本发明专利技术公开了一种航天器用套筒式伸展机构，属于航天器技术领域，它包括：转轴、勾板、伸杆、内筒、中间筒、外筒、压缩弹簧、连接杆、拉钩、扭转弹簧及铆钉套筒；勾板的一端固定在转轴的中部，另一端加工为螺旋线；外筒活动连接在转轴上，中间筒套装在外筒内部；内筒安装在中间筒内部，内筒的两端分别连接有伸杆和连接杆，连接杆的末端穿过外筒底盖后与拉钩相连，拉钩活动连接有铆钉套筒，铆钉套筒抵触在勾板的螺旋线端的内侧面；压缩弹簧安装在中间筒内，扭转弹簧安装在转轴上，其一端固定在转轴上，另一端与铆钉套筒相抵触；本发明专利技术利用扭转弹簧和压缩弹簧自主驱动完成，具有结构简单、加工性好，经济性高，并且设备安全性和可靠性高的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种航天器用套筒式伸展机构
本专利技术属于航天器
，具体涉及一种航天器用套筒式伸展机构。
技术介绍
随着我国太空探索活动的不断展开，可展开机构在航天器上的应用越来越广泛。因航天器特性限制，要求伸展机构既要耐受空间环境下特有的高真空、宽温度变化范围，以及空间高能粒子辐射、微流星环境以及空间等离子体耦合；又要耐受因卫星发射时的振动冲击条件；同时具备高伸缩比、轻质量、低资源需求、长寿命和轻质量的需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种航天器用套筒式伸展机构，能够适应于航天器伸展机构的特殊需求，利用扭转弹簧和压缩弹簧自主驱动完成，具有结构简单、加工性好，经济性高，并且设备安全性和可靠性高的特点。本专利技术是通过下述技术方案实现的：一种航天器用套筒式伸展机构，包括：转轴、勾板、伸杆、内筒、中间筒、中间筒盖、外筒、外筒上盖、外筒底盖、压缩弹簧、连接杆、拉钩、拔销器、挡圈、扭转弹簧及铆钉套筒；所述内筒的外圆周面加工有沿其周向的环形限位凸台；所述中间筒一端的外圆周面加工有沿其周向的环形限位凸台；所述转轴固定在外部的支撑座上；勾板的一端固定在转轴的中部，另一端加工为螺旋线；外筒的一端通过外筒底盖活动连接在转轴上，所述外筒能够绕转轴的轴线转动；另一端固定有外筒上盖；中间筒套装在外筒内部，中间筒的环形限位凸台与外筒的内圆周面贴合，中间筒没有加工环形限位凸台的一端穿过外筒上盖，且该端端面固定有中间筒盖，所述中间筒能够在外筒内沿其轴线移动，当中间筒沿外筒进行轴向运动并运动到位时，中间筒的环形限位凸台抵触在所述外筒上盖上；内筒安装在中间筒内部，内筒的环形限位凸台与中间筒的内圆周面贴合，内筒的两端分别连接有与中间筒同轴分布的伸杆和连接杆，其中，伸杆的末端穿过中间筒盖后，该末端固定有外部的载荷，连接杆的末端穿过外筒底盖后与拉钩相连，拉钩活动连接有铆钉套筒，铆钉套筒抵触在勾板的螺旋线端的内侧面，并在外筒沿转轴轴线转动时，铆钉套筒沿勾板的螺旋线进行滚动；压缩弹簧安装在中间筒内，其一端与外筒底盖相抵触，另一端与内筒圆周的环形限位凸台抵触；当拉钩与勾板连接时，所述压缩弹簧处于压缩状态，中间筒的环形限位凸台所在端抵触在外筒底盖上；扭转弹簧安装在转轴上，其一端固定在转轴上，另一端与铆钉套筒相抵触，推动铆钉套筒沿勾板的螺旋线进行移动；拔销器固定在外部的支撑座上，拔销器的销芯与外筒上的销孔相对应，当拔销器销芯插入外筒的销孔中时，将外筒锁定；挡圈固定在外部的支撑座上，当外筒沿转轴轴线转动到位时，外筒抵触在挡圈上。进一步的，在外筒上盖及中间筒盖的内端面安装有缓冲垫。进一步的，所述缓冲垫采用橡胶材料。进一步的，还包括托板，所述托板固定在外部的支撑座上，当外筒锁定时，托板抵触在外筒的外圆周面上。进一步的，还包括微动开关，所述微动开关固定在外部的支撑座上，当外筒抵触在挡圈上时，触发微动开关。进一步的，在内筒与中间筒的滑动摩擦面、中间筒与外筒的滑动摩擦面、勾板与铆钉套筒的滚动摩擦面及外筒与转轴滑动摩擦面均采取固体润滑。有益效果：(1)本专利技术结构简单，零部件少，既保证了航天器发射阶段的抗力学性能，又能在航天器在轨运行阶段解锁后自主展开，并实现了展开状态的姿态维持保持；相比其它伸展机构具有极佳的经济性；主要用于空间等离子体环境探测用朗缪尔探针和悬浮电位探头等轻质传感器向空间方向的伸展。(2)本专利技术除拔销器与外筒之间的拔销动作外，不依靠其它复杂的机电驱动部件，完全自主展开，极大的降低了对航天器的资源需求，具有极好的功效比。