專利名稱：太陽翼雙級螺旋式重復(fù)折展鎖解機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽翼折展機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種用于太陽翼基板關(guān)節(jié)間活動聯(lián)接
的剛性、半剛性折疊式太陽翼重復(fù)折展鎖解機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
重復(fù)折展鎖解機(jī)構(gòu)作為太陽翼折展機(jī)構(gòu)的重要組成部分，對于具有多次折疊展開 功能的太陽翼來說必不可少。目前國內(nèi)絕大多數(shù)航天器的太陽翼均屬于一次性展開鎖定， 不具備重復(fù)折疊、展開功能，即在發(fā)射階段折疊并收攏于整流罩內(nèi)，待航天器進(jìn)入軌道后， 靠自帶的動力源將其展開至工作狀態(tài)。當(dāng)航天器進(jìn)行軌道機(jī)動時，其展開的太陽翼由于承 受變軌發(fā)動機(jī)點火引起的慣性載荷作用，易引起太陽翼根部鉸鏈的變形甚至折斷、太陽翼 的柔性結(jié)構(gòu)振動，這將對航天器的姿態(tài)和軌道運動產(chǎn)生擾動，從而帶來一系列的不良后果， 輕者降低航天器的定向精度，嚴(yán)重時則影響航天器的姿態(tài)穩(wěn)定性甚至飛行安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種太陽翼雙級螺旋式重復(fù)折展鎖解 機(jī)構(gòu)；該機(jī)構(gòu)可以防止太陽翼的重復(fù)折疊與展開、重復(fù)鎖定與解鎖，可使展開式的太陽翼在 太空能夠進(jìn)行多次收攏，待完成軌道機(jī)動或變軌后重新展開，以提高航天器的快速機(jī)動性、 降低調(diào)姿過程的能耗，保證運行安全，延長使用壽命，降低變軌時慣性力和柔性結(jié)構(gòu)振動的 不良影響。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種太陽翼雙級螺旋式重復(fù)折展鎖解機(jī)構(gòu)，它包 括太陽翼左基板、固定螺桿、聯(lián)動輪、轉(zhuǎn)動螺桿、第一右旋螺母、第二太陽翼右基板、第一 雙向推力軸承、第二右旋螺母、第一球形鎖解定位銷、支承軸承、第二球形鎖解定位銷、右滑 鍵、第二雙向推力軸承、第一左旋螺母、第二左旋螺母、第三球形鎖解定位銷、第四球形鎖解 定位銷、左滑鍵。 進(jìn)一步地，所述聯(lián)動輪固定于轉(zhuǎn)動螺桿上，第一右旋螺母與轉(zhuǎn)動螺桿下端的右旋 螺紋聯(lián)接；第一左旋螺母與轉(zhuǎn)動螺桿上端的左旋螺紋聯(lián)接。第一右旋螺母和第一左旋螺母 通過固定螺桿上的滑道限位聯(lián)接。第二右旋螺母通過第一雙向推力軸承與第一右旋螺母聯(lián) 接，第二左旋螺母通過第二雙向推力軸承與第一左旋螺母聯(lián)接。第二右旋螺母與固定螺桿 下端的右旋螺紋聯(lián)接，第二左旋螺母與固定螺桿上端的左旋螺紋聯(lián)接。第一滑鍵固連于第 二右旋螺母上，并與第一太陽翼基板通過上下滑動副聯(lián)接。第二滑鍵固連于第二左旋螺母 上，并與第二太陽翼基板通過上下滑動副聯(lián)接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果 1、雙級螺旋副的應(yīng)用充分利用了太陽翼基板間有限的空間，結(jié)構(gòu)緊湊。
2、重復(fù)折展鎖解機(jī)構(gòu)的輸入、輸出同軸，對稱性、承載性好； 3、第一級螺旋副具有自鎖功能，理論上可實現(xiàn)太陽翼基板任意角度的鎖解，有利 于提高太陽電池在空間的利用效率；
4、球形鎖解定位銷確保重復(fù)折展鎖解機(jī)構(gòu)的冗余可靠度； 5、應(yīng)用范圍廣。本發(fā)明除了可安裝在多級折疊式太陽翼上以外，還可應(yīng)用到可展 開天線、空間伸展臂等空間展開機(jī)構(gòu)和地面機(jī)構(gòu)上。


圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡圖； 圖中，1、太陽翼左基板，2、固定螺桿，3、聯(lián)動輪，4、轉(zhuǎn)動螺桿，5、第一右旋螺母，6、 太陽翼右基板，7、第一雙向推力軸承，8、第二右旋螺母，9、第一球形鎖解定位銷，10、支承軸 承，11、第二球形鎖解定位銷，12、左滑鍵，13、第二雙向推力軸承，14、第一左旋螺母，15、第 二左旋螺母，16、第三球形鎖解定位銷，17、第四球形鎖解定位銷，18、右滑鍵。
具體實施例方式
為減少太陽翼各基板間的空間占用，本發(fā)明采用雙級螺旋式重復(fù)折展鎖解機(jī)構(gòu)， 該機(jī)構(gòu)適用于多級太陽翼的折展鎖解。動力通過聯(lián)動輪驅(qū)動第一級螺旋副動作，該級螺旋 副的運動特征為螺桿轉(zhuǎn)動，螺母移動，第一級螺旋副具有自鎖功能。其中的螺桿兩端具有 左旋和右旋螺紋，分別配合左旋、右旋螺母。螺母將移動傳遞給雙向推力軸承，驅(qū)動第二級 螺旋副動作，該級螺旋副的運動特征為螺桿固定，螺母轉(zhuǎn)動且移動(雙運動螺母)，無自鎖 功能。固定螺桿兩端具有左旋和右旋螺紋，分別配合左旋、右旋螺母。兩端的雙運動螺母分 別與左、右太陽翼基板通過滑鍵連接，太陽翼基板的折疊、展開通過雙運動螺母的旋轉(zhuǎn)運動 完成。第一級螺旋副具有自鎖功能，因此可通過聯(lián)動輪的有、無動力輸入實現(xiàn)太陽翼基板的 解鎖與鎖定。為安全、可靠起見，在固定螺桿周向的適合位置布置球形鎖解定位銷，以保證 太陽翼在折疊、展開終了位置的準(zhǔn)確定位。 本發(fā)明的工作原理是具有重復(fù)折展鎖解功能的兩級螺旋副、球形鎖解定位銷、滑 鍵和左右太陽翼基板共同組成雙級螺旋式重復(fù)折展鎖解機(jī)構(gòu)。第一級螺旋副將輸入的轉(zhuǎn)動 轉(zhuǎn)化為移動進(jìn)而實現(xiàn)第二級螺旋副螺母的雙運動轉(zhuǎn)動和移動。通過滑鍵的聯(lián)接使左右太 陽翼轉(zhuǎn)動，即實現(xiàn)了太陽翼的折疊與展開。球形鎖解定位銷確保太陽翼折疊、展開極限位置 的安全、可靠、冗余定位。這樣，重復(fù)折展鎖解機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、輸入輸出同軸，折疊展開 更加平穩(wěn)，鎖定解鎖更加安全。 下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。
如圖1所示，本發(fā)明的太陽翼雙級螺旋式重復(fù)折展鎖解機(jī)構(gòu)，包括圖中，太陽翼 左基板1、固定螺桿2、聯(lián)動輪3、轉(zhuǎn)動螺桿4、第一右旋螺母5、第二太陽翼右基板6、第一雙 向推力軸承7、第二右旋螺母8、第一球形鎖解定位銷9、支承軸承10、第二球形鎖解定位銷 11、右滑鍵12、第二雙向推力軸承13、第一左旋螺母14、第二左旋螺母15、第三球形鎖解定 位銷16、第四球形鎖解定位銷17、左滑鍵18。 其中，聯(lián)動輪3固定于轉(zhuǎn)動螺桿4上，第一右旋螺母5與轉(zhuǎn)動螺桿4下端的右旋螺 紋聯(lián)接；第一左旋螺母14與轉(zhuǎn)動螺桿4上端的左旋螺紋聯(lián)接；同時，第一右旋螺母5和第 一左旋螺母14通過固定螺桿2上的滑道限位聯(lián)接，轉(zhuǎn)動螺桿4轉(zhuǎn)動時，第一右旋螺母5和 第一左旋螺母14只能沿滑道移動而無法轉(zhuǎn)動。第二右旋螺母8通過第一雙向推力軸承7 與第一右旋螺母5聯(lián)接，第二左旋螺母15通過第二雙向推力軸承13與第一左旋螺母14聯(lián)接。第二右旋螺母8與固定螺桿2下端的右旋螺紋聯(lián)接，第二左旋螺母15與固定螺桿2上 端的左旋螺紋聯(lián)接。固定螺桿2始終固定不動，故第一右旋螺母5移動，促使第二右旋螺母 8繞固定螺桿2既轉(zhuǎn)動又移動。第一滑鍵18固連于第二右旋螺母8上，并與第一太陽翼基 板1通過上下滑動副聯(lián)接，第二右旋螺母8的轉(zhuǎn)動，帶動第一太陽翼基板1的轉(zhuǎn)動。同理， 第二滑鍵12固連于第二左旋螺母15上，并與第二太陽翼基板6通過上下滑動副聯(lián)接，第二 左旋螺母15的轉(zhuǎn)動，帶動第二太陽翼基板6的轉(zhuǎn)動。 聯(lián)動輪3為太陽翼機(jī)構(gòu)提供的動力源；第一級螺旋副4、5(下端右旋)、4、14(上 端左旋)；第二級螺旋副2、8(下端右旋)、2、15(上端左旋)；第一、二雙向推力軸承7、13; 第一、二球形鎖解定位銷9、 11 (太陽翼右基板6展開終了位置的定位、鎖定)；第三、四球形 鎖解定位銷16、17(太陽翼基板1展開終了位置的定位、鎖定)；右、左滑鍵18、12組成。