專利名稱：太陽翼雙級螺旋式重復折展鎖解機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽翼折展機構，尤其涉及一種用于太陽翼基板關節(jié)間活動聯接
的剛性、半剛性折疊式太陽翼重復折展鎖解機構。
背景技術：
重復折展鎖解機構作為太陽翼折展機構的重要組成部分，對于具有多次折疊展開 功能的太陽翼來說必不可少。目前國內絕大多數航天器的太陽翼均屬于一次性展開鎖定， 不具備重復折疊、展開功能，即在發(fā)射階段折疊并收攏于整流罩內，待航天器進入軌道后， 靠自帶的動力源將其展開至工作狀態(tài)。當航天器進行軌道機動時，其展開的太陽翼由于承 受變軌發(fā)動機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 的柔性結構振動，這將對航天器的姿態(tài)和軌道運動產生擾動，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)明內容
本發(fā)明的目的是針對現有技術的不足，提供一種太陽翼雙級螺旋式重復折展鎖解 機構；該機構可以防止太陽翼的重復折疊與展開、重復鎖定與解鎖，可使展開式的太陽翼在 太空能夠進行多次收攏，待完成軌道機動或變軌后重新展開，以提高航天器的快速機動性、 降低調姿過程的能耗，保證運行安全，延長使用壽命，降低變軌時慣性力和柔性結構振動的 不良影響。 本發(fā)明所采用的技術方案如下一種太陽翼雙級螺旋式重復折展鎖解機構，它包 括太陽翼左基板、固定螺桿、聯動輪、轉動螺桿、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。 進一步地，所述聯動輪固定于轉動螺桿上，第一右旋螺母與轉動螺桿下端的右旋 螺紋聯接；第一左旋螺母與轉動螺桿上端的左旋螺紋聯接。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 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接。第二右旋螺母與固定螺桿 下端的右旋螺紋聯接，第二左旋螺母與固定螺桿上端的左旋螺紋聯接。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接。
本發(fā)明與現有技術相比，具有以下有益效果 1、雙級螺旋副的應用充分利用了太陽翼基板間有限的空間，結構緊湊。
2、重復折展鎖解機構的輸入、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折展鎖解機構的冗余可靠度； 5、應用范圍廣。本發(fā)明除了可安裝在多級折疊式太陽翼上以外，還可應用到可展 開天線、空間伸展臂等空間展開機構和地面機構上。
圖1是本發(fā)明整體結構簡圖； 圖中，1、太陽翼左基板，2、固定螺桿，3、聯動輪，4、轉動螺桿，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折展鎖解機構， 該機構適用于多級太陽翼的折展鎖解。動力通過聯動輪驅動第一級螺旋副動作，該級螺旋 副的運動特征為螺桿轉動，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運動 完成。第一級螺旋副具有自鎖功能，因此可通過聯動輪的有、無動力輸入實現太陽翼基板的 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、展開終了位置的準確定位。 本發(fā)明的工作原理是具有重復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折展鎖解機構。第一級螺旋副將輸入的轉動 轉化為移動進而實現第二級螺旋副螺母的雙運動轉動和移動。通過滑鍵的聯接使左右太 陽翼轉動，即實現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，重復折展鎖解機構結構簡單、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。 下面結合附圖詳細描述本發(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折展鎖解機構，包括圖中，太陽翼 左基板1、固定螺桿2、聯動輪3、轉動螺桿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，聯動輪3固定于轉動螺桿4上，第一右旋螺母5與轉動螺桿4下端的右旋螺 紋聯接；第一左旋螺母14與轉動螺桿4上端的左旋螺紋聯接；同時，第一右旋螺母5和第 一左旋螺母14通過固定螺桿2上的滑道限位聯接，轉動螺桿4轉動時，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聯接。第二右旋螺母8與固定螺桿2下端的右旋螺紋聯接，第二左旋螺母15與固定螺桿2上 端的左旋螺紋聯接。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通過上下滑動副聯接，第二右旋螺母8的轉動，帶動第一太陽翼基板1的轉動。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通過上下滑動副聯接，第二 左旋螺母15的轉動，帶動第二太陽翼基板6的轉動。 聯動輪3為太陽翼機構提供的動力源；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 述的聯動輪3逆時針轉動，帶動下端具有右旋螺紋、上端具有左旋螺紋的轉動螺桿4同向轉 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，進而驅動第二右旋螺母8、第二左旋螺母15移動且轉動，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聯接、第二左旋螺母15與太陽翼右基板6用右滑 鍵12聯接，通過第二右旋螺母副8的逆時針轉動、第二左旋螺母副15的順時針轉動實現太 陽翼左右基板1、6的轉動，即太陽翼基板折疊動作；反之，聯動輪順時針運動即實現太陽翼 左右基板1、6的展開動作；聯動輪停轉，因第一級螺旋副具有自鎖功能，則實現太陽翼基板 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。
權利要求
一種太陽翼雙級螺旋式重復折展鎖解機構，其特征在于，它包括太陽翼左基板(1)、固定螺桿(2)、聯動輪(3)、轉動螺桿(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. 根據權利要求1所述太陽翼雙級螺旋式重復折展鎖解機構，其特征在于，所述聯動輪(3)固定于轉動螺桿(4)上，第一右旋螺母(5)與轉動螺桿(4)下端的右旋螺紋聯接；第一左旋螺母(14)與轉動螺桿(4)上端的左旋螺紋聯接。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)聯接。第二右旋螺母(8)與固定螺桿(2)下端的右旋螺紋聯接，第二左旋螺母(15)與固定螺桿(2)上端的左旋螺紋聯接。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)通過上下滑動副聯接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽翼雙級螺旋式重復折展鎖解機構，采用雙級螺旋副將動力源輸入的轉動通過兩級螺旋副的傳遞，驅動太陽翼左右基板轉動，實現太陽翼的重復折疊與展開。利用第一級螺旋副的自鎖功能實現太陽翼折疊、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節(jié)空間、結構緊湊、對稱，易于實現高精度、高可靠性的運動，可應用到太陽翼、空間可重復折展機構及地面重復展開機構上。
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