一种单动力源单点锁定三级同步展开装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单动力源单点锁定三级同步展开装置，属于空间机构技术领域。其包括基座组件、一级杆组件、二级杆组件、三级行程放大组件、同步组件以及锁定组件，一级杆组件同时与基座组件和二级杆组件铰接，二级杆组件在折叠状态时嵌装在一级杆组件内，三级行程放大组件与二级杆组件铰接，同步组件分别与基座组件和二级杆组件铰接，还同时与一级杆组件和三级行程放大组件铰接，锁定组件设置在基座组件和同步组件相连接的位置，用于终了状态的锁定。本发明专利技术装置仅仅依靠机械结构的巧妙连接，仅使用单动力源和单点锁定组件，即可实现被展示物的小空间折叠存放，空间自主三级同步展开展示，展开和锁定可靠，机构运动轨迹可控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空间机构
，涉及空间探测设备机构，特别是折叠安装并解锁展开的三级联动机构。
技术介绍
空间飞行器展开锁定机构是实现空间飞行器主结构、次结构或某一部件由初始位置或形态变化到最终位置或形态、并保持该状态的机构。它是伴随着卫星和空间探测器的诞生、发展、成熟，而由简单到复杂逐步发展起来的一个机构领域。早期的卫星靠自旋动力展开杆状天线，展开式太阳翼出现后，折叠式展开机构成为一直应用到现在的最为典型的展开机构，重力梯度稳定卫星的出现，推动了套筒式展开机构和轻型桁架式展开机构的发展。随着航天器体积重量的逐步增大，逐步产生了桁架式展开机构、充气式展开机构等等。展开机构已经逐步成为空间飞行器机构领域中涉及面最广泛、种类最繁复、功能最多样的一个领域。但是，桁架式展开机构和充气式展开机构各自存在一定的缺点，或者机构可靠性不高、或者展开和锁定不可靠、或者展开空间有限而不能满足多级大面积的展开。因此，需要开发一种能够实现被展示物的小空间折叠存放、多级同步展开展示、展开和锁定可靠、机构运动轨迹可控的展开装置。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种单动力源单点锁定三级同步展开装置，其采用同步组件将一级杆组件、二级杆组件、三级行程放大组件进行巧妙连接，以同时进行三级同步展开，并以锁定组件进行终了状态的锁定，本专利技术展开装置能够实现被展示物的小空间折叠存放，在空间自主三级同步展开展示，并且机构展开和锁定可靠，机构运动轨迹可控，机构可靠性高，本专利技术装置可用于诸如国旗、组织标识等图案的空间展示和天线等部件的折叠及展开。为实现上述目的，本专利技术提供了一种单动力源单点锁定三级同步展开装置，其特征在于，其包括基座组件、一级杆组件、二级杆组件、三级行程放大组件、同步组件以及锁定组件，所述一级杆组件与所述基座组件铰接，所述基座组件用于连接、支撑以及提供展开动力，所述一级杆组件与所述二级杆组件铰接，且所述二级杆组件在折叠状态时嵌装在所述一级杆组件内，所述一级杆组件和所述二级杆组件用于展开后获得较大展示空间，所述三级行程放大组件与二级杆组件铰接，所述三级行程放大组件用于展开后获得进一步的展示空间，所述同步组件分别与基座组件和二级杆组件铰接，还同时与一级杆组件和三级行程放大组件铰接，用于三级行程放大组件、一级杆组件以及二级杆组件的同步展开，所述锁定组件设置在基座组件和同步组件相连接的位置，用于终了状态的锁定。进一步的，所述基座组件主要包括基座、一级销轴、一级销轴端盖和动力扭簧，基座用于与载具连接，同时作为一级杆组件和同步组件的铰接机架，基座上设置有用于安装锁定组件的安装孔，基座上还设置有限位凸台以给整套装置的运动提供终了限位，基座上设置有用于安装一级销轴的通孔，一级销轴为一端带有法兰盘，另一端带有方形凸台，一级销轴穿过基座的用于安装一级销轴的通孔，一端通过法兰盘与基座固定，另一端通过销轴端盖与基座固连，一级销轴端盖设置有方形内孔，该方形内孔与一级销轴的另一端的方形凸台配合安装，动力扭簧套设在一级销轴上，且位于法兰盘和一级销轴端盖之间，所述动力扭簧为平列双扭弹簧，用于给整个装置提供扭矩。