CN110304273A - 一种皮纳卫星的太阳能帆板的展开锁紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种皮纳卫星的太阳能帆板展开锁紧装置，属于航空飞行器的太阳能装置技术领域，包括：两块固定板，分别固定在相邻的两块太阳能帆板上，两固定板之间通过第一转轴铰接，第一转轴上套设有第一扭簧；两块转板，分别与两固定板铰接，转板与对应的固定板之间通过第二转轴铰接，第二转轴上套设有第二扭簧。当太阳能帆板在第一扭簧的驱动力作用下打开180°时，两个转板会在第二扭簧的驱动力作用下转动，并与固定板成90°，对太阳能帆板进行锁紧。整个装置操作简单，节省力量。
Description
技术领域
本发明涉及航空飞行器的太阳能装置技术领域，具体地说，涉及一种皮纳卫星的太阳能帆板展开锁紧装置。
背景技术
皮纳卫星太阳能帆板能为卫星提供持续的能源，是卫星上重要的部件，其展开的角度直接关系到帆板与太阳光线的角度，进而影响太能帆板的发电效率。特别是作为二维转动对日定向的太阳能帆板，帆板展开的尺寸要比卫星本体大很多，其展开角度为180°，帆板展开的平整性不仅影响卫星姿态的控制，同时，也影响帆板的发电效率，因此需要有效控制帆板展开角度和角度的保持。
现有技术中的太阳能板的展开和锁紧大多通过采用电机或弹簧驱动帆板展开，通过弹簧的张紧力或者特殊结构来锁紧帆板的展开角度。采用电机来展开和锁紧帆板会不仅增加卫星的重量，结构复杂，且会增加控制系统的复杂程度，一般帆板都是一次性展开和锁紧，无需再收拢或摆动角度，所以采用电机来展开和锁紧帆板只用于特殊要求的场合。
采用弹簧来驱动帆板展开是比较直接和简单的方法，但是如何通过弹簧来实现锁紧是比较困难的，一般是将弹簧的驱动力选的足够大，在保证帆板能展开的同时剩余足够的张紧力来使帆板锁紧，但这个驱动力和剩余的张紧力如何选取是比较复杂的，如果驱动力和剩余的张紧力之和太大，那么帆板在收拢时会受到较大的张紧力而损坏帆板，同时展开时卫星会受到较大的冲击，如果太小，帆板不能展开到预期的角度。
对于皮纳卫星来说，太阳能板展开和锁紧装置要尽可能简单，且展开及锁紧过程需要稳定，因此采用传统的弹簧驱动和锁紧方式是首选，但如何实现驱动和锁紧的有效结合需要对结构进行重新设计，以解决传统弹簧驱动和锁紧时的不足，在保证帆板正常展开的同时，还能有效的实现帆板的锁紧，增加的结构不能额外增加安装空间和重量，并要求结构简单、运行可靠，能快速、简单实现帆板的收拢和展开锁紧。
发明内容
本发明的目的为提供一种皮纳卫星的太阳能帆板展开锁紧装置，结构简单，重量轻，安装方便，运行可靠，可以有效控制太阳能帆板的展开和展开后的锁紧。
为了实现上述目的，本发明提供的皮纳卫星的太阳能帆板展开锁紧装置包括：
两块固定板，分别固定在相邻的两块太阳能帆板上，两固定板之间通过第一转轴铰接，第一转轴上套设有第一扭簧；
两块转板，分别与两固定板铰接，转板与对应的固定板之间通过第二转轴铰接，第二转轴上套设有第二扭簧。
上述技术方案中，当太阳能帆板在第一扭簧的驱动力作用下打开180°时，两个转板会在第二扭簧的驱动力作用下转动，并与固定板成90°，对太阳能帆板进行锁紧。整个装置操作简单，节省力量。
为了便于两个太阳能帆板易于展开，作为优选，两块转板之间通过第三转轴铰接，第三转轴上套设有第三扭簧。这样具有两个扭簧的驱动力，太阳能帆板更易展开。
为了保证转板不转动过头，作为优选，固定板与转板之间设有限制转板转动角度的限位块。作为优选，转板先转动180度，然后再转动90度，固定板只转动180度。作为优选，限位块设置在第一转轴的端部。
为了节省材料和减轻重量，作为优选，固定板和转板均为三角形结构。且固定板和转板均为镂空设置。
为了便于安装，作为优选，固定板与太阳能帆板之间通过螺钉固定；第二转轴的两端均设有螺母。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的皮纳卫星的太阳能帆板展开锁紧装置通过纯机械结构来固定帆板，结构简单，重量轻，拆装方便，运行可靠，能适应高低温环境，可以有效控制太阳能帆板的展开和展开后的锁紧，研制成本低。
附图说明
图1为本发明实施例的太阳能帆板展开锁紧装置的展开状态的立体图；
图2为本发明实施例的太阳能帆板展开锁紧装置展开状态的三视图，其中(1)为主视图，(2)为左视图，(3)为俯视图；
图3为本发明实施例的太阳能帆板展开锁紧装置的收拢状态的立体图；
图4为本发明实施例的太阳能帆板展开锁紧装置的收拢状态的三视图，其中(1)为主视图，(2)为左视图，(3)为俯视图；
图5为本发明实施例的太阳能帆板收拢状态时的三视图，其中(1)为主视图，(2)为左视图，(3)为俯视图；
图6为本发明实施例的太阳能帆板展开状态时的三视图，其中(1)为主视图，(2)为左视图，(3)为俯视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。
实施例
参见图1至图6，本实施例的皮纳卫星的太阳能帆板展开锁紧装置包括两个固定板、两个转板、四个转轴、四个扭簧、两个螺钉和两个螺母，其中：
两块固定板101、102分别固定在相邻的两块太阳能帆板100上，两固定板101、102之间设有第一转轴201，并通过套设在第一转轴201上的第一扭簧301铰接.
