一种高刚度、轻量化套筒.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106275516A(43)申请公布日2017.01.04(21)申请号201610633027.3(22)申请日2016.08.04(71)申请人北京空间飞行器总体设计部地址100094北京市海淀区友谊路104号(72)发明人任守志杨巧龙王举闫泽红梁世杰马静雅(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人代丽仇蕾安(51)Int.Cl.B64G1/44(2006.01)B64G1/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种高刚度、轻量化套筒(57)摘要本发明公开了一种高刚度、轻量化的套筒。使用本发明能够实现大型空间展开机构从较小包络展开到较大面积的最终工作状态，并且具有较高的展开状态刚度和较轻的重量。本发明包括多个套筒、展开绳索、绕线轮和驱动电机；其中，多个套筒依次套接，展开绳索绕过安装在各套筒上的滑轮与绕线轮连接，绕线轮与驱动电机连接，展开绳索在驱动电机的驱动下，牵动各级套筒展开。相邻两级套筒展开后通过锥配合及锁定块实现锁定状态高刚度，并通过内键实现周向定位，展开后，套筒机构具有高刚度、重量轻的特点，且展开过程无杠丝等机械结构，稳定性高。CN106275516ACN106275516A权利要求书1/1页1.一种高刚度、轻量化的套筒机构，其特征在于，包括N个套筒、展开绳索(10)、绕线轮(11)和驱动电机(12)，N≥2；其中，N个套筒依次套接，展开绳索(10)绕过安装在各套筒上的滑轮与绕线轮(11)连接，绕线轮(11)与驱动电机(12)连接；其中，套筒i的前端为内锥，与套接在其内的套筒i+1的后端锥面配合；套筒i的后端为外锥，与套接在其外的套筒i-1的前端锥面配合；i＝1，2，…，N；套筒i与套筒i+1通过锁定机构锁定，其中，锁定机构包括锁块(13)、锁块固定板(14)、滚轮(15)和压簧(16)；锁块固定板(14)固定在套筒i+1的后端；锁块(13)的一端通过转轴与锁块固定板(14)连接，另一端设有滚轮(15)；压簧(16)位于锁块(13)和锁块固定板(14)之间；套筒i的前端设有台阶，套筒锁定时，锁块(13)在压簧(16)的作用下抵触在套筒i前端的台阶面上；套筒i内侧设有径向的内键，套筒i+1前端设有与内键相配合的内槽。2.如权利要求1所述的高刚度、轻量化的套筒机构，其特征在于，套筒i和套筒i+1锥面配合段的长度为套筒i的直径。3.如权利要求1所述的高刚度、轻量化的套筒机构，其特征在于，包括多个锁定机构，多个锁定机构沿套筒周向均布。4.如权利要求1所述的高刚度、轻量化的套筒机构，其特征在于，所述套筒由碳纤维材料制成。2CN106275516A说明书1/3页一种高刚度、轻量化套筒技术领域[0001]本发明涉及空间航天器展开技术领域，具体涉及一种高刚度、轻量化套筒。背景技术[0002]随着航天技术的发展以及需求的增加，要求航天器具有更大展开面积的太阳翼以及更大面积的展开天线等空间大型可展开机构。空间大型可展开机构在航天器发射状态收拢在航天器上，当航天器入轨后，根据指令，从收拢状态展开到最终工作状态，因此需要大型空间展开部件驱动其展开。为满足航天器姿控系统要求，一般要求大型可展开机构在展开状态具有较高的展开状态基频；另一方面为降低发射成本，需要同时降低大型空间展开机构的重量。大型空间展开机构中的空间展开部件作为核心部件，需要有较高的展开状态刚度以及轻量化的结构。发明内容[0003]有鉴于此，本发明提供了一种高刚度、轻量化的套筒，能够实现大型空间展开机构从较小包络展开到较大面积的最终工作状态，并且具有较高的展开状态刚度和较轻的重量。[0004]本发明的高刚度、轻量化的套筒机构，包括N个套筒、展开绳索、绕线轮和驱动电机，N≥2；其中，N个套筒依次套接，展开绳索绕过安装在各套筒上的滑轮与绕线轮连接，绕线轮与驱动电机连接；[0005]其中，套筒i的前端为内锥，与套接在其内的套筒i+1的后端锥面配合；套筒i的后端为外锥，与套接在其外的套筒i-1的前端锥面配合；i＝1，2，…，N；[0006]套筒i与套筒i+1通过锁定机构锁定，其中，锁定机构包括锁块、锁块固定板、滚轮和压簧；锁块固定板固定在套筒i+1的后端；锁块的一端通过转轴与锁块固定板连接，另一端设有滚轮；压簧位于锁块和锁块固定板之间；套筒i的前端设有台阶，套筒锁定时，锁块在压簧的作用下抵触在套筒i前端的台阶面上；[0007]套筒i内侧设有径向的内键，套筒i+1前端设有与内键相配合的内槽。[0008]较优的，套筒i和套筒i+1锥面配合段的长度为套筒i的直径。[0009]较优的，包括多个锁定机构，多个锁定机构沿套筒周向均布。[0010]较优的，所述套筒由碳纤维材料制成