[发明专利]一种应用于空间可展结构的无磁自锁定新型铰链

说明书

技术领域

本发明涉及航天器结构和机构，具体为一种应用于空间可展结构的无磁自锁定新型铰链。

背景技术

随着航天技术的发展，空间可展结构由于其可重复利用性、便于运输和储存等特点在航空航天领域逐步得到了日趋广泛的应用。而有效载荷对可展结构剩磁也提出了越来越高的要求，现有航天器上使用的机遇金属弹簧的铰链装置由于采用高精度设计，制造工艺复杂，难以满足低剩磁甚至无磁要求。

发明内容

针对上述需求，为了满足有效载荷提出的无磁特性，本发明提出的一种应用于空间可展结构的无磁自锁定新型铰链，具有构型简单、自锁定和无磁性等特点，适用于磁强计伸展臂等空间可展结构，具有广泛的应用适应性。

一种应用于空间可展结构的无磁自锁定新型铰链，其特征在于：所述的无磁自锁定新型铰链由公铰、母铰、卷尺弹簧、销轴以及索轮组件组成，所述的公铰和所述的母铰通过销轴连接，具有共同旋转轴；所述的卷尺弹簧的一端连接到公铰，另一端连接到母铰；所述的索轮组件连接在所述的销轴上。

该型应用于空间可展结构的无磁自锁定新型铰链工作状态主要包括收拢状态、展开过程及完全展开状态。

所述的卷尺弹簧采用多层薄片叠加的形式，采用具有大弹性变形能力的复合材料制成，收拢时储藏的应变能可作为其展开动力，使铰链在解除约束后可以自主展开。

所述的卷尺弹簧的开口柱面构型使该型铰链展开后可以实现自锁定功能，同时具有减小展开完成瞬间冲击的作用。

所述的索轮组件为载荷配套电缆提供连接和过渡平台，同时可用于安装保证可展结构同步展开的闭索环组件。

所述的铰链中各零件、组件均采用非金属材料制成，因此具有无磁特性。

由于采用了以上的技术方案，使得本发明具有以下的优点：

1.铰链中各零件、组件采用非金属材料制成，因此具有无磁特性；

2.采用多层薄片叠加形式的卷尺弹簧，采用具有大弹性变形能力的复合材料制成，收拢状态储藏的应变能可使铰链在无约束状态下自主展开；

3.卷尺弹簧的开口柱面构型使该型铰链展开后可以实现自锁定功能，同时具有减小展开完成瞬间冲击的作用；

4.该型铰链将动力与锁定功能集于一身，大大减小了铰链的复杂度。

附图说明

图1是本发明的应用于空间可展结构的无磁自锁定新型铰链收拢状态的示意图；

图2是本发明的应用于空间可展结构的无磁自锁定新型铰链展开状态示意图；

图中，1、公铰，2、母铰，3、卷尺弹簧，4、销轴，5、索轮组件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

为了满足有效载荷提出的无磁特性，本发明提出的一种应用于空间可展结构的无磁自锁定新型铰链，具有构型简单、自锁定和无磁性等特点，适用于磁强计伸展臂等空间可展结构，具有广泛的应用适应性。

如附图1和2所示，一种应用于空间可展结构的无磁自锁定新型铰链，其特征在于：所述的无磁自锁定新型铰链由公铰1、母铰2、卷尺弹簧3、销轴4以及索轮组件5组成，所述的公铰1和所述的母铰2通过销轴4连接，具有共同旋转轴；所述的卷尺弹簧3的一端连接到公铰1，另一端连接到母铰2；所述的索轮组件5连接在所述的销轴4上。

该型应用于空间可展结构的无磁自锁定新型铰链工作状态主要包括收拢状态、展开过程及完全展开状态。

所述的卷尺弹簧3采用多层薄片叠加的形式，采用具有大弹性变形能力的复合材料制成，收拢时储藏的应变能可作为其展开动力，使铰链在解除约束后可以自主展开。

所述的卷尺弹簧3的开口柱面构型使该型铰链展开后可以实现自锁定功能，同时具有减小展开完成瞬间冲击的作用。

所述的索轮组件5为载荷配套电缆提供连接和过渡平台，同时可用于安装保证可展结构同步展开的闭索环组件。

所述的铰链中各零件、组件均采用非金属材料制成，因此具有无磁特性。

由于采用了以上的技术方案，使得本发明具有以下的优点：

1.铰链中各零件、组件采用非金属材料制成，因此具有无磁特性；

2.采用多层薄片叠加形式的卷尺弹簧，采用具有大弹性变形能力的复合材料制成，收拢状态储藏的应变能可使铰链在无约束状态下自主展开；