[发明专利]一种薄壁套筒式空间展开机构

说明书

技术领域

本发明涉及空间运用领域，具体来说是一种薄壁套筒式空间展开机构。

技术背景

空间展开结构是传统展开机构在空间领域的应用拓展，是实现太阳帆、天线展开、探测 器支撑等功能的主要机构之一，随着技术和需求不断发展，出现了多种不同的空间展开机构 概念和应用。空间展开机构种类繁多，其中应用较多、发展迅速的是杆状构架式展开机构。

空间科学探测要求伸展机构具有小质量大伸缩比等特点，同时精密仪器的使用也要求机 构具有较高的磁洁净度。

随着空间任务的发展，微小卫星的广泛应用，要求空进展开机构具有小质量大伸缩比， 低功耗等特点。另一方面，空间科学空间探测任务的发展，高精密仪器的应用，对空间机构 提出了更高的要求，如高可靠性，低扰动，高磁洁净度等。

现有的一般空间展开机构多为大型机构，用于大型卫星，空间站等，这类机构一般采用 大型桁架结构，这类结构往往具有较高的刚度和强度，能够承载较大的任务载荷，但是在质 量、功耗方面也是相当大的，这点是不适用于小型卫星低功耗低质量的需求的。

发明内容

本发明的目的是根据微小型卫星的一般需求，提供一种能有效降低质量、低能量消耗、 展开过程较平稳、无周向回转干扰同时具有较高可靠性的薄壁套筒式空间展开机构。

本发明一种薄壁套筒式空间展开机构，包括支撑部分和传动部分。

支撑部分包括上支撑板、下支撑板、前支撑板、后支撑板、左支撑板、右支撑板、底板、 电机架；

左支撑板、右支撑板、前支撑板、后支撑板通过螺钉固定于上支撑板、下支撑板之间， 对整个机构进行支撑，电机架通过螺钉固定于下支撑板上；所述上支撑板宽于下支撑板。

传动部分包括主动轮、压紧轮、传动轮A、传动轮B、传动轴、联轴器、电机、盘卷管、 成型筒、套筒；

电机固定于电机架上，通过联轴器与主动轮相连；

所述上支撑板上有一开口，一圆筒状结构的成型筒置于上支撑板上部，与支撑板上部的 开口形成一通道；

主动轮与压紧轮、传动轮A、传动轮B、传动轴通过轴承固定于左支撑板、右支撑板间； 传动轮A与传动轮B位于主动轮与压紧轮下方；主动轮与压紧轮以及传动轮A与传动轮B 之间有间隙。主动轮上每隔一定角度布置有棘爪。

盘卷管从一端将其展平后卷绕在传动轴上，形成盘卷状态；另一端从传动轮A与传动轮 B间穿过，并从主动轮与压紧轮间穿过并通过上支撑板处的开口进入到成型筒，通过成型筒 到达内层套筒中；根据主动轮上的棘爪布置的位置在盘卷管上有两排棘孔。

所述套筒为多层套筒结构，层层嵌套；每层套筒为三片矩形片拼装成等边三棱柱型，最内 层套筒顶部封闭；每个矩形片底部外侧装有锁定机构；每片矩形片在靠近顶端处的对称轴轴 线两侧开有一对锁定孔；成型筒与最内层套筒内切；

锁定机构为一中间凸起的弹簧片，弹簧片凸起部分有一孔，通过螺钉将弹簧片凸起部分 与套筒进行固定连接，锁定销固定在弹簧片两侧两端，且锁定销与锁定孔在同一竖直直线上， 相互配合，一一对应。

本发明的优点在于：

(1)通过盘卷管的设计减少了丝杠螺母是展开驱动方式必须精度高的复杂要求；

(2)通过套筒式机构与盘卷管式机构的结合，有效地提高了盘卷管式结构的刚度和承载 能力；

(3)通过调整套筒数量和盘卷管的长度可以满足不同的展开任务的需求。

附图说明

图1为本发明套筒展开机构的主视结构剖面示意图；

图2为本发明套筒展开机构的侧视剖面示意图；

图3为本发明盘卷管示意图；

图4为本发明的套筒底部剖面示意图；

图5为本发明的套筒中一侧矩形片结构示意图。

图中：

1-支撑部分、2-传动部分、101-上支撑板、102-下支撑板、 103-左支撑板、104-右支撑板、105-前支撑板、106-后支撑板、107-电机架、201 -主动轮、202-压紧轮、203-传动轮A、204-传动轮B、205-传动轴、206-联 轴器、207-电机、208-成型筒、209-套筒、210-盘卷管、211-矩形片、 212-锁定孔、213-轴承、3-棘爪、4-棘孔、5-锁定机构、501-弹簧片、502- 锁定销