所 述的聯(lián)動輪3逆時針轉(zhuǎn)動，帶動下端具有右旋螺紋、上端具有左旋螺紋的轉(zhuǎn)動螺桿4同向轉(zhuǎn) 動，與之配合的第一右旋螺母5向上移動、第一左旋螺母14向下移動；即第一級螺旋副完 成動作，可自鎖；第一右旋螺母5、第一左旋螺母14將移動傳遞給第一、第二雙向推力軸承 7、 13，進(jìn)而驅(qū)動第二右旋螺母8、第二左旋螺母15移動且轉(zhuǎn)動，與之配合的下端具有右旋螺 紋、上端具有左旋螺紋的固定螺桿2固定不動，即第二級螺旋副完成動作，不自鎖；第二右 旋螺母8與太陽翼左基板1用左滑鍵18聯(lián)接、第二左旋螺母15與太陽翼右基板6用右滑 鍵12聯(lián)接，通過第二右旋螺母副8的逆時針轉(zhuǎn)動、第二左旋螺母副15的順時針轉(zhuǎn)動實現(xiàn)太 陽翼左右基板1、6的轉(zhuǎn)動，即太陽翼基板折疊動作；反之，聯(lián)動輪順時針運動即實現(xiàn)太陽翼 左右基板1、6的展開動作；聯(lián)動輪停轉(zhuǎn)，因第一級螺旋副具有自鎖功能，則實現(xiàn)太陽翼基板 的鎖定。固定螺桿2上周向布置的球形鎖解定位銷保證太陽翼基板折疊、展開終了位置的 鎖定更加安全可靠。
權(quán)利要求
一種太陽翼雙級螺旋式重復(fù)折展鎖解機(jī)構(gòu)，其特征在于，它包括太陽翼左基板(1)、固定螺桿(2)、聯(lián)動輪(3)、轉(zhuǎn)動螺桿(4)、第一右旋螺母(5)、第二太陽翼右基板(6)、第一雙向推力軸承(7)、第二右旋螺母(8)、第一球形鎖解定位銷(9)、支承軸承(10)、第二球形鎖解定位銷(11)、右滑鍵(12)、第二雙向推力軸承(13)、第一左旋螺母(14)、第二左旋螺母(15)、第三球形鎖解定位銷(16)、第四球形鎖解定位銷(17)、左滑鍵(18)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述太陽翼雙級螺旋式重復(fù)折展鎖解機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述聯(lián)動輪(3)固定于轉(zhuǎn)動螺桿(4)上，第一右旋螺母(5)與轉(zhuǎn)動螺桿(4)下端的右旋螺紋聯(lián)接；第一左旋螺母(14)與轉(zhuǎn)動螺桿(4)上端的左旋螺紋聯(lián)接。第一右旋螺母(5)和第一左旋螺母(14)通過固定螺桿(2)上的滑道限位聯(lián)接。第二右旋螺母(8)通過第一雙向推力軸承(7)與第一右旋螺母(5)聯(lián)接，第二左旋螺母(15)通過第二雙向推力軸承(13)與第一左旋螺母(14)聯(lián)接。第二右旋螺母(8)與固定螺桿(2)下端的右旋螺紋聯(lián)接，第二左旋螺母(15)與固定螺桿(2)上端的左旋螺紋聯(lián)接。第一滑鍵(18)固連于第二右旋螺母(8)上，并與第一太陽翼基板(1)通過上下滑動副聯(lián)接。第二滑鍵(12)固連于第二左旋螺母(15)上，并與第二太陽翼基板(6)通過上下滑動副聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽翼雙級螺旋式重復(fù)折展鎖解機(jī)構(gòu)，采用雙級螺旋副將動力源輸入的轉(zhuǎn)動通過兩級螺旋副的傳遞，驅(qū)動太陽翼左右基板轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)太陽翼的重復(fù)折疊與展開。利用第一級螺旋副的自鎖功能實現(xiàn)太陽翼折疊、展開終了位置的鎖定，球形鎖解定位銷確保折疊展開終了位置的冗余可靠定位；本發(fā)明有效利用了太陽翼基板間關(guān)節(jié)空間、結(jié)構(gòu)緊湊、對稱，易于實現(xiàn)高精度、高可靠性的運動，可應(yīng)用到太陽翼、空間可重復(fù)折展機(jī)構(gòu)及地面重復(fù)展開機(jī)構(gòu)上。
文檔編號B64G1/44GK101708779SQ20091015484
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者武秋紅, 潘駿, 胡明, 金永平, 陳文華, 陳昌足 申請人:浙江理工大學(xué)