一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置

本发明涉及太阳翼，具体为一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置。

背景技术：

1、太阳能帆板在现实中通常为收集太阳能的装置，通常用于卫星、宇宙飞船的供能。

2、太阳翼压紧装置主要安装在太阳翼展开机构上，对折叠状态下的柔性太阳翼具有压紧的作用，通过对折叠状态下柔性太阳翼位移的限制，防止太阳翼在卫星转运与发射过程中因受到外部激励而损坏。

3、现有柔性太阳翼压紧装置多为分体式压紧，其主要的缺点为展开后上压紧板质量会集中在太阳翼的端部，在卫星姿控时，端部的上压紧板会对太阳翼的刚性承力结构造成不必要的负载。

4、压紧板板体结构多用一体成型的碳纤维框架+泡沫的形式制造，其缺点是框架的结构形式会使得作用在泡沫上的压紧力不均匀，易出现泡沫永久变形、压溃的情况，对柔性太阳翼压紧效果的不可控。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置，以解决上述背景技术中提出的现有柔性太阳翼压紧装置会对太阳翼的刚性承力结构造成不必要的负载，对柔性太阳翼压紧效果的不可控的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置，包括：

3、铝蜂窝底板和铝蜂窝顶板，所述铝蜂窝顶板设置有两片，两片所述铝蜂窝顶板位于铝蜂窝底板的上表面，所述铝蜂窝底板和铝蜂窝顶板的相视侧壁均设置有缓冲泡沫板；

4、碳纤维主体杆件，所述碳纤维主体杆件设置有两个，两个所述碳纤维主体杆件分别位于两片铝蜂窝顶板的后侧，且所述碳纤维主体杆件与对应的铝蜂窝顶板之间通过铝合金转动副转动连接，所述铝合金转动副包括两片转动轴座，两片转动轴座分别与碳纤维主体杆件、铝蜂窝顶板连接，且两片转动轴座之间插接有一个转动轴，所述碳纤维主体杆件上安装有微型驱动电机，所述微型驱动电机的输出轴与转动轴的一端连接，位于铝蜂窝顶板上的转动轴座与转动轴外壁之间固定连接，位于碳纤维主体杆件上的转动轴座与转动轴外壁之间活动连接，所述碳纤维主体杆件的外端部与铝蜂窝底板的侧壁端部之间通过销轴转动连接；

5、柔性太阳翼展开机构，所述柔性太阳翼展开机构位于铝蜂窝底板、铝蜂窝顶板的后侧，所述柔性太阳翼展开机构的底端与铝蜂窝底板连接，所述柔性太阳翼展开机构的伸缩端上侧连接有两根牵引绳索，两根所述牵引绳索的下端分别与两个碳纤维主体杆件相靠近的一端连接。

6、优选的，还包括压紧释放机构，所述压紧释放机构连接在铝蜂窝底板和铝蜂窝顶板之间，且压紧释放机构用于对铝蜂窝底板和铝蜂窝顶板之间的连接和分离，所述压紧释放机构与太阳翼位置相错开。

7、优选的，所述压紧释放机构包括插接在铝蜂窝顶板上的压紧杆和插接铝蜂窝底板上的底座，所述压紧杆、底座之间位置相对应，且压紧杆、底座之间的连接处可分离。

8、优选的，所述压紧杆、底座分别为加热形状记忆合金螺杆和螺杆安装底座，所述压紧释放机构还包括位于压紧杆处的加热组件。

9、优选的，所述压紧杆、底座的相视一端延伸至两侧的缓冲泡沫板上。

10、优选的，所述柔性太阳翼展开机构包括安装底座，所述安装底座的前端连接有下支撑杆，所述下支撑杆的前端连接有安装块，所述安装块支撑在铝蜂窝底板的下表面，且所述安装块、铝蜂窝底板之间通过螺钉连接，所述安装底座的上表面设置有剪式升降机构，两根所述牵引绳索连接在剪式升降机构的上端。

11、优选的，所述剪式升降机构的升降端上侧连接有上支撑杆，所述上支撑杆的两端均设置有连接件，两根所述牵引绳索分别与两端的所述连接件连接。

12、优选的，所述碳纤维主体杆件的后侧壁连接有折叠板，所述折叠板包括两块连扳，两块所述连扳的一端通过销轴转动连接，两块所述折叠板的另一端分别与碳纤维主体杆件的后侧壁、铝蜂窝底板的后侧壁转动连接。

13、优选的，所述碳纤维主体杆件的内部开设有安装腔，两个所述碳纤维主体杆件相靠近的一端为开口状，且安装腔与碳纤维主体杆件的开口处连通，所述安装腔的另一端为封闭状，所述安装腔的封闭端与张紧弹簧的一端固定连接，所述牵引绳索的下端从碳纤维主体杆件的开口处延伸至安装腔内，所述牵引绳索的下端与张紧弹簧的另一端连接。

