一种缠绕式铰接伸展臂的展开锁定机构

摘要

本发明公开了一种缠绕式铰接伸展臂的展开锁定机构，包括锁定顶杆、导轨、若干个伸展臂、限位柱、锁定片和锁紧扣，限位柱、锁紧扣与伸展臂一体化设计，增强了构件的刚度，提高了锁定可靠性；各个伸展臂以铰链形式依次连接，具有较大的自由旋转角度，盘绕在收纳筒内；锁定顶杆固定在收纳筒上端，受压缩弹簧作用，锁定顶杆沿着竖直方向上下活动，伸展臂铰接段沿着导轨靠近锁定顶杆时，锁定顶杆挤压锁定片，扣住锁紧扣完成展开锁定，所述导轨内设有限位柱。本发明具有展开过程平稳、机构简单、收纳比大、可靠性高等优点；可用于大型展开天线、太阳帆板、空间望远镜遮光罩伸展机构及空间平台等领域，对完成展开锁定任务具有广泛适应性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械结构领域，具体是一种缠绕式铰接伸展臂的展开锁定机构。

背景技术

在空间活动中，大型可展天线和太阳阵的展开锁定是保证其正常在轨工作的关键。开发灵活有效的展开锁定机构，对确保天线可靠工作、保证航天器的姿态稳定性和飞行安全性具有重要意义。

大型可展开卫星天线是近20年内随航天科技发展需求而诞生的一种新型空间构造物，它以高强度比、高刚度比、高稳定性等特点的宇航材料为主体，包含低副可动机构接点、驱动元件和主动或被动控制器等。此类天线要求在地面发射时为收拢状态，固定在有效载荷舱内；发射并进入轨道以后，由地面控制中心指令其在空间轨道上按设计要求，逐步完成展开动作，然后锁定并保持在工作状态。因此，展开锁定机构能否及时、准确地展开到位直接影响到整个卫星发射任务的成功与否。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种缠绕式铰接伸展壁的展开锁定机构，其具有展开过程平稳、机构简单、收纳比大、可靠性高等优点；可用于大型展开天线、太阳帆板、空间望远镜遮光罩伸展机构及空间平台等领域，对完成展开锁定任务具有广泛适应性。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种缠绕式铰接伸展臂的展开锁定机构，包括锁定顶杆、导轨、若干个伸展臂、限位柱、锁定片和锁紧扣，限位柱、锁紧扣与伸展臂一体化设计，增强了构件的刚度，提高了锁定可靠性；各个伸展臂以铰链形式依次连接，具有较大的自由旋转角度，盘绕在收纳筒内；锁定顶杆固定在收纳筒上端，受压缩弹簧作用，锁定顶杆沿着竖直方向上下活动，伸展臂铰接段沿着导轨靠近锁定顶杆时，锁定顶杆挤压锁定片，扣住锁紧扣完成展开锁定，所述导轨内设有限位柱。

优选地，所述伸展臂通过带有驱动电机的滑块与导轨活动连接。

优选地，所述导轨为直线导轨。

优选地，所述导轨为曲线导轨。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、展开锁定机构利用导轨和限位柱配合的方式来保证伸展臂铰接段的锁定可靠性，适用性较强。

2、展开锁定机构由电机驱动装置控制展开动作，结构稳定，自主控制伸展臂的运动速度，可靠性高。

3、各个伸展臂单元之间均设有锁定机构，可限制了伸展臂的反向回转，结果简单，具有较高的锁定刚度。

4、展开锁定机构可实现在直线方向以及曲线方向的伸展，可根据需要实现中短距离到长距离的展开，具有很强的适用性。

附图说明

图1为本发明实施例一种缠绕式铰接伸展臂的展开锁定机构的整体结构示意图。

图2为本发明实施例一种缠绕式铰接伸展臂的展开锁定机构内锁定顶杆的结构示意图。

图3为本发明实施例一种缠绕式铰接伸展臂的展开锁定机构内锁定顶杆的剖面图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1-图3所示，本发明实施例提供了一种缠绕式铰接伸展臂的展开锁定机构，包括锁定顶杆1、导轨2、若干个伸展臂3、限位柱4、锁定片5和锁紧扣6，限位柱4、锁紧扣6与伸展臂一体化设计，增强了构件的刚度，提高了锁定可靠性；各个伸展臂3以铰链形式依次连接，具有较大的自由旋转角度，盘绕在收纳筒内；锁定顶杆1固定在收纳筒上端，受压缩弹簧7作用，锁定顶杆1沿着竖直方向上下活动，伸展臂铰接段沿着导轨2靠近锁定顶杆1时，锁定顶杆1挤压锁定片5，扣住锁紧扣6完成展开锁定，所述导轨2内设有限位柱4。

所述伸展臂3通过带有驱动电机的滑块与导轨2活动连接。

所述导轨2为直线导轨。

所述导轨2为曲线导轨。

本具体实施每个伸展臂单元均设计了锁定机构，该锁定机构限制了伸展臂的反向回转，机构简单，具有较高的锁定刚度；展开锁定机构利用电机驱动装置作为核心作动元件，电机驱动带动各个单元依次展开，可以控制伸展臂的运动速度，实现整个装置的可控展开运动；可实现在直线方向以及曲线方向的伸展，可根据需要实现短距离到长距离的展开，具有很强的适用性。

综上所述，本具体实施具有展开过程平稳、机构简单、收纳比大、可靠性高等优点，是一种在航天器上有较强应用价值的展开锁定机构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。