进一步的，所述一级杆组件包括一级杆、密封圈、二级销轴、二级销轴端盖以及防转叉，一级杆为U形截面杆件，两端均设置有通孔，一端通孔与一级销轴配合实现一级杆组件与基座的铰接，另一端通孔用于安装二级销轴，防转叉设置在一级杆的杆部中央处，密封圈安装于一级杆盒型区域周边，用于盒型区域的密封，二级销轴为一端带有法兰盘，另一端带有方形凸台，二级销轴穿过一级杆的通孔，一端通过法兰盘与一级杆固定，另一端通过方形凸台与二级销轴端盖方形内孔配合，二级销轴端盖与一级杆固连以使一级杆、二级销轴和二级销轴端盖固连为一体。进一步的，所述二级杆组件包括二级杆、卷绕单元和导向支座，二级杆为U形截面杆件，其截面尺寸小于一级杆以能嵌入一级杆的U形槽内，二级杆一端设置有通孔，该通孔与二级销轴配合以实现二级杆组件与一级杆铰接，二级杆上部设置有盒型区域，其与一级杆设置的盒型区域配合形成封闭区域，用于保护被展示物和三级行程放大组件，卷绕单元包括卷轴、轴承、轴承座和轴承挡圈，所述卷轴为台阶轴，一端设置有扁口，卷轴上设置的扁口与防转叉配合，用于防止卷轴回转，轴承用于给卷轴的回转提供支撑，轴承座和轴承挡圈用于轴承的轴向定位，导向支座安装在二级杆侧壁上，用于给行程放大组件导向。进一步的，所述三级行程放大组件包括拉杆、支撑杆、铰接销轴、铰接支座、固定杆和滑动杆，拉杆设置在二级杆上，其用作三级行程放大组件的位移输入，支撑杆具有多根，多根支撑杆构建成多个相互连接的平行四边形，每根支撑杆上等距离开设有三个铰接孔，采用铰接销轴将支撑杆相互铰接为整体，铰接支座用于三级行程放大组件与二级杆的铰接，固定杆与支撑杆铰接，固定杆上安装有滑动杆，滑动杆用于适应平行四边形结构末端铰接点的滑动，固定杆用于被展示物的连接。进一步的，所述同步组件包括一二级同步杆、二三级同步杆和同步销钉，所述一二级同步杆为细长杆结构，两端开有通孔，两端分别通过同步销钉分别与基座和二级杆铰接，以此方式，使一二级同步杆、基座、一级杆和二级杆铰接为一平行四边形，该平行四边形在动力扭簧的扭矩作用下展开，以实现一级杆组件和二级杆组件的同步展开，二三级同步杆亦为细长杆结构，两端开有通孔，该两端分别与一级杆和拉杆铰接，以实现三级行程放大组件与一级杆组件、二级杆组件的同步展开，所述一二级同步杆上开有锁定孔，用于与锁定组件配合以实现机构锁定。进一步的，所述锁定组件包括压缩弹簧和锁定台阶导向销，压缩弹簧位于基座上的盲孔内，锁定台阶导向销位于基座上的盲孔外，在展开运动过程中，锁定台阶导向销依靠一二级同步杆端面限位，处于回缩状态，在展开运动至终了位置时，一二级同步杆上开设的定位孔与锁定台阶导向销对准，锁定台阶导向销在压缩弹簧作用下伸出，锁定台阶导向销与一二级同步杆的锁定孔配合实现一二级同步杆的锁定，压缩弹簧处于压缩状态，用于为锁定台阶导向销的轴向运动提供动力。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：单动力源单点锁定三级同步展示装置，展开运动开始后，仅仅在动力扭簧驱动下，依靠同步组件的串连作用，使一级杆组件、二级杆组件和三级行程放大组件同步展开，依靠单点锁定组件实现展开终了位置的整体锁定，装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单动力源单点锁定三级同步展开装置，其特征在于，其包括基座组件(1)、一级杆组件(2)、二级杆组件(3)、三级行程放大组件(4)、同步组件(5)以及锁定组件(6)，所述一级杆组件(2)与所述基座组件(1)铰接，所述基座组件(1)用于连接、支撑以及提供展开动力，所述一级杆组件(2)与所述二级杆组件(3)铰接，且所述二级杆组件(3)在折叠状态时嵌装在所述一级杆组件(2)内，所述一级杆组件(2)和所述二级杆组件(3)用于展开后获得较大展示空间，所述三级行程放大组件(4)与二级杆组件(3)铰接，所述三级行程放大组件(4)用于进一步的展开，所述同步组件(5)分别与基座组件(1)和二级杆组件(3)铰接，还同时与一级杆组件(2)和三级行程放大组件(4)铰接，用于三级行程放大组件(4)、一级杆组件(2)以及二级杆组件(3)的同步展开，所述锁定组件(6)设置在基座组件(1)和同步组件(5)相连接的位置，用于终了状态的锁定。

