專利名稱:空間凸輪-螺旋組合式重復(fù)折展鎖解機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及宇航空間重復(fù)折展鎖緊機構(gòu)，用于導(dǎo)彈折疊翼，太陽翼基板等空間機構(gòu)關(guān)節(jié)處的活動聯(lián)接。
背景技術(shù)：
重復(fù)折展鎖解機構(gòu)是空間折展機構(gòu)的重要組成部分。目前國內(nèi)絕大多數(shù)航天器用太陽翼、導(dǎo)彈用折疊翼等均只具有一次性展開鎖定功能，無法實現(xiàn)重復(fù)折疊展開，即在通常發(fā)射階段折疊并收攏，待發(fā)射成功后，利用自帶動力源將其展開至工作狀態(tài)后鎖定。但采用一次性展開機構(gòu)的裝備，其貯存可靠性無法檢測，同時無法適應(yīng)發(fā)射任務(wù)取消的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的主要是為解決導(dǎo)彈折疊翼發(fā)射階段(導(dǎo)彈離開發(fā)射筒)任務(wù)取消后，彈翼的自動折疊問題，同時便于貯存期折疊翼的維護，延長導(dǎo)彈的使用壽命。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明包括聯(lián)動輪、轉(zhuǎn)動螺桿、第一圓柱凸輪、第二圓柱凸輪、第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、左折疊翼和右折疊翼。
轉(zhuǎn)動螺桿由中心至兩端分別車有左旋螺紋和右旋螺紋，第一圓柱凸輪沿轉(zhuǎn)動螺桿方向的中心孔內(nèi)車有與左旋螺紋相配的螺紋，第一圓柱凸輪正下方沿轉(zhuǎn)動螺桿方向開有第一滑道，第一圓柱凸輪上沿轉(zhuǎn)動螺桿方向?qū)ΨQ開有第一槽道，第一圓柱凸輪上端面上沿轉(zhuǎn)動螺桿方向?qū)ΨQ設(shè)置有上鎖定銷，第一圓柱凸輪下端面上沿轉(zhuǎn)動螺桿方向?qū)ΨQ設(shè)置有下鎖定銷，所述的第一滑道與第一導(dǎo)軌配合。
第二圓柱凸輪沿轉(zhuǎn)動螺桿方向的中心孔內(nèi)車有與右旋螺紋相配的螺紋，第二圓柱凸輪正下方沿轉(zhuǎn)動螺桿方向開有第二滑道，第二圓柱凸輪上沿轉(zhuǎn)動螺桿方向?qū)ΨQ開有第二槽道，第二圓柱凸輪上端面上沿轉(zhuǎn)動螺桿方向?qū)ΨQ設(shè)置有上鎖定銷，第一圓柱凸輪下端面上沿轉(zhuǎn)動螺桿方向?qū)ΨQ設(shè)置有下鎖定銷，所述的第二滑道與第二導(dǎo)軌配合。
所述的第一圓柱凸輪上端面與第二圓柱凸輪上端面相對。
左折疊翼通過兩個軸承與轉(zhuǎn)動螺桿活動配合，右折疊翼同樣通過兩個軸承與轉(zhuǎn)動螺桿活動配合，左折疊翼和右折疊翼將第一圓柱凸輪和第二圓柱凸輪圍合，分別形成第一圍合區(qū)域和第二圍合區(qū)域，第一圓柱凸輪在第一圍合區(qū)域內(nèi)可沿著第一導(dǎo)軌移動，第二圓柱凸輪在第二圍合區(qū)域內(nèi)可沿著第二導(dǎo)軌移動；左折疊翼和右折疊翼上分別開有與第一圓柱凸輪、第二圓柱凸輪的兩個端面上設(shè)置的鎖定銷相配合的銷空；左折疊翼上分別在第一圍合區(qū)域和第二圍合區(qū)域設(shè)置有第一左從動銷和第二左從動銷，右折疊翼上分別在第一圍合區(qū)域和第二圍合區(qū)域設(shè)置有第一右從動銷和第二右從動銷；所述的第一左從動銷和第一右從動銷分別對應(yīng)第一槽道中的左槽道和右槽道設(shè)置，所述的第二左從動銷和第二右從動銷分別對應(yīng)第二槽道中的左槽道和右槽道設(shè)置。
