專利名稱：一種太陽翼電池板無摩擦地面展開裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽翼電池板地面展開裝置。
背景技術：
太陽翼是由數塊太陽電池板側面通過鉸鏈鉸接而成，在地面由貼合狀態模擬展開時要求提供與真實展開條件類似的兩自由度的、不引人其他約束的運動模擬條件。對于展開后的太陽翼需進行超低模態分析實驗。對于水平方向上的模態試驗，自由-自由邊界條件的主要約束為摩擦力、附加質量的慣性影響。現有技術中采用的是一種懸掛方案，利用二維直線導軌配合平面運動氣浮裝置跟隨太陽電池板展開運動，每塊太陽池板需提供一套懸掛裝置，整體裝置非常的龐大，而目前還沒有成熟的水平模態試驗裝置。對于太陽翼地面展開裝置和模態試驗亦可以通過氣浮墊實現，將氣浮墊固定在太陽電池板底部并放置在氣浮平臺上，利用氣浮墊和氣浮平臺之間高剛度的氣膜，使得氣浮墊可以在重載下以極低摩擦平面運動。但是太陽電池板數量多，每塊太陽電池板上至少有兩塊氣浮墊作為支撐，如果每塊氣浮墊單獨供氣的話，供氣管路數量非常多，且氣浮墊隨著太陽板運動，這樣氣管作為空氣彈簧，其運動會干擾太陽電池板的展開。
發明內容
為了克服已有太陽翼地面展開裝置的容易受到摩擦力影響、氣管擾動影響、穩定性較差的不足，本發明提供一種不受摩擦力影響的、不引人其他外力的、無氣管擾動影響的、穩定性良好的太陽翼帆板無摩擦地面展開裝置。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
一種太陽翼帆板無摩擦地面展開裝置，包括氣浮墊、展開支架、無摩擦旋轉供氣裝置、連接件、氣管和儲氣罐，所述展開支架與太陽電池板底部固定，所述氣浮墊安裝在展開支架的底部，所述無摩擦旋轉供氣裝置通過連接件安裝在兩塊太陽電池板展開時的旋轉軸心上；
所述無摩擦旋轉供氣裝置由氣浮軸、端蓋、氣浮套和儲氣套，所述氣浮軸套裝在氣浮套內，所述氣浮套有兩個且上下對稱安裝，所述氣浮套外圍與儲氣套固定，所述儲氣套與兩氣浮套、氣浮軸之間形成高壓腔，所述氣浮軸兩端通過端蓋密封；
所述無摩擦旋轉供氣裝置的氣浮軸通過上連接件固定在一塊展開支架的上部，所述儲氣套通過下連接件固定在相鄰的另一塊展開支架的下部，所述展開支架中心有橫向供氣通孔，從展開支架底部沿豎直方向打孔與供氣通孔相通形成氣浮墊進氣孔，所述氣浮墊進氣孔處有氣浮墊安裝螺紋孔，所述供氣通孔兩頭通過氣管與安裝在展開支架兩頭上的氣浮軸或氣浮套連接，所述儲氣罐通過氣管與最外層的固定不動的太陽電池板底部展開支架的橫向供氣通孔相通。 進一步，所述相鄰兩塊安裝支架上的氣浮墊位置相互錯開，氣浮墊的直徑大于太陽電池板寬度的兩倍。更進一步，所述儲氣套上有進氣口且與高壓腔連通，所述氣浮軸中心有軸向通孔，所述氣浮軸上下兩端有出氣口，所述氣浮軸位于高壓腔部分均布多個徑向通孔。所述氣浮套沿圓周方向均布節流孔，所述節流孔在單個氣浮套上至少有一組，所述氣體套從高壓腔一側端面沿軸向打盲孔形成進氣孔，所述進氣孔與節流孔相通，所述節流孔兩邊有密封凹槽，所述密封凹槽內安裝O型圈密封，所述氣浮套靠近高壓腔一測沿圓周上均布卸氣孔，所述卸氣孔與進氣孔之間有夾角且相互隔離，所述泄氣孔所在圓周面上開一圈泄氣槽，所述儲氣套上打通孔與泄氣槽相通；所述儲氣套上進氣口通過氣管與所在的展開支架上的橫向供氣通孔接通，所述氣浮軸上下兩端出氣口通過氣管連通并與所在的另一塊展開支架上的橫向供氣通孔接通。本發明的技術構思為每塊太陽電池板采用兩個或以上氣浮墊作為支撐。氣浮墊通過氣浮支架同太陽電池板固定，相鄰的太陽電池板上的氣浮墊位置相互錯開，避免相互碰撞影響。氣浮支架上開有橫向供氣通孔和氣浮墊進氣孔，直接為氣浮墊供氣，避免了氣管對氣浮墊運動產生影響。太陽電池板的轉動中心軸線方向下方安裝無摩擦旋轉供氣裝置。