两块转板401、402分别与两固定板101、102铰接，转板401与对应的固定板101之间设有第二转轴202，并通过套设在第二转轴202上的第二扭簧302铰接；转板402与对应的固定板102之间设有第二转轴204，并通过套设在第二转轴204上的第二扭簧304铰接。
两块转板401、402之间设有第三转轴203，并通过套设在第三转轴203上的第三扭簧303铰接。在第三扭簧303的驱动力作用下，太阳能帆板打开180°时，两个转板转动与固定板成90°，太阳能帆板锁紧。
两个螺钉501、502分别将第一转轴201和第三转轴203固定。
两个螺母601、602设置在第二转轴202的两端，对第二转轴202进行固定，方便安装。
本实施例在安装时，先让第一转轴201穿过固定板101的其中一个轴孔，然后将第一扭簧301穿过第一转轴201，再将第一转轴201与固定板102相连，第一转轴201的另一端用螺钉501拧紧，然后让第三转轴203穿过转板401的其中一个轴孔，然后将第三扭簧303穿过第三转轴203，再将第三转轴203与转板402相连，第三转轴203的另一端用螺钉502拧紧。
然后将第二转轴202穿过固定板101的其中一个轴孔，然后将第二扭簧302穿过第二转轴202，再将第二转轴202与转板401相连，第二转轴202的另一端用螺母601拧紧，然后第二转轴204穿过固定板102的其中一个轴孔，然后将第二扭簧304穿过第二转轴204，再将第二转轴204与转板402相连，第二转轴204的另一端用螺母602拧紧。
再将第一扭簧301、第二扭簧304、第三扭簧303、第二扭簧304的钮簧丝分别穿入固定板101、固定板102、转板401、转板402，最后将展开锁紧装置与相邻两个太阳能帆板100相连，当太阳能帆板100固定时，在钮簧驱动力作用下，固定板102带动转板402和太阳能帆板转动，当转板402和太阳能帆板100转动180°时，转板401和转板402转动90°，此时，太阳能帆板展开并锁紧。
为了方便安装，本实施例的固定板和转板均为三角形结构，且均为镂空设置。固定板上设有轴孔、安装孔和减重槽。转板设有轴孔和减重槽。在第一转轴201和第三转轴203上有内螺纹孔，方便轴的固定。在第二转轴202和第二转轴204上有外螺纹，方便轴的固定。固定板101和固定板102的轴孔的位置不同。转板401和转板402的轴孔的位置不同。为了防止转板旋转过度，本实施例的固定板上设有限位块700。
Claims (8)
1.一种皮纳卫星的太阳能帆板展开锁紧装置，其特征在于，包括：
两块固定板，分别固定在相邻的两块太阳能帆板上，两固定板之间通过第一转轴铰接，所述第一转轴上套设有第一扭簧；
两块转板，分别与两固定板铰接，所述转板与对应的固定板之间通过第二转轴铰接，所述第二转轴上套设有第二扭簧。
2.根据权利要求1所述的太阳能帆板展开锁紧装置，其特征在于，两块转板之间通过第三转轴铰接，所述第三转轴上套设有第三扭簧。
3.根据权利要求1所述的太阳能帆板展开锁紧装置，其特征在于，所述的固定板与所述的转板之间设有限制转板转动角度的限位块。
4.根据权利要求3所述的太阳能帆板展开锁紧装置，其特征在于，所述的转板先转动180度，然后再转动90度。
5.根据权利要求3所述的太阳能帆板展开锁紧装置，其特征在于，所述的限位块设置在所述的第一转轴的端部。
6.根据权利要求1所述的太阳能帆板展开锁紧装置，其特征在于，所述的固定板和所述的转板均为三角形结构。
7.根据权利要求1所述的太阳能帆板展开锁紧装置，其特征在于，所述的固定板和所述的转板均为镂空设置。
8.根据权利要求1所述的太阳能帆板展开锁紧装置，其特征在于，所述的固定板与所述的太阳能帆板之间通过螺钉固定；所述的第二转轴的两端设有螺母。
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