第一圓柱凸輪與第二圓柱凸輪相對運動可使得第一左從動銷、第二左從動銷分別在第一左槽道、第二左槽道內(nèi)移動，從而帶動左折疊翼繞轉(zhuǎn)動螺桿順時針旋轉(zhuǎn)90度；第一圓柱凸輪與第二圓柱凸輪相對運動可使得第一右從動銷、第二右從動銷分別在第一右槽道、第二右槽道內(nèi)移動，從而帶動右折疊翼繞轉(zhuǎn)動螺桿逆時針旋轉(zhuǎn)90度；左折疊翼和右折疊翼呈折疊狀態(tài)。
第一圓柱凸輪與第二圓柱凸輪相向運動可使得第一左從動銷、第二左從動銷分別在第一左槽道、第二左槽道內(nèi)移動，從而帶動左折疊翼繞轉(zhuǎn)動螺桿逆時針旋轉(zhuǎn)90度；第一圓柱凸輪與第二圓柱凸輪相對運動可使得第一右從動銷、第二右從動銷分別在第一右槽道、第二右槽道內(nèi)移動，從而帶動右折疊翼繞轉(zhuǎn)動螺桿順時針旋轉(zhuǎn)90度；左折疊翼和右折疊翼呈展開狀態(tài)。
轉(zhuǎn)動螺桿的任一一端上套置有聯(lián)動輪，聯(lián)動輪可由電機驅(qū)動，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)動螺桿的轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:1、空間凸輪和螺旋機構(gòu)的組合應(yīng)用充分利用折疊翼的關(guān)節(jié)空間，滿足包絡(luò)尺寸最小化原則。2、重復(fù)折展鎖解機構(gòu)的輸入、輸出同軸，定位準(zhǔn)確、承載性好，能達到快速、穩(wěn)定、及時、準(zhǔn)確的展開；3、兩個圓柱凸輪上布置的鎖解銷保證了彈翼準(zhǔn)確轉(zhuǎn)到預(yù)定角度，并精確定位，鎖解可靠，對彈身干擾小，有利于導(dǎo)彈飛行過程中折疊翼姿態(tài)穩(wěn)定性的保持；4、采用雙翼對稱布置橫向折疊方式，實現(xiàn)了折疊翼展開面積的最大化，提高了導(dǎo)彈飛行升力。5、應(yīng)用范圍廣。本發(fā)明除了可安裝在折疊翼折展關(guān)節(jié)外，還可應(yīng)用到多級重復(fù)折疊式太陽翼、可折展天線及空間伸展臂等空間重復(fù)展開機構(gòu)和相關(guān)地面機構(gòu)上。
本發(fā)明的工作原理是:具有輸入、輸出同軸的空間凸輪機構(gòu)-螺旋機構(gòu)組合使用實現(xiàn)折疊翼的重復(fù)折展鎖解功能，具體工作原理為:電機通過螺旋副將輸入的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為圓柱凸輪沿直線導(dǎo)軌的移動，凸輪帶動折疊翼上的從動銷沿著凸輪槽道運動，從而使彈翼繞螺桿軸轉(zhuǎn)動，即實現(xiàn)折疊翼的折疊與展開。圓柱凸輪上的鎖解銷與折疊翼上布置的銷孔配合，實現(xiàn)折疊翼折疊、展開極限位置的安全、可靠、冗余定位鎖緊?？臻g凸輪-螺旋組合式重復(fù)折展鎖解機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單、輸入輸出同軸、定位準(zhǔn)確、鎖解可靠、對彈身干擾小，有利于保持導(dǎo)彈飛行過程中的姿態(tài)穩(wěn)定性，滿足快速、穩(wěn)定、及時的展開要求。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
