一种双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构制造技术

一种双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构，包括八边形支座、三自由度铰链和可折展单元，所述八边形支座与三自由度铰链固定连接，所述可折展单元包括斜边杆、第一垫片、两个滑块弹簧组合约束伸缩杆和第二垫片，所述八边形支座通过三自由度铰链与可折展单元连接，所述斜边杆、滑块弹簧约束伸缩杆和垫片之间均通过转动副连接。本发明专利技术经过两次折叠，可实现机构的空间折叠，折叠比大，还具有轻量化、高精度、高刚度、高强度的特点，可应用于太空探索、对地观测和移动通信领域，具有很强的适应性和实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构
本专利技术涉及一种折展机构，特别是一种双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构。
技术介绍
随着航天事业的发展，为满足不同航天任务的需求，越来越多的空间折展机构应用于空间站、移动通信、对地观测和星球探测等航天任务。然而，由于运载火箭容积的限制，要求折展机构在运载发射过程中，需要有轻量化、大折叠比和高稳定性等性能，折展机构进入空间轨道后，能够展开成预定的结构形式。中国专利201410055607.X公布了一种环形桁架式大型空间折展机构，该专利通过绳索或弹簧驱动，机构稳定性较低；中国专利201210310520.3公布了一种基于正方形单元平面阵列折展机构，该专利仅可在平面折叠，折叠比较小；中国专利201210072572.1公布了一种剪刀基四边形单元平面阵列折展机构，该机构空间折叠过程复杂，当折展机构进入空间轨道时，该机构展开成预定的结构形式较困难。现在迫切需要一种大折叠比、高刚度、高稳定性、高可靠性、运动冲击小、空间折叠过程简单的空间折展机构。目前，尚未见到一种同时兼具轻量化、大折叠比、高精度、高刚度、高强度、高稳定性、运动冲击小的特点，且空间折叠过程简单的空间折展机构专利技术设计。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构，它具有轻量化、大折叠比、高精度、高刚度、高强度、高稳定性、运动冲击小的特点，且空间折叠过程简单。本专利技术的技术方案是：一种双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构，包括八边形支座、三自由度铰链和可折展单元，具体结构和连接方式如下：所述八边形支座与三自由度铰链固定连接；所述三自由度铰链包括第一铰链、第二铰链和第三铰链，第一铰链一端通过转动副与可折展单元连接，另一端通过转动副与第二铰链连接，第二铰链一端通过转动副与第一铰链连接，另一端通过转动副与第三铰链连接，第三铰链一端通过转动副与第二铰链连接，另一端与八边形支座固连；所述可折展单元包括斜边杆、第一垫片、第一滑块弹簧组合约束伸缩杆、第二垫片和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆，所述斜边杆一端通过转动副与第一铰链连接，另一端通过转动副与第一垫片和第一滑块弹簧组合约束伸缩杆连接，第一垫片通过转动副与斜边杆和第一滑块弹簧组合约束伸缩杆，所述第一滑块弹簧组合约束伸缩杆一端通过转动副与第一垫片和斜边杆连接，另一端通过转动副与第二垫片和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆连接，第二垫片通过转动副与第一滑块弹簧组合约束伸缩杆和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆，所述第二滑块弹簧组合约束伸缩杆一端通过转动副与第二垫片和第一滑块弹簧组合约束伸缩杆连接，另一端通过转动副与另一个三自由度铰链的第一铰链连接。所述八边形支座仅为其中一种形状，其支座还可为四边形支座、六边形支座等多边形支座。所述八边形支座有八条边，每一条边对应两个三自由度铰链。所述的第一滑块弹簧组合约束伸缩杆和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆具有相同机构，其杆件长度可伸长和压缩。所述第一滑块弹簧组合约束伸缩杆包括所述第一滑块弹簧组合约束伸缩杆包括第一伸缩杆、第一弹簧和第一伸缩缸，第一伸缩杆嵌套在第一伸缩缸内，第一弹簧设置在第一伸缩缸的内部，位于第一伸缩杆和第一伸缩缸之间。折展机构完全展开状态时，所述斜边杆、第一滑块弹簧组合约束伸缩杆和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆所在直线的交点，构成一个等腰直角三角形。折展机构半展开状态和完全折叠状态时，所述斜边杆的长度等于第一滑块弹簧组合约束伸缩杆和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆长度之和。本专利技术的突出优点在于：1、折展机构经过两次折叠，可实现机构的空间折叠，折叠比大。2、折展机构完全展开状态时，斜边杆、第一滑块弹簧组合约束伸缩杆和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆构成等腰直角三角形，机构处于稳定状态；折展机构半展开状态和完全折叠状态时，三杆构成等腰三角形，机构处于稳定状态，机构稳定性能好，可靠性高。3、折展机构杆件为滑块弹簧组合约束伸缩杆，当折展机构运动过程中，发生振动、碰撞等问题时，滑块弹簧组合约束伸缩杆中的弹簧会起到减振的作用，机构运动冲击小。附图说明图1为本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构的完全展开状态的俯视图。图2为本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构的完全展开状态的结构示意图。图3为本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构的半展开状态的结构示意图。图4为本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构的半展开状态的俯视图。图5为本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构的完全折叠状态的结构示意图。图6为本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构的八边形支座和三自由度铰链连接的结构示意图。