該裝置的功能是在氣浮的作用下無摩擦旋轉并將高壓氣體從氣浮套引入從氣浮軸引出供氣，避免太陽電池板從貼合狀態到展開時會受到關節處氣管彎曲、纏繞等擾動影響，干擾鉸鏈的展開。無摩擦旋轉供氣裝置的氣浮軸和氣浮套分別與相鄰兩塊展開支架固定并與展開支架上的橫向供氣通過通過氣管連接，這樣高壓氣體就從一塊展開支架內供氣給相鄰的展開支架，無氣管彎曲擾動影響，太陽電池板展開時不引入其它外力。無摩擦旋轉供氣裝置是根據氣浮軸承原理設計的，儲氣套上進氣口與其所在的展開支架上的橫向供氣通孔接通，氣浮軸上下兩端出氣口通過氣管連通并與所在的另一塊展開支架上的橫向供氣通孔相通。高壓氣體從儲氣套進氣口進入高壓腔，高壓腔內的高壓氣體一部分從氣浮軸上的徑向通 孔進入軸向通孔并從氣浮軸兩端的出氣口流出供氣給下一個氣浮裝置，另一部分從氣浮套上進氣口進入氣浮套內，通過節流孔在氣浮軸與氣浮套的間隙內形成氣膜，還有一小部分直接進入氣浮套與氣浮軸的間隙內，氣浮套上有卸氣孔孔，進入間隙的高壓氣體經過阻尼密封后從卸氣孔排出，氣浮軸與氣浮套間隙的一端與大氣相通，另一端有卸氣孔，因此間隙內存在壓力梯度，通過節流孔進入間隙內的高壓氣體一部分從間隙一側流出，另一部分通過卸氣孔排出。無摩擦旋轉供氣的外直徑小于等于兩塊合頁板的厚度，避免貼合狀態多個無摩擦旋轉供氣裝置間相互干擾，且直徑大小與兩塊太陽電池板展開時轉動軸心相關。儲氣罐通過氣管與最外層的固定不動的太陽電池板底部展開支架的橫向供氣通孔連接，通過展開支架和無摩擦旋轉供氣裝置實現連續供氣，供氣的最末端不與大氣相通，保證整個供氣管路的氣壓穩定。該氣浮平臺可以用于展開試驗、模態試驗，并且低氣管擾動力影響。本發明的有益效果主要表現在不受摩擦力影響的、不引人其他外力的、無氣管擾動影響的、穩定性良好。
圖1是一種太陽翼電池板無摩擦地面展開裝置立體示意圖。圖2是展開支架和連接件示意圖。圖3是太陽翼電池板貼合狀態示意圖。圖4是太陽翼電池板展開狀態示意圖。圖5是無摩擦旋轉供氣裝置示意圖。圖6是無摩擦旋轉供氣裝置內部氣流流向原理圖。圖7是氣浮套結構示意圖。圖8是圖7左視圖。圖9是圖7的A-A視圖 。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步描述。參照圖f圖9，一種太陽翼帆板無摩擦地面展開裝置，包括氣浮墊4、展開支架8、無摩擦旋轉供氣裝置6、連接件、氣管2和儲氣罐1，其中，所述無摩擦旋轉供氣裝置6由氣浮軸13、端蓋12、一對氣浮套14、儲氣套15組成；
所述展開支架8與太陽電池板3底部固定，所述氣浮墊4安裝在展開支架8的底部，所述太陽電池板3通過氣浮墊4放置在氣浮平臺上，所述無摩擦旋轉供氣裝置6通過連接件安裝在兩塊太陽電池板3展開時的旋轉軸心上，其中，所述氣浮軸22通過上連接件7固定在一塊展開支架8的上部，所述氣浮套12及底座20通過下連接件5固定在相鄰的另一塊展開支架8的下部，所述展開支架8中心有橫向供氣通孔9，從展開支架底8部沿豎直方向打孔與供氣通孔相通形成氣浮墊進氣孔10，所述氣浮墊進氣孔10處有氣浮墊安裝螺紋孔11，所述供氣通孔9兩頭通過氣管與安裝在展開支架8兩頭上的氣浮軸或氣浮套連接，所述儲氣罐I通過氣管2與最外層的固定不動的太陽電池板底部展開支架8的橫向供氣通孔9相通。所述相鄰兩塊安裝支架8上的氣浮墊4位置相互錯開，保證太陽電池板3貼合狀態時不相互影響，氣浮墊4的直徑大于太陽電池板3板寬的兩倍。所述氣浮軸13套裝在氣浮套14內，所述氣浮套14有兩個且上下對稱安裝，所述氣浮套14外圍與儲氣套15固定，所述儲氣套15與兩氣浮套14、氣浮軸13之間形成高壓腔22，所述儲氣套15上有進氣口 21且與高壓腔22連通，所述氣浮軸13中心有軸向通孔，所述氣浮軸13兩端通過端蓋12密封，所述氣浮軸13上下兩端有上出氣口 23、下出氣口 25，所述氣浮軸13位于高壓腔部分均布多個徑向通孔27。