如圖1所示，空間凸輪-螺旋組合式重復(fù)折展鎖解機構(gòu)包括聯(lián)動輪I (提供動力源);轉(zhuǎn)動螺桿2 ;向心推力軸承3、21、22、36 ;彈翼銷孔4、11、12、20、23、29、30、35 (與鎖解銷配合，用于折疊展開位置的定位鎖緊);鎖解銷5、9、14、19、24、28、31、34 (折疊展開位置的定位鎖緊)；第一圓柱凸輪6 (左旋)，第二圓柱凸輪18 (右旋)；凸輪槽道7、17、25、33 ;彈翼從動銷8、15、27、32 (沿著凸輪槽道運動)；第一導(dǎo)軌10、第二導(dǎo)軌13 ;左折疊翼16、右折疊翼26等。其特征為轉(zhuǎn)動螺桿2由中心至兩端分別車有左旋螺紋和右旋螺紋，第一圓柱凸輪6沿轉(zhuǎn)動螺桿2方向的中心孔內(nèi)車有與左旋螺紋相配的螺紋，第一圓柱凸輪6正下方沿轉(zhuǎn)動螺桿2方向開有第一滑道,第一圓柱凸輪6上沿轉(zhuǎn)動螺桿2方向?qū)ΨQ開有第一左槽道7與右槽道33，第一圓柱凸輪6上端面上沿轉(zhuǎn)動螺桿2方向?qū)ΨQ設(shè)置有上鎖解銷9、31，第一圓柱凸輪6下端面上沿轉(zhuǎn)動螺桿2方向?qū)ΨQ設(shè)置有下鎖解銷5、34，所述的第一滑道與第一導(dǎo)軌10配合。
第二圓柱凸輪18沿轉(zhuǎn)動螺桿2方向的中心孔內(nèi)車有與右旋螺紋相配的螺紋，第二圓柱凸輪18正下方沿轉(zhuǎn)動螺桿2方向開有第二滑道13，第二圓柱凸輪18上沿轉(zhuǎn)動螺桿2方向?qū)ΨQ開有第二槽道，第二圓柱凸輪18上端面上沿轉(zhuǎn)動螺桿2方向?qū)ΨQ設(shè)置有上鎖解銷14、28，第二圓柱凸輪18下端面上沿轉(zhuǎn)動螺桿2方向?qū)ΨQ設(shè)置有下鎖解銷19、24，所述的第二滑道與第二導(dǎo)軌13配合；所述的第一圓柱凸輪6上端面與第二圓柱凸輪18上端面相對；
左折疊翼16通過兩個向心軸承22、36與轉(zhuǎn)動螺桿2活動配合，右折疊翼26同樣通過兩個向心軸承3、21與轉(zhuǎn)動螺桿2活動配合，左折疊翼16和右折疊翼26將第一圓柱凸輪6和第二圓柱凸輪18圍合，分別形成第一圍合區(qū)域和第二圍合區(qū)域，第一圓柱凸輪6在第一圍合區(qū)域內(nèi)可沿著第一導(dǎo)軌10移動，第二圓柱凸輪18在第二圍合區(qū)域內(nèi)可沿著第二導(dǎo)軌13移動；左折疊翼16和右折疊翼26上分別開有與第一圓柱凸輪6、第二圓柱凸輪18的兩個端面上設(shè)置的鎖解銷5、9、14、19、24、28、31、34相配合的銷孔4、11、12、20、23、29、30、35 ；左折疊翼16上分別在第一圍合區(qū)域和第二圍合區(qū)域設(shè)置有第一左從動銷8和第二左從動銷15，右折疊翼26上分別在第一圍合區(qū)域和第二圍合區(qū)域設(shè)置有第一右從動銷32和第二右從動銷27 ;所述的第一左從動銷8和第一右從動銷32分別對應(yīng)第一槽道中的左槽道7和右槽道33設(shè)置，所述的第二左從動銷15和第二右從動銷27分別對應(yīng)第二槽道中的左槽道17和右槽道25設(shè)置；