(3)本专利技术通过采用橡胶材料的缓冲垫保护中间筒、外筒及内筒，由具有良好的空间温度及辐照环境适应性。(4)本专利技术通过压缩弹簧和扭转弹簧既完成了展开动作的初始驱动，又实现了到位后的展开状态位置保持，有效减少了零部件数量。(5)本专利技术的勾板一端采用螺旋线的结构，在伸展机构扭转过程中，逐步减小压紧弹簧产生摩擦力方向的分量，以抵消扭转力矩减小的影响，从而保证外筒的可靠转动。(6)本专利技术的勾板的螺旋线的长度满足外筒旋转设定角度后，释放拉钩，进而启动伸展动作，从而约束了该伸展机构运行轨迹范围，有效减小对航天器周围设备排布的空间需求。(7)本专利技术在对于展开过程中的活动摩擦部位(在内筒与中间筒的滑动摩擦面、中间筒与外筒的滑动摩擦面、勾板与铆钉套筒的滚动摩擦面及外筒与转轴滑动摩擦面)均采取固体润滑措施，防止真空冷焊，并减小真空摩擦系数。(8)本专利技术的内筒的外圆周面及中间筒一端的外圆周面加工的沿其周向的环形限位凸台，保证了展开后的指向定位精度。附图说明图1为本专利技术收拢状态的主视图。图2为本专利技术收拢状态的俯视图。图3为本专利技术展开状态的示意图。图4为本专利技术的展开轨迹示意图。图5为本专利技术的勾板示意图。其中，1-传感器，2-中间筒盖，3-缓冲垫，4-外筒上盖，5-伸杆，6-中间筒，7-外筒，8-内筒，9-拔销器，10-连接杆，11-压缩弹簧，12-托板，13-拉钩，14-外筒底盖，15-铆钉套筒，16-勾板，17-扭转弹簧，18-转轴，19-微动开关，20-挡圈。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供了一种航天器用套筒式伸展机构，参见附图1，包括：转轴18、勾板16、伸杆5、内筒8、中间筒6、中间筒盖2、外筒7、外筒上盖4、外筒底盖14、压缩弹簧11、连接杆10、拉钩13、缓冲垫3、拔销器9、托板12、微动开关19、挡圈20、扭转弹簧17及铆钉套筒15；所述内筒8的外圆周面加工有沿其周向的环形限位凸台；所述中间筒6一端的外圆周面加工有沿其周向的环形限位凸台；所述转轴18固定在外部的支撑座上；勾板16的一端固定在转轴18的中部，另一端加工为螺旋线；参见附图5；外筒7的一端通过外筒底盖14活动连接在转轴18上，所述外筒7能够绕转轴14的轴线转动；另一端固定有外筒上盖4；中间筒6套装在外筒7内部，中间筒6的环形限位凸台与外筒7的内圆周面贴合，中间筒6没有加工环形限位凸台的一端穿过外筒上盖4，且该端端面固定有中间筒盖2，所述中间筒6能够在外筒7内沿其轴线移动，当中间筒6沿外筒7进行轴向运动并运动到位时，中间筒6的环形限位凸台抵触在所述外筒上盖4上；内筒8安装在中间筒6内部，内筒8的环形限位凸台与中间筒6的内圆周面贴合，内筒8的两端分别通过螺纹连接有与中间筒6同轴分布的伸杆5和连接杆10，其中，伸杆5的末端穿过中间筒盖2后固定外部的载荷(载荷为传感器1)，连接杆10的末端穿过外筒底盖14后与拉钩13相连，拉钩13通过铆钉活动连接有铆钉套筒15，铆钉套筒15抵触在勾板16的螺旋线端的内侧面，在外筒7沿转轴18轴线转动时，铆钉套筒15沿勾板16的螺旋线进行滚动；压缩弹簧11安装在中间筒6内，其一端与外筒底盖14相抵触，另一端与内筒8外圆周的环形限位凸台抵触；当拉钩13上的铆钉套筒15抵触在勾板16的螺旋线端的内侧面时，所述压缩弹簧11处于压缩状态，中间筒的环形限位凸台所在端抵触在外筒底盖14上。在外筒上盖4及中间筒盖2的内端面安装有缓冲垫3；扭转弹簧17安装在转轴18上，其一端固定在转轴18上，另一端与铆钉套筒15相抵触，能够推动铆钉套筒15沿勾板16的螺旋线进行移动；拔销器9和托板12均固定在外部的支撑座上，拔销器9的销芯与外筒7上的销孔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种航天器用套筒式伸展机构，其特征在于，包括：转轴(18)、勾板(16)、伸杆(5)、内筒(8)、中间筒(6)、中间筒盖(2)、外筒(7)、外筒上盖(4)、外筒底盖(14)、压缩弹簧(11)、连接杆(10)、拉钩(13)、拔销器(9)、挡圈(20)、扭转弹簧(17)及铆钉套筒(15)；所述内筒(8)的外圆周面加工有沿其周向的环形限位凸台；所述中