右贯通的扭簧安装孔;
所述转动铰2为“╡”状金属件,“╡”的上下两端设有左右贯通的螺钉孔,横向凸出部分设有上下贯通的铰接孔,上凸出部分的上方与下凸出部分的下方设有台阶面,凸出部分之间的梁上开有左右贯通的扭簧安装孔;
所述铰链转轴3为“⊥”状金属件,竖直部分为铰接轴,下端水平部分为限位台阶,下表面中心设有内六角台阶,上端绕铰接轴一周设有环状凹槽;
扭簧4为常规形式的金属扭簧,扭簧4两端的凸出段沿与螺旋线相切方向伸出;
基板5为长方体金属板,板的一端端面设有铰链安装螺纹孔,一侧板面设有单个凸台、若干沉孔以及若干减重槽,凸台中心设有沉槽,沉槽中心设有压紧块6安装螺纹孔;
所述压紧块6为“丁”状金属块状体,上表面中心设有凸台,凸台中心设有螺钉孔,下表面中心设有凹槽,凹槽与螺钉孔连通,下部设有沿水平方向凸出的挂钩,挂钩的上表面与水平面平行;
所述星体7为多面体金属壳体,星体外表面设有铰链安装螺纹孔,星体内表面设有压紧释放基座8安装螺纹孔、支撑座10安装螺纹孔、行程开关安装螺纹孔、压紧基座8定位孔、支撑杆12通过孔、行程开关通过孔,其中支撑杆通过孔和行程开关通过孔均为通孔;
所述压紧释放基座8为长方体金属件,下表面设有凸台,凸台中心设有沉孔,凸台两侧设有安装法兰,安装法兰设有螺钉孔,侧面设有拔销器9安装螺纹孔与拔销器9定位孔,拔销器定位孔与沉孔连通;
所述拔销器9可以为任意拔销装置,拔销器9上设有安装法兰,安装法兰上设有螺钉孔,拔销器9包含解锁销9-1;
所述支撑座10为“⊥”状金属件,下表面中心设有沉槽,上表面中心设有与沉槽连通的通孔,下表面两侧凸出部分为法兰,法兰设有螺钉孔;
所述压紧弹簧11为常规结构金属压簧;
所述支撑杆12为“⊥”状金属件;
压紧弹簧11置于支撑座10的沉槽中,支撑杆12“⊥”的下部装入沉槽,下端面与压紧弹簧接触,上部从星体7内侧方向穿过支撑杆通过孔,支撑座10与星体7通过螺钉固连;拔销器9与压紧释放基座8通过螺钉固连;压紧释放基座8与星体7通过螺钉固连;固定铰1与星体7通过螺钉固连;扭簧4的两端突出端分别***固定铰1和转动铰2上的扭簧安装孔,铰链转轴3穿过固定铰1和转动铰2上的铰接孔以及扭簧4,铰链转轴3的限位台阶卡在固定铰1上,卡簧卡在铰链转轴3另一端的环状凹槽内;转动铰2与基板5通过螺钉固连;压紧块6与基板5通过螺钉固连。
工作过程
如图5、图6所示,转动铰2绕固定铰1向压紧方向转动至基板5与星体7平行时,压紧块6穿过星体7上的压紧释放基座定位孔,挂钩卡在拔销器9的解锁销上,支撑杆12的上端面顶在基板5沉孔底面上,压紧弹簧11与扭簧4处于压缩状态,基板5处于压紧状态,拔销器通电时,解锁销9-1拔出,基板5处于释放状态,基板5受到扭簧4的扭矩与压紧弹簧11的推力作用,向外展开,转动铰2绕固定铰1沿展开方向转动至设定的角度时,转动铰2的台阶面与固定铰1接触,从而保证展开角度准确。
Claims (3)
1.一种太阳翼解锁展开机构,其特征在于:包括固定铰(1)、转动铰(2)、铰链转轴(3)、扭簧(4)、基板(5)、压紧块(6)、星体(7)、压紧释放基座(8)、拔销器(9)、支撑座(10)、压紧弹簧(11)、支撑杆(12);