图7为本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构的第一滑块弹簧组合约束伸缩杆伸展状态时结构示意图。图8为本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构的第一滑块弹簧组合约束伸缩杆压缩状态时剖视图。图9为本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构的第一垫片的结构示意图。图10为本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构的第二垫片的结构示意图。图11为本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构的第二滑块弹簧组合约束伸缩杆压缩状态的结构示意图。图12为本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构的第二滑块弹簧组合约束伸缩杆伸展状态的剖视图。图13为本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构的第二滑块弹簧组合约束伸缩杆压缩状态的剖视图。图中标记为：1.八边形支座；2.三自由度铰链；21.第一铰链；22.第二铰链；23.第三铰链；3.斜边杆；4.第一垫片；5.第一滑块弹簧组合约束伸缩杆；51.第一伸缩杆；52.第一弹簧；53.第一伸缩缸；6.第二垫片；7.第二滑块弹簧组合约束伸缩杆；71.第二伸缩杆；72.第二弹簧；73.第二伸缩缸。具体实施方式下面结合附图所示实施方式对本专利技术的技术方案作进一步描述。如图1至图13所示，本专利技术所述的双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构，包括八边形支座1、三自由度铰链2和可折展单元，具体结构和连接方式如下，所述八边形支座1与三自由度铰链2固定连接；所述三自由度铰链2包括第一铰链21、第二铰链22和第三铰链23，第一铰链21一端通过转动副与可折展单元连接，另一端通过转动副与第二铰链22连接，第二铰链22一端通过转动副与第一铰链21连接，另一端通过转动副与第三铰链23连接，第三铰链23一端通过转动副与第二铰链22连接，另一端与八边形支座1固连；所述可折展单元包括斜边杆3、第一垫片4、第一滑块弹簧组合约束伸缩杆5、第二垫片6和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆7，所述斜边杆3一端通过转动副与第一铰链21连接，另一端通过转动副与第一垫片4和第一滑块弹簧组合约束伸缩杆5连接，第一垫片4通过转动副与斜边杆3和第一滑块弹簧组合约束伸缩杆5，所述第一滑块弹簧组合约束伸缩杆5一端通过转动副与第一垫片4和斜边杆3连接，另一端通过转动副与第二垫片6和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆7连接，第二垫片6通过转动副与第一滑块弹簧组合约束伸缩杆5和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆7，所述第二滑块弹簧组合约束伸缩杆7一端通过转动副与第二垫片6和第一滑块弹簧组合约束伸缩杆5连接，另一端通过转动副与另一个三自由度铰链2的第一铰链21连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构，包括八边形支座、三自由度铰链和可折展单元，其特征在于，具体结构和连接方式如下：所述八边形支座与三自由度铰链固定连接；所述三自由度铰链包括第一铰链、第二铰链和第三铰链，第一铰链一端通过转动副与可折展单元连接，另一端通过转动副与第二铰链连接，第二铰链一端通过转动副与第一铰链连接，另一端通过转动副与第三铰链连接，第三铰链一端通过转动副与第二铰链连接，另一端与八边形支座固连；所述可折展单元包括斜边杆、第一垫片、第一滑块弹簧组合约束伸缩杆、第二垫片和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆，所述斜边杆一端通过转动副与第一铰链连接，另一端通过转动副与第一垫片和第一滑块弹簧组合约束伸缩杆连接，第一垫片通过转动副与斜边杆和第一滑块弹簧组合约束伸缩杆，所述第一滑块弹簧组合约束伸缩杆一端通过转动副与第一垫片和斜边杆连接，另一端通过转动副与第二垫片和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆连接，第二垫片通过转动副与第一滑块弹簧组合约束伸缩杆和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆，所述第二滑块弹簧组合约束伸缩杆一端通过转动副与第二垫片和第一滑块弹簧组合约束伸缩杆连接，另一端通过转动副与另一个三自由度铰链的第一铰链连接。...

【技术特征摘要】
1.一种双滑块弹簧组合约束伸缩杆的折展机构，包括八边形支座、三自由度铰链和可折展单元，其特征在于，具体结构和连接方式如下：所述八边形支座与三自由度铰链固定连接；所述三自由度铰链包括第一铰链、第二铰链和第三铰链，第一铰链一端通过转动副与可折展单元连接，另一端通过转动副与第二铰链连接，第二铰链一端通过转动副与第一铰链连接，另一端通过转动副与第三铰链连接，第三铰链一端通过转动副与第二铰链连接，另一端与八边形支座固连；所述可折展单元包括斜边杆、第一垫片、第一滑块弹簧组合约束伸缩杆、第二垫片和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆，所述斜边杆一端通过转动副与第一铰链连接，另一端通过转动副与第一垫片和第一滑块弹簧组合约束伸缩杆连接，第一垫片通过转动副与斜边杆和第一滑块弹簧组合约束伸缩杆，所述第一滑块弹簧组合约束伸缩杆一端通过转动副与第一垫片和斜边杆连接，另一端通过转动副与第二垫片和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆连接，第二垫片通过转动副与第一滑块弹簧组合约束伸缩杆和第二滑块弹簧组合约束伸缩杆，所述第二滑块弹簧组合约束伸缩杆一端通过转动副与第二垫片和第一滑块弹簧组合约束伸缩杆连接，另一端通过转动副与另一个三自由度铰链的第一铰链连接。2.根据权利要求1所述的双滑块...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汝贵，孙家兴，袁吉伟，黄慕华，陈辉庆，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45