聯(lián)動輪I逆時針轉(zhuǎn)動，帶動第一圓柱凸輪6與第二圓柱凸輪18沿第一導(dǎo)軌10與第二導(dǎo)軌13相對運動可使得第一左從動銷8、第二左從動銷15分別在第一左槽道7、第二左槽道17內(nèi)移動，從而帶動左折疊翼16繞轉(zhuǎn)動螺桿2順時針旋轉(zhuǎn)90度；第一圓柱凸輪6與第二圓柱凸輪18相對運動可使得第一右從動銷32、第二右從動銷27分別在第一右槽道33、第二右槽道25內(nèi)移動，從而帶動右折疊翼26繞轉(zhuǎn)動螺桿2逆時針旋轉(zhuǎn)90度；直到第一圓柱凸輪6上的鎖解銷9和第二圓柱凸輪18上的鎖解銷14分別與左折疊翼16上的銷孔
11、12配合，第一圓柱凸輪6上的鎖解銷31和第二圓柱凸輪18上的鎖解銷28分別與右折疊翼26上的銷孔30、29配合，完成左折疊翼16和右折疊翼26的鎖緊，即實現(xiàn)了左折疊翼16和右折疊翼26的折疊；
聯(lián)動輪I順時針轉(zhuǎn)動第一圓柱凸輪6與第二圓柱凸輪18相向運動可使得第一左從動銷8、第二左從動銷15分別在第一左槽道7、第二左槽道17內(nèi)移動，從而帶動左折疊翼16繞轉(zhuǎn)動螺桿2逆時針旋轉(zhuǎn)90度；第一圓柱凸輪6與第二圓柱凸輪18相向運動可使得第一右從動銷32、第二右從動銷27分別在第一右槽道33、第二右槽道25內(nèi)移動，從而帶動右折疊翼26繞轉(zhuǎn)動螺桿2順時針旋轉(zhuǎn)90度；直到第一圓柱凸輪6上的鎖解銷5和第二圓柱凸輪18上的鎖解銷34分別與左折疊翼16上的銷孔4、35配合，第一圓柱凸輪6上的鎖解銷19和第二圓柱凸輪18上的鎖解銷24分別與右折疊翼26上的銷孔20、23配合，完成左折疊翼16和右折疊翼26的鎖緊，即實現(xiàn)了左折疊翼16和右折疊翼26的展開；轉(zhuǎn)動螺桿2的任一一端上套置有聯(lián)動輪I，聯(lián)動輪可由電機驅(qū)動，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)動螺桿2的轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
1.空間凸輪-螺旋組合式重復(fù)折展鎖解機構(gòu)，包括聯(lián)動輪、轉(zhuǎn)動螺桿、第一圓柱凸輪、第二圓柱凸輪、第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、左折疊翼和右折疊翼，其特征在于: 轉(zhuǎn)動螺桿由中心至兩端分別車有左旋螺紋和右旋螺紋，第一圓柱凸輪沿轉(zhuǎn)動螺桿方向的中心孔內(nèi)車有與左旋螺紋相配的螺紋，第一圓柱凸輪正下方沿轉(zhuǎn)動螺桿方向開有第一滑道，第一圓柱凸輪上沿轉(zhuǎn)動螺桿方向?qū)ΨQ開有第一槽道，第一圓柱凸輪上端面上沿轉(zhuǎn)動螺桿方向?qū)ΨQ設(shè)置有上鎖定銷，第一圓柱凸輪下端面上沿轉(zhuǎn)動螺桿方向?qū)ΨQ設(shè)置有下鎖定銷，所述的第一滑道與第一導(dǎo)軌配合； 第二圓柱凸輪沿轉(zhuǎn)動螺桿方向的中心孔內(nèi)車有與右旋螺紋相配的螺紋，第二圓柱凸輪正下方沿轉(zhuǎn)動螺桿方向開有第二滑道，第二圓柱凸輪上沿轉(zhuǎn)動螺桿方向?qū)ΨQ開有第二槽道，第二圓柱凸輪上端面上沿轉(zhuǎn)動螺桿方向?qū)ΨQ設(shè)置有上鎖定銷，第二圓柱凸輪下端面上沿轉(zhuǎn)動螺桿方向?qū)ΨQ設(shè)置有下鎖定銷，所述的第二滑道與第二導(dǎo)軌配合； 所述的第一圓柱凸輪上端面與第二圓柱凸輪上端面相對； 