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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115095630A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210735569.7(22)申请日2022.06.27(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人文梓蓉杨宇刘天喜曲睿孙晨昊(74)专利代理机构哈尔滨华夏松花江知识产权代理有限公司23213专利代理师高志光(51)Int.Cl.F16F15/08(2006.01)F16F15/02(2006.01)B64G1/62(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种基于机械式弹簧扩径-蜂窝铝的柔性附着缓冲装置(57)摘要一种基于机械式弹簧扩径‑蜂窝铝的柔性附着缓冲装置,属于深空探测软着陆技术领域,可解决现有探测器无法实现快速着陆且不反弹的问题。本发明包括三条缓冲着陆腿,缓冲着陆腿包括一级缓冲机构和二级缓冲机构,一级缓冲机构利用机械式弹簧扩径原理实现吸收载荷和对着陆腿起缓冲的作用,并且弹簧刚度的梯度变化使得缓冲过程相对平滑。一级缓冲结构配有止回机构,防止缓冲过程中由于弹簧间轴向距离可能导致的回弹振动现象。二级缓冲机构属于备份缓冲,若主舱体失控超速,在突破一级缓冲机构后通过二级缓冲机构的压溃塑性变形来吸收缓冲杆的动能起到缓冲保护作用,保障着陆器不被破坏。本发明用于探测器在小行星表面着陆过程中载荷的吸收和缓冲作用。CN115095630ACN115095630A权利要求书1/2页1.一种基于机械式弹簧扩径‑蜂窝铝的柔性附着缓冲装置,包括三个足垫(1)和三条缓冲着陆腿(2),所述的三条缓冲着陆腿(2)周向均匀设置在探测器外壳上,每根缓冲着陆腿(2)的顶端铰连接在探测器外壳上,每根缓冲着陆腿(2)的底端与一个足垫(1)铰连接,所述的足垫(1)的下表面贴有橡胶材料;其特征在于:所述的缓冲着陆腿(2)包括缓冲杆(5)、一级缓冲机构(6)、缓冲桶(7)和二级缓冲机构(8),所述的二级缓冲机构(8)和一级缓冲机构(6)沿着缓冲桶(7)的轴线方向依次固装在缓冲桶(7)内,二级缓冲机构(8)设置在缓冲桶(7)靠近探测器的一端;所述的一级缓冲机构(6)包括多根第一弹簧(6‑1)、多个弹簧限位筒(6‑2)、多个滑珠(6‑3)和一个滑道(9),所述的滑道(9)为筒壁上均匀开有多个伸缩孔的圆筒状结构,所述的滑道(9)插装在缓冲桶(7)内并同轴设置,滑道(9)与缓冲桶(7)之间形成环形空腔,所述的多个弹簧限位筒(6‑2)周向均匀安装在环形空腔内,每个弹簧限位筒(6‑2)的一端端口安装在缓冲桶(7)的内壁上,另一端端口安装在滑道(9)的外壁上,所述弹簧限位筒(6‑2)的另一端端口与滑道(9)上的伸缩孔相对应,每个弹簧限位筒(6‑2)中设置有一根第一弹簧(6‑1)和一个滑珠(6‑3),所述的第一弹簧(6‑1)的一端固接在缓冲桶(7)的内壁上,另一端固接在滑珠(6‑3)上,所述的滑珠(6‑3)可穿过滑道(9)上的伸缩孔并处于滑道(9)内,所述的缓冲杆(5)的顶端伸入到滑道(9)内,并可沿着滑道(9)的轴线方向前进,所述的缓冲杆(5)的底端与足垫(1)通过万向球铰连接。2.根据权利要求1所述的一种基于机械式弹簧扩径‑蜂窝铝的柔性附着缓冲装置,其特征在于:所述的滑珠(6‑3)的外径等于弹簧限位筒(6‑2)的内径。3.根据权利要求1所述的一种基于机械式弹簧扩径‑蜂窝铝的柔性附着缓冲装置,其特征在于:所述的缓冲杆(5)的顶端为渐扩式结构,缓冲杆(5)的外径等于滑道(9)的内径。4.根据权利要求1所述的一种基于机械式弹簧扩径‑蜂窝铝的柔性附着缓冲装置,其特征在于:所述一级缓冲机构(6)中的第一弹簧(6‑1)的刚度沿着缓冲桶(7)的轴线方向从左到右梯度变化。5.根据权利要求1所述的一种基于机械式弹簧扩径‑蜂窝铝的柔性附着缓冲装置,其特征在于:所述的缓冲着陆腿(2)还包括防止缓冲杆(5)回弹的两个止回机构(10),所述的两个止回机构(10)设置在缓冲桶(7)远离探测器主体的一端端口内,且两个止回机构(10)相对设置在缓冲杆(5)的两侧。6.根据权利要求5所述的一种基于机械式弹簧扩径‑蜂窝铝的柔性附着缓冲装置,其特征在于:每个止回机构(10)包括止回棘爪(10‑1)、固定轴(10‑5)、齿条(10‑6)、第二弹簧(10‑2)和套筒(10‑4);所述缓冲杆(5)的两侧侧壁上沿其长度方向开有长条形凹槽(5‑1),每个长条形凹槽(5‑1)内固定有一根齿条(10‑6);所述的套筒(10‑4)套在固定轴(10‑5)上,所述的止回棘爪(10‑1)水平设置,止回棘爪(10‑1)的连接端固连在套筒(10‑4)的一侧,止回棘爪(10‑1)的勾部勾在齿条(10‑6)的三角形齿上,所述固定轴(