一种控制皮卫星分离运动的分离机构装置及其分离方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102874419102874419B(45)授权公告日2015.01.14(21)申请号201210426214.6(22)申请日2012.10.30(73)专利权人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人吴昌聚徐秀琴谢长雄金仲和(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人张法高(51)Int.Cl.B64G1/64(2006.01)审查员庞英仲权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图3页附图3页(54)发明名称一种控制皮卫星分离运动的分离机构装置及其分离方法(57)摘要本发明公开了一种控制皮卫星分离运动的分离机构装置及其分离方法。通过设计合理的凸轮表面，使得舱门刚开始运动时凸轮一直顶在皮卫星，不让皮卫星运动。当舱门打开到一定角度时，舱门被自动锁住。此时，凸轮的最高点开始比星体的下表面低，皮卫星在圆锥弹簧的作用下开始运动，顺利实现皮卫星与分离机构的分离。CN102874419BCN1028749BCN102874419B权利要求书1/1页1.一种控制皮卫星分离运动的分离机构装置，其特征在于：它包括分离机构框架（1）、左挡块（2）、右挡块（3）、舱门（4）、后端挡板（5）、圆锥螺旋弹簧（6）、推板（7）、门转轴（8）、定位机构（9）、锁紧轴（10）、定位压紧片（11）、新型凸轮机构（12）、扭簧压片（13）、扭转螺旋弹簧（14）；左挡块（2）与右挡块（3）通过螺钉固定在皮卫星运载框架（1）两侧，分离机构框架（1）与舱门（4）的顶部通过钛杆用螺母锁住；后端挡板（5）固定在分离机构框架（1）上，圆锥螺旋弹簧（6）固定在后端挡板（5）上，圆锥螺旋弹簧（6）前端连着推板（7）；舱门（4）通过扭转弹簧（14）安装在门转轴（8）上，扭转弹簧（14）通过扭簧压片（13）固定在舱门（4）上，定位机构（9）内部装有锁紧轴（10）与弹簧，定位机构（9）的左边装有定位压紧片（11），定位压紧片（11）与舱门（4）接触面上有内孔，定位压紧片（11）的左侧装有新型凸轮机构（12），通过螺钉连接固定在舱门（4）上；所述的新型凸轮机构（12），采用上下两面平整，中间过渡圆弧设计，使得它给予卫星星体表面始终有水平方向的正压力与竖直方向的摩擦力作用，使得皮卫星不被抬高，防止被卡死；当舱门（4）打开135°时，新型凸轮机构（12）的表面低于卫星星体表面，作用力消失，皮卫星被弹出分离机构框架（1），顺利实现分离；所采用的圆锥螺旋弹簧（6）的弹力作为皮卫星的推力，采用压缩圆锥弹簧，圆锥弹簧具有较大的横向稳定性，在压缩后是一个圆盘；当舱门（4）打开135°时，所述的定位机构（9）中的锁紧轴（10）在弹簧的作用下进入定位压紧片（11）与舱门（4）接触面上的内孔中，舱门（4）被自动锁住，防止冲出的皮卫星与舱门的碰撞。2.一种如权利要求1所述的装置控制皮卫星分离运动的分离方法，其特征在于：当皮卫星进入外太空预定轨道时，火工品切断分离机构框架（1）与舱门（4）的连接钛杆，舱门（4）在扭转弹簧(14)的作用下打开，皮卫星在圆锥螺旋弹簧（6）的作用下被弹出，此时新型凸轮机构（12）给予皮卫星星体水平方向的正压力作用与竖直方向的摩擦力作用，这样既能使得皮卫星不弹出与舱门（4）发生碰撞，又能使皮卫星不与分离机构框架（1）上端碰撞，发生损伤；当舱门（4）打开时，新型凸轮机构（12）也随着舱门（4）的转动而转动，但新型凸轮机构（12）始终给予皮卫星星体相同方向的作用力，当皮卫星运载分离机构舱门（4）打开135°时，定位机构（9）中的锁紧轴（10）在弹簧的作用下进入定位压紧片（11）与舱门（4）接触面上的内孔中，将舱门（4）自动锁住，同时新型凸轮机构（12）的表面低于星体表面，作用力消失，皮卫星星体被推板（7）在圆锥螺旋弹簧（6）的作用下弹出分离机构框架（1），避免了与舱门的碰撞，此时推板（7）与左挡块（2）、右挡块（3）碰撞，装在挡块上的触点开关将信号传回地面。2CN102874419B说明书1/3页一种控制皮卫星分离运动的分离机构装置及其分离方法技术领域[0001]本发明涉及一种控制皮卫星分离运动的分离机构装置及其分离方法，广泛运用于微小卫星领域。背景技术[0002]传统卫星和运载火箭的分离往往采用包带和爆炸螺栓结合的分离方式。这种分离技术较为成熟，在大卫星上也广泛采用。但随着MEMS技术的快速发展，近十年来皮卫星技术也得到了快速发展。皮卫星的优势在于其体积小、重量轻和发射方便。传统的分离方式由于较为复杂、重量较大和成本较高，很难体现出皮卫星的优点。在皮卫星领域，采取较多的是“笼”式结构，即星体装在分离机构这个“笼”里，舱门用绳子或钛