14、优选的，所述碳纤维主体杆件的开口处转动连接有导向轮，所述牵引绳索搭在导向轮的外壁上。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、铝蜂窝底板、铝蜂窝顶板、缓冲泡沫板一体化压紧，压紧装置整体性好、压紧时结构强度高，采用铝蜂窝作为铝蜂窝底板、铝蜂窝顶板的材质，能均匀的对缓冲泡沫板与太阳翼施加压紧力，采用铝蜂窝型材，相较于一体成型的碳纤维框架、重量更轻、成本更低，通过绳索联动展开机构进行展开，可靠性高，且展开速度与展开机构同步。

17、在铝蜂窝顶板可布置太阳能电池，以此提高柔性太阳翼布片率，铝蜂窝底板、铝蜂窝顶板一体化的设计在压紧时不易发生径向位移，结构强度更好。

18、铝蜂窝顶板增加翻转功能，太阳翼的重心能得到更好控制。铝蜂窝底板、铝蜂窝顶板布置在太阳翼接近星体侧，将太阳翼重心转移到接近星体侧。

19、安装腔内置拉簧，拉簧通过牵引绳索与柔性太阳翼展开机构伸缩端末端相连，为太阳翼展开机构提供拉紧力，提升杆件整体结构强度。

技术特征：

1.一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置，其特征在于：还包括压紧释放机构(4)，所述压紧释放机构(4)连接在铝蜂窝底板(1)和铝蜂窝顶板(3)之间，且压紧释放机构(4)用于对铝蜂窝底板(1)和铝蜂窝顶板(3)之间的连接和分离，所述压紧释放机构(4)与太阳翼位置相错开。

3.根据权利要求2所述的一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置，其特征在于：所述压紧释放机构(4)包括插接在铝蜂窝顶板(3)上的压紧杆(401)和插接铝蜂窝底板(1)上的底座(402)，所述压紧杆(401)、底座(402)之间位置相对应，且压紧杆(401)、底座(402)之间的连接处可分离。

4.根据权利要求3所述的一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置，其特征在于：所述压紧杆(401)、底座(402)分别为加热形状记忆合金螺杆和螺杆安装底座，所述压紧释放机构(4)还包括位于压紧杆(401)处的加热组件。

5.根据权利要求3所述的一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置，其特征在于：所述压紧杆(401)、底座(402)的相视一端延伸至两侧的缓冲泡沫板(2)上。

6.根据权利要求1所述的一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置，其特征在于：所述柔性太阳翼展开机构包括安装底座(13)，所述安装底座(13)的前端连接有下支撑杆(14)，所述下支撑杆(14)的前端连接有安装块(18)，所述安装块(18)支撑在铝蜂窝底板(1)的下表面，且所述安装块(18)、铝蜂窝底板(1)之间通过螺钉连接，所述安装底座(13)的上表面设置有剪式升降机构(15)，两根所述牵引绳索(5)连接在剪式升降机构(15)的上端。

7.根据权利要求6所述的一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置，其特征在于：所述剪式升降机构(15)的升降端上侧连接有上支撑杆(16)，所述上支撑杆(16)的两端均设置有连接件(17)，两根所述牵引绳索(5)分别与两端的所述连接件(17)连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置，其特征在于：所述碳纤维主体杆件(8)的后侧壁连接有折叠板(9)，所述折叠板(9)包括两块连扳，两块所述连扳的一端通过销轴转动连接，两块所述折叠板(9)的另一端分别与碳纤维主体杆件(8)的后侧壁、铝蜂窝底板(1)的后侧壁转动连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置，其特征在于：所述碳纤维主体杆件(8)的内部开设有安装腔(10)，两个所述碳纤维主体杆件(8)相靠近的一端为开口状，且安装腔(10)与碳纤维主体杆件(8)的开口处连通，所述安装腔(10)的另一端为封闭状，所述安装腔(10)的封闭端与张紧弹簧(11)的一端固定连接，所述牵引绳索(5)的下端从碳纤维主体杆件(8)的开口处延伸至安装腔(10)内，所述牵引绳索(5)的下端与张紧弹簧(11)的另一端连接。

10.根据权利要求9所述的一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置，其特征在于：所述碳纤维主体杆件(8)的开口处转动连接有导向轮(6)，所述牵引绳索(5)搭在导向轮(6)的外壁上。

技术总结本发明属于太阳翼技术领域，具体为一种用于风琴式折叠柔性太阳翼的一体式压紧装置，包括：铝蜂窝底板、铝蜂窝顶板、碳纤维主体杆件、柔性太阳翼展开机构，所述铝蜂窝顶板设置有两片，两片所述铝蜂窝顶板位于铝蜂窝底板的上表面，所述铝蜂窝底板和铝蜂窝顶板的相视侧壁均设置有缓冲泡沫板。一体化压紧，压紧装置整体性好、压紧时结构强度高，采用铝蜂窝作为铝蜂窝底板、铝蜂窝顶板的材质，能均匀的对缓冲泡沫板与太阳翼施加压紧力，采用铝蜂窝型材，相较于一体成型的碳纤维框架、重量更轻、成本更低，通过绳索联动展开机构进行展开，可靠性高，且展开速度与展开机构同步。技术研发人员：周丽杰,付亭铠,王义文,付鹏强受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18