左折疊翼通過兩個軸承與轉(zhuǎn)動螺桿活動配合，右折疊翼同樣通過兩個軸承與轉(zhuǎn)動螺桿活動配合，左折疊翼和右折疊翼將第一圓柱凸輪和第二圓柱凸輪圍合，分別形成第一圍合區(qū)域和第二圍合區(qū)域，第一圓柱凸輪在第一圍合區(qū)域內(nèi)可沿著第一導(dǎo)軌移動，第二圓柱凸輪在第二圍合區(qū)域內(nèi)可沿著第二導(dǎo)軌移動；左折疊翼和右折疊翼上分別開有與第一圓柱凸輪、第二圓柱凸輪的兩個端面上設(shè)置的鎖定銷相配合的銷孔；左折疊翼上分別在第一圍合區(qū)域和第二圍合區(qū)域設(shè)置有第一左從動銷和第二左從動銷，右折疊翼上分別在第一圍合區(qū)域和第二圍合區(qū)域設(shè)置有第一右從動銷和第二右從動銷；所述的第一左從動銷和第一右從動銷分別對應(yīng)第一槽道中的左槽道和右槽道設(shè)置，所述的第二左從動銷和第二右從動銷分別對應(yīng)第二槽道中的左槽道和右槽道設(shè)置； 第一圓柱凸輪與第二圓柱凸輪相對運動可使得第一左從動銷、第二左從動銷分別在第一左槽道、第二左槽道內(nèi)移動，從而帶動左折疊翼繞轉(zhuǎn)動螺桿順時針旋轉(zhuǎn)90度；第一圓柱凸輪與第二圓柱凸輪相對運動可使得第一右從動銷、第二右從動銷分別在第一右槽道、第二右槽道內(nèi)移動，從而帶動右折疊翼繞轉(zhuǎn)動螺桿逆時針旋轉(zhuǎn)90度；左折疊翼和右折疊翼呈折疊狀態(tài)； 第一圓柱凸輪與第二圓柱凸輪相向運動可使得第一左從動銷、第二左從動銷分別在第一左槽道、第二左槽道內(nèi)移動，從而帶動左折疊翼繞轉(zhuǎn)動螺桿逆時針旋轉(zhuǎn)90度；第一圓柱凸輪與第二圓柱凸輪相向運動可使得第一右從動銷、第二右從動銷分別在第一右槽道、第二右槽道內(nèi)移動，從而帶動右折疊翼繞轉(zhuǎn)動螺桿順時針旋轉(zhuǎn)90度；左折疊翼和右折疊翼呈展開狀態(tài)； 轉(zhuǎn)動螺桿的任一端上套置有聯(lián)動輪，聯(lián)動輪可由電機驅(qū)動，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)動螺桿的轉(zhuǎn)動。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種空間凸輪-螺旋組合式重復(fù)折展鎖解機構(gòu)。目前的折疊翼只具有一次性展開鎖定功能，無法實現(xiàn)重復(fù)折疊展開。本發(fā)明采用空間凸輪機構(gòu)和螺旋機構(gòu)組合設(shè)計思想，將電機的轉(zhuǎn)動通過螺旋副轉(zhuǎn)換為圓柱凸輪沿導(dǎo)軌的直線移動，進而通過圓柱凸輪帶動從動銷沿凸輪槽道內(nèi)運動來實現(xiàn)折疊翼的重復(fù)折疊與展開，并利用凸輪上的鎖解銷與折疊翼的銷孔進入與脫離實現(xiàn)折疊翼解鎖和鎖定。折疊翼上的從動銷保證折疊展開終了位置的冗余可靠定位。本發(fā)明實現(xiàn)了折疊翼包絡(luò)空間的最小化、結(jié)構(gòu)緊湊、易于實現(xiàn)高精度、高可靠性的折疊、展開、解鎖和鎖定。
文檔編號B64G1/44GKCN102278916SQ201110138517
公開日2013年7月10日 申請日期2011年5月26日
發(fā)明者胡明, 張苗苗, 金永平, 陳文華, 錢萍, 徐國民, 周健, 張堯, 潘駿, 劉東旭 申請人:浙江理工大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (5), 非專利引用 (2),