[发明专利]一种空间可折展支撑臂的驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱动装置，具体涉及一种三棱柱单元构架式空间可折展支撑臂的驱动装置，属于航天领域中的一维空间可重复展开机构驱动装置。

背景技术

空间可展开结构在各类太空探索活动中以及空间站的建设中起着重要的作用，而空间伸展臂作为空间可展开结构中形式最为丰富、研究最早、应用最为广泛的一维空间展开机构扮演着重要的角色。空间支撑臂在各种太空探测活动中主要是用来展开柔性太阳能帆板；支撑可展开天线、合成孔径雷达、太空望远镜等。空间支撑臂驱动装置用来实现支撑臂的展开和收拢，空间支撑臂驱动装置决定了支撑臂能否在空间顺利展开，是决定支撑臂能否正常工作的关键因素。如何设计使得空间支撑臂驱动装置结构简单、可靠性高已成为重要研究课题。可展开支撑臂驱动装置结构形式多种多样，主要包括：绳驱动装置、链条链轮驱动装置、带驱动装置、螺旋套筒驱动装置和丝杠驱动装置等。但绳驱动难以实现精确控制，误差较大；链条和螺旋套筒驱动，质量大，结构笨重，机构较多，可靠性低，加工成本大；带驱动，存在结构复杂的问题。

综上所述，现有的可展开支撑臂驱动装置存在结构复杂、质量大、可靠性低和控制精度低的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的可展开支撑臂驱动装置存在结构复杂、质量大、可靠性低和控制精度低的问题。进而提供一种空间可折展支撑臂的驱动装置。

本发明的技术方案是：一种空间可折展支撑臂的驱动装置包括齿轮同步带传动机构、三组驱动丝杠、三组丝杠套筒、三组片弹簧限位组件、三组支撑臂解锁结构、六组均布加强桁条、第一中间支撑三角框、第二中间支撑三角框、多个蒙皮和支撑架，齿轮同步带传动机构和支撑架并列设置，且齿轮同步带传动机构和支撑架的三个顶角相互对应，三组驱动丝杠分别可转动设置在齿轮同步带传动机构和支撑架的三个顶角处，每组驱动丝杠上套装有一组丝杠套筒，第一中间支撑三角框和第二中间支撑三角框依次设置在三组丝杠套筒上，每组丝杠套筒上设有一组片弹簧限位组件，齿轮同步带传动机构和支撑架之间所组成的矩形平面内设有两组均布加强桁条，第二中间支撑三角框上靠近三角框顶角处分别设有一组支撑臂解锁结构。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1.本发明为空间可展开支撑臂驱动装置，它具有控制方便、结构简单、传动效率高、可靠性强、可维护性好、质量轻的特点，能够作为三棱柱单元构架式可展开支撑臂的驱动结构，在支撑臂处于折叠收拢状态，驱动装置可作为容纳折叠收拢桁架的收藏箱。

2.本发明中采用丝杠作为驱动元件，结构简单，所驱动的轴安装在轴承内，能够灵活转动，利用滚动摩擦代替滑动摩擦，提高了驱动效率。

3.本发明中采用片弹簧作为限位结构，减轻了结构质量，提高了系统可靠性。

4.本发明解锁结构简单，仅需两个斜面结构便可实现解锁和折叠，极大地降低了成本。

附图说明

图l是本发明的结构示意图，图2是图1的侧视图，图3是本发明的剖视图，图4是驱动装置的驱动丝杠与支撑臂的结构示意图，图5是驱动丝杠、片弹簧限位组件和蒙皮的仰视图，图6是片弹簧限位组件的结构示意图，图7是第一解锁过程示意图，图8是图7在A处的放大图，图9是第二解锁过程示意图，图10是图9在B处的放大图，图11是第三解锁过程示意图，图12是图11在C处的放大图，图13是第四解锁过程示意图，图14是图13在D处的放大图，图15是本发明工作状态下的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图15说明本实施方式，本实施方式的一种空间可折展支撑臂的驱动装置包括齿轮同步带传动机构1、三组驱动丝杠2、三组丝杠套筒3、三组片弹簧限位组件4、三组支撑臂解锁结构5、六组均布加强桁条6、第一中间支撑三角框7、第二中间支撑三角框8、多个蒙皮9和支撑架10，齿轮同步带传动机构1和支撑架10并列设置，且齿轮同步带传动机构1和支撑架10的三个顶角相互对应，三组驱动丝杠2分别可转动设置在齿轮同步带传动机构1和支撑架10的三个顶角处，每组驱动丝杠2上套装有一组丝杠套筒3，第一中间支撑三角框7和第二中间支撑三角框8均依次设置在三组丝杠套筒3上，每组丝杠套筒3上设有一组片弹簧限位组件4，齿轮同步带传动机构1和支撑架10之间所组成的矩形平面内设有两组均布加强桁条6，第二中间支撑三角框8上靠近三角框顶角处分别设有一组支撑臂解锁结构5。

本发明是用来驱动三棱柱单元构架式可展开支撑臂的，三棱柱单元构架式可展开支撑臂能够在三根丝杠的驱动下实现一维重复展开和收拢动作。