所述氣浮套14沿圓周方向均布節流孔17，所述節流孔17在單個氣浮套上至少有一組，所述氣體套14從高壓腔一側端面沿軸向打盲孔形成進氣孔19，所述進氣孔19與節流孔17相通，所述節流孔17兩邊有密封凹槽16，所述密封凹槽16內安裝O型圈密封，所述氣浮套14靠近高壓腔22 —測沿圓周上均布卸氣孔28，所述卸氣孔28與進氣孔19之間有一定的角度且不相通，所述泄氣孔28所在圓周面上開一圈泄氣槽18，所述儲氣套15上打通孔與泄氣槽18相通。所述儲氣套15上進氣口 21通過氣管20與所在的展開支架8上的橫向供氣通孔9接通，所述上出氣口 23、下出氣口 25通過上氣管24和下氣管26連通并與所在的另一塊展開支架上的橫向供氣通孔接通。
權利要求
1.一種太陽翼帆板無摩擦地面展開裝置，其特征在于包括氣浮墊、展開支架、無摩擦旋轉供氣裝置、連接件、氣管和儲氣罐，所述展開支架與太陽電池板底部固定，所述氣浮墊安裝在展開支架的底部，所述無摩擦旋轉供氣裝置通過連接件安裝在兩塊太陽電池板展開時的旋轉軸心上； 所述無摩擦旋轉供氣裝置由氣浮軸、端蓋、氣浮套和儲氣套，所述氣浮軸套裝在氣浮套內，所述氣浮套有兩個且上下對稱安裝，所述氣浮套外圍與儲氣套固定，所述儲氣套與兩氣浮套、氣浮軸之間形成高壓腔，所述氣浮軸兩端通過端蓋密封； 所述無摩擦旋轉供氣裝置的氣浮軸通過上連接件固定在一塊展開支架的上部，所述儲氣套通過下連接件固定在相鄰的另一塊展開支架的下部，所述展開支架中心有橫向供氣通孔，從展開支架底部沿豎直方向打孔與供氣通孔相通形成氣浮墊進氣孔，所述氣浮墊進氣孔處有氣浮墊安裝螺紋孔，所述供氣通孔兩頭通過氣管與安裝在展開支架兩頭上的氣浮軸或氣浮套連接，所述儲氣罐通過氣管與最外層的固定不動的太陽電池板底部展開支架的橫向供氣通孔相通。
2.如權利要求1所述的太陽翼帆板無摩擦地面展開裝置，其特征在于 所述相鄰兩塊安裝支架上的氣浮墊位置相互錯開，氣浮墊的直徑大于太陽電池板寬度的兩倍。
3.如權利要求1或2所述的太陽翼帆板無摩擦地面展開裝置，其特征在于所述儲氣套上有進氣ロ且與高壓腔連通，所述氣浮軸中心有軸向通孔，所述氣浮軸上下兩端有出氣ロ，所述氣浮軸位于高壓腔部分均布多個徑向通孔。
4.所述氣浮套沿圓周方向均布節流孔，所述節流孔在單個氣浮套上至少有ー組，所述氣體套從高壓腔一側端面沿軸向打盲孔形成進氣孔，所述進氣孔與節流孔相通，所述節流孔兩邊有密封凹槽，所述密封凹槽內安裝O型圈密封，所述氣浮套靠近高壓腔ー測沿圓周上均布卸氣孔，所述卸氣孔與進氣孔之間有夾角且相互隔離，所述泄氣孔所在圓周面上開ー圈泄氣槽，所述儲氣套上打通孔與泄氣槽相通；所述儲氣套上進氣ロ通過氣管與所在的展開支架上的橫向供氣通孔接通，所述氣浮軸上下兩端出氣ロ通過氣管連通并與所在的另一塊展開支架上的橫向供氣通孔接通。
全文摘要
一種太陽翼帆板無摩擦地面展開裝置，展開支架與太陽電池板底部固定，氣浮墊安裝在展開支架的底部，無摩擦旋轉供氣裝置通過連接件安裝在兩塊太陽電池板展開時的旋轉軸心上；氣浮軸通過上連接件固定在一塊展開支架的上部，儲氣套通過下連接件固定在相鄰的另一塊展開支架的下部，展開支架中心有橫向供氣通孔，從展開支架底部沿豎直方向打孔與供氣通孔相通形成氣浮墊進氣孔，氣浮墊進氣孔處有氣浮墊安裝螺紋孔，供氣通孔兩頭通過氣管與安裝在展開支架兩頭上的氣浮軸或氣浮套連接，儲氣罐通過氣管與最外層的固定不動的太陽電池板底部展開支架的橫向供氣通孔相通。本發明不受摩擦力影響的、不引人其他外力的、無氣管擾動影響的、穩定性良好。
文檔編號F16C32/06GK103050556SQ20121059381
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者孫建輝, 單曉杭, 周海清 申請人:浙江工業大學