间筒(6)一端的外圆周面加工有沿其周向的环形限位凸台；所述转轴(18)固定在外部的支撑座上；勾板(16)的一端固定在转轴(18)的中部，另一端加工为螺旋线；外筒(7)的一端通过外筒底盖(14)活动连接在转轴(18)上，所述外筒(7)能够绕转轴(14)的轴线转动；另一端固定有外筒上盖(4)；中间筒(6)套装在外筒(7)内部，中间筒(6)的环形限位凸台与外筒(7)的内圆周面贴合，中间筒(6)没有加工环形限位凸台的一端穿过外筒上盖(4)，且该端端面固定有中间筒盖(2)，所述中间筒(6)能够在外筒(7)内沿其轴线移动，当中间筒(6)沿外筒(7)进行轴向运动并运动到位时，中间筒(6)的环形限位凸台抵触在所述外筒上盖(4)上；内筒(8)安装在中间筒(6)内部，内筒(8)的环形限位凸台与中间筒(6)的内圆周面贴合，内筒(8)的两端分别连接有与中间筒(6)同轴分布的伸杆(5)和连接杆(10)，其中，伸杆(5)的末端穿过中间筒盖(2)后，该末端固定有外部的载荷，连接杆(10)的末端穿过外筒底盖(14)后与拉钩(13)相连，拉钩(13)活动连接有铆钉套筒(15)，铆钉套筒(15)抵触在勾板(16)的螺旋线端的内侧面，并在外筒(7)沿转轴(18)轴线转动时，铆钉套筒(15)沿勾板(16)的螺旋线进行滚动；压缩弹簧(11)安装在中间筒(6)内，其一端与外筒底盖(14)相抵触，另一端与内筒(8)圆周的环形限位凸台抵触；当拉钩(13)上的铆钉套筒(15)抵触在勾板(16)的螺旋线端的内侧面时，所述压缩弹簧(11)处于压缩状态，中间筒的环形限位凸台所在端抵触在外筒底盖(14)上；扭转弹簧(17)安装在转轴(18)上，其一端固定在转轴(18)上，另一端与铆钉套筒(15)相抵触，推动铆钉套筒(15)沿勾板(16)的螺旋线进行移动；拔销器(9)固定在外部的支撑座上，拔销器(9)的销芯与外筒(7)上的销孔相对应，当拔销器(9)销芯插入外筒(7)的销孔中时，将外筒(7)锁定；挡圈(20)固定在外部的支撑座上，当外筒(7)沿转轴(18)轴线转动到位时，外筒(7)抵触在挡圈(20)上。...
【技术特征摘要】
1.一种航天器用套筒式伸展机构，其特征在于，包括：转轴(18)、勾板(16)、伸杆(5)、内筒(8)、中间筒(6)、中间筒盖(2)、外筒(7)、外筒上盖(4)、外筒底盖(14)、压缩弹簧(11)、连接杆(10)、拉钩(13)、拔销器(9)、挡圈(20)、扭转弹簧(17)及铆钉套筒(15)；所述内筒(8)的外圆周面加工有沿其周向的环形限位凸台；所述中间筒(6)一端的外圆周面加工有沿其周向的环形限位凸台；所述转轴(18)固定在外部的支撑座上；勾板(16)的一端固定在转轴(18)的中部，另一端加工为螺旋线；外筒(7)的一端通过外筒底盖(14)活动连接在转轴(18)上，所述外筒(7)能够绕转轴(14)的轴线转动；另一端固定有外筒上盖(4)；中间筒(6)套装在外筒(7)内部，中间筒(6)的环形限位凸台与外筒(7)的内圆周面贴合，中间筒(6)没有加工环形限位凸台的一端穿过外筒上盖(4)，且该端端面固定有中间筒盖(2)，所述中间筒(6)能够在外筒(7)内沿其轴线移动，当中间筒(6)沿外筒(7)进行轴向运动并运动到位时，中间筒(6)的环形限位凸台抵触在所述外筒上盖(4)上；内筒(8)安装在中间筒(6)内部，内筒(8)的环形限位凸台与中间筒(6)的内圆周面贴合，内筒(8)的两端分别连接有与中间筒(6)同轴分布的伸杆(5)和连接杆(10)，其中，伸杆(5)的末端穿过中间筒盖(2)后，该末端固定有外部的载荷，连接杆(10)的末端穿过外筒底盖(14)后与拉钩(13)相连，拉钩(13)活动连接有铆钉套筒(15)，铆钉套筒(15)抵触在勾板(16)的螺旋线端的内侧面，并在外筒(7)沿转轴(18)轴线转动时，铆钉套筒(15)沿勾板(16)的螺旋线进行滚动；压缩弹簧(11)安...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗育君，刘立美，林小军，刘海波，杨生胜，郑阔海，秦晓刚，田恺，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62
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