所述固定铰(1)为“[”状金属件,“[”左端设有平行于纸面方向的台阶面,台阶面设有螺钉孔,两端凸出部分设有上下贯通的铰接孔,凸出部分绕竖直方向的两处拐角设有半径不同的圆角,半径较小的圆角位于台阶面所在侧,凸出部分之间的梁上开有左右贯通的扭簧安装孔;
所述转动铰(2)为“╡”状金属件,“╡”的上下两端设有左右贯通的螺钉孔,横向凸出部分设有上下贯通的铰接孔,上凸出部分的上方与下凸出部分的下方设有台阶面,凸出部分之间的梁上开有左右贯通的扭簧安装孔;
所述铰链转轴(3)为“⊥”状金属件,竖直部分为铰接轴,下端水平部分为限位台阶,下表面中心设有内六角台阶,上端绕铰接轴一周设有环状凹槽;
扭簧(4)为常规形式的金属扭簧,扭簧(4)两端的凸出段沿与螺旋线相切方向伸出;
基板(5)为长方体金属板,板的一端端面设有铰链安装螺纹孔,一侧板面设有单个凸台、若干沉孔以及若干减重槽,凸台中心设有沉槽,沉槽中心设有压紧块(6)安装螺纹孔;
所述压紧块(6)为“丁”状金属块状体,上表面中心设有凸台,凸台中心设有螺钉孔,下表面中心设有凹槽,凹槽与螺钉孔连通,下部设有沿水平方向凸出的挂钩,挂钩的上表面与水平面平行;
所述星体(7)为多面体金属壳体,星体外表面设有铰链安装螺纹孔,星体内表面设有压紧释放基座(8)安装螺纹孔、支撑座(10)安装螺纹孔、行程开关安装螺纹孔、压紧释放基座(8)定位孔、支撑杆(12)通过孔、行程开关通过孔,其中支撑杆通过孔和行程开关通过孔均为通孔;
所述压紧释放基座(8)为长方体金属件,下表面设有凸台,凸台中心设有沉孔,凸台两侧设有安装法兰,安装法兰设有螺钉孔,侧面设有拔销器(9)安装螺纹孔与拔销器(9)定位孔,拔销器定位孔与沉孔连通;
所述拔销器(9)可以为任意拔销装置,拔销器(9)上设有安装法兰,安装法兰上设有螺钉孔,拔销器(9)包含解锁销(9-1);
所述支撑座(10)为“⊥”状金属件,下表面中心设有沉槽,上表面中心设有与沉槽连通的通孔,下表面两侧凸出部分为法兰,法兰设有螺钉孔;
所述压紧弹簧(11)为常规结构金属压簧;
所述支撑杆(12)为“⊥”状金属件;
压紧弹簧(11)置于支撑座(10)的沉槽中,支撑杆(12)“⊥”的下部装入沉槽,下端面与压紧弹簧接触,上部从星体(7)内侧方向穿过支撑杆通过孔,支撑座(10)与星体(7)通过螺钉固连;拔销器(9)与压紧释放基座(8)通过螺钉固连;压紧释放基座(8)与星体(7)通过螺钉固连;固定铰(1)与星体(7)通过螺钉固连;扭簧(4)的两端突出端分别***固定铰(1)和转动铰(2)上的扭簧安装孔,铰链转轴(3)穿过固定铰(1)和转动铰(2)上的铰接孔以及扭簧(4),铰链转轴(3)的限位台阶卡在固定铰(1)上,卡簧卡在铰链转轴(3)另一端的环状凹槽内;转动铰(2)与基板(5)通过螺钉固连;压紧块(6)与基板(5)通过螺钉固连。
2.根据权利要求1所述的一种太阳翼解锁展开机构,其特征在于压紧状态下基板(5)受到的压紧力由弹簧的弹力提供。
3.根据权利要求1所述的一种太阳翼解锁展开机构,其特征在于其解锁后剩余的压紧力向外,即解锁瞬时的剩余压紧力方向与基板(5)的展开方向相同,故拔销后压紧力可提供辅助展开的动力。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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