[发明专利]一种柔性内驱动杆式伸展机构

说明书

本发明涉及一种柔性内驱动杆式伸展机构，电机安装在壳体内，对辊组包括两个分别转动安装在壳体上的对辊，一个为对辊A，另一个为下套，下套与电机的输出轴相连，对辊A与下套抵接；第一级伸缩筒安装在壳体上，其余各级伸缩筒依次插接，每级伸缩筒的上端均安装有筒套，各筒套的顶端内边缘沿径向向内延伸，除第一级伸缩筒外的其余各级伸缩筒的下端均连接有法兰座，除第一级伸缩筒外的其余各级伸缩筒下端的法兰座在伸出过程中由前一级伸缩筒上端筒套的延伸部限位，除第一级伸缩筒外的其余各级伸缩筒上端的筒套的延伸部用于对后一级伸缩筒下端的法兰座进行限位；最后一级伸缩筒上端的筒套上安装有上套。本发明伸展长度、刚度及结构高度均可调节。

技术领域

本发明属于可展开机构领域，具体地说是一种柔性内驱动杆式伸展机构。

背景技术

可展开机构是大型复杂空间结构的基础，而伸缩臂机构是一类最基本的空间可展开结构。在很多的领域都对高精度、长寿命且稳定的伸缩机构提出了要求，例如在航空航天领域，由于航天员在大气层外的条件下很难进行太空作业，因此操作人员需要通过可改变伸缩机构的长度，工作人员可以获得需要的高度,从而增加了机构的工作空间。另外，在工业生产中，并联机床的伸缩杆伸缩的范围也往往决定了机床工作的范围。

目前，市场上的伸缩机构有很多种类，比如说采用液压油形式的，采用气动形式的等等；但是它们大多数精度低，体积较大，有些还存在漏油的风险。因此针对于例如航天工程、高精度平台等情况上所使用的伸缩机构较为罕见。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性内驱动杆式伸展机构。该柔性内驱动杆式伸展机构通过碳纤维双稳态杆驱动伸缩筒伸缩，可供飞行器上使用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括电机、壳体、对辊组、碳纤维双稳态杆及多级伸缩筒，其中电机安装在壳体内，所述对辊组包括两个分别转动安装在壳体上的对辊，一个为对辊A，另一个分为下套及安装在该下套上的下套压片，所述下套与电机的输出轴相连、由电机驱动旋转，所述对辊A与下套抵接；所述多级伸缩筒中的第一级伸缩筒安装在壳体上，其余各级伸缩筒依次可相对移动地插接，每级伸缩筒的上端均安装有筒套，各筒套的顶端内边缘沿径向向内延伸，除第一级伸缩筒外的其余各级伸缩筒的下端均连接有法兰座，除第一级伸缩筒外的其余各级伸缩筒下端的法兰座在伸出过程中由前一级伸缩筒上端筒套的延伸部限位，除第一级伸缩筒外的其余各级伸缩筒上端的筒套的延伸部用于对后一级伸缩筒下端的法兰座进行限位；最后一级伸缩筒上端的筒套上安装有上套，所述上套上连接有上套压片；所述碳纤维双稳态杆的一端被夹在下套压片与下套之间，另一端由所述下套与对辊A之间穿过后被夹在上套与上套压片之间；

其中：所述对辊组的上方加设有另一组对辊组，该另一组对辊组包括分别转动安装在壳体上的对辊B及对辊C，所述对辊B与对辊C抵接，所述碳纤维双稳态杆的另一端由该对辊B与对辊C之间穿过；

所述下套的一端及对辊B的同侧一端分别连接有主动齿轮及从动齿轮，该主动齿轮与从动齿轮之间通过传动齿轮传动；

所述对辊组的两侧分别设有安装在壳体内的安装板，对辊组中的其中一个对辊仅具有转动自由度，另一个对辊的两端分别设有定位块，两端的定位块分别与两侧安装板的内表面滑动连接，该另一个对辊的两端分别与两定位块转动连接；所述定位块上安装有推动盘，该推动盘与所述壳体的内壁之间设有压簧，通过所述压簧向另一个对辊施加压力，实现所述另一个对辊与所述仅具有转动自由度的一个对辊始终保持抵接；

所述推动盘的一侧与两定位块相连，另一侧设有推动柱，所述压簧套设在该推动柱上；所述推动柱的一端可相对移动地套设有顶盘，该顶盘上安装有与所述壳体螺纹连接的调距螺钉，通过旋转该调距螺钉调整所述顶盘与推动盘之间的间距，进而调节所述压簧的压紧程度；

第二级伸缩筒下端连接的法兰座上安装有导向杆，从第三级伸缩筒开始，各级伸缩筒下端连接的法兰座上均设有与该导向杆配合的导套；