【技术特征摘要】
1.一种单动力源单点锁定三级同步展开装置，其特征在于，其包括基座组件(1)、一级
杆组件(2)、二级杆组件(3)、三级行程放大组件(4)、同步组件(5)以及锁定组件(6)，
所述一级杆组件(2)与所述基座组件(1)铰接，所述基座组件(1)用于连接、支撑以及提
供展开动力，
所述一级杆组件(2)与所述二级杆组件(3)铰接，且所述二级杆组件(3)在折叠状态时
嵌装在所述一级杆组件(2)内，所述一级杆组件(2)和所述二级杆组件(3)用于展开后获得
较大展示空间，
所述三级行程放大组件(4)与二级杆组件(3)铰接，所述三级行程放大组件(4)用于进
一步的展开，
所述同步组件(5)分别与基座组件(1)和二级杆组件(3)铰接，还同时与一级杆组件(2)
和三级行程放大组件(4)铰接，用于三级行程放大组件(4)、一级杆组件(2)以及二级杆组件
(3)的同步展开，
所述锁定组件(6)设置在基座组件(1)和同步组件(5)相连接的位置，用于终了状态的
锁定。
2.如权利要求1所述的一种单动力源单点锁定三级同步展开装置，其特征在于，所述基
座组件(1)主要包括基座(1a)、一级销轴(1b)、一级销轴端盖(1c)和动力扭簧(1d)，
基座(1a)用于与载具连接，同时作为一级杆组件(2)和同步组件(5)的铰接机架，基座
(1a)上设置有用于安装锁定组件(6)的安装孔，基座(1a)上还设置有限位凸台以给整套装
置的运动提供终了限位，
基座(1a)上设置有用于安装一级销轴(1b)的通孔，一级销轴(1b)为一端带有法兰盘，
另一端带有方形凸台，一级销轴(1b)穿过基座(1a)的用于安装一级销轴(1b)的通孔，一端
通过法兰盘与基座(1a)固定，另一端通过销轴端盖(1c)与基座(1a)固连，
一级销轴端盖(1c)设置有方形内孔，该方形内孔与一级销轴(1b)的另一端的方形凸台
配合安装，
动力扭簧(1d)套设在一级销轴(1b)上，且位于法兰盘和一级销轴端盖(1c)之间，所述
动力扭簧(1d)为平列双扭弹簧，用于给整个装置提供扭矩。
3.如权利要求1或2所述的一种单动力源单点锁定三级同步展开装置，其特征在于，所
述一级杆组件(2)包括一级杆(2a)、密封圈(2b)、二级销轴(2c)、二级销轴端盖(2d)以及防
转叉(2e)，
一级杆(2a)为U形截面杆件，两端均设置有通孔，一端通孔与一级销轴(1b)配合实现一
级杆组件(2)与基座(1a)的铰接，另一端通孔用于安装二级销轴(2c)，防转叉(2e)设置在一
级杆(2a)的杆部中央处，
密封圈(2b)安装于一级杆(2a)盒型区域周边，用于盒型区域的密封，
二级销轴(2c)为一端带有法兰盘，另一端带有方形凸台，二级销轴(2c)穿过一级杆
(2a)的通孔，一端通过法兰盘与一级杆(2a)固定，另一端通过方形凸台与二级销轴端盖
(2d)方形内孔配合，
二级销轴端盖(2d)与一级杆(2a)固连以使一级杆(2a)、二级销轴(2c)和二级销轴端盖
(2d)固连为一体。
4.如权利要求3所述的一种单动力源单点锁定三级同步展开装置，其特征在于，所述二
级杆组件(3)包括二级杆(3a)、卷绕单元(3b)和导向支座(3c)，
二级杆(3a)为U形截面杆件，其截面尺寸小于一级杆(2a)以能嵌入一级杆(2a...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云峰，范开春，马威，吴勇，程昌，张周周，陈庆伟，
申请(专利权)人：湖北航天技术研究院总体设计所，
类型：发明
国别省市：湖北;42