[发明专利]一种具有角度定位和锁定功能的磁流变铰链复合装置

摘要

本发明公开了一种具有角度定位和锁定功能的磁流变铰链复合装置，其包括基于磁流变液的旋转缓冲装置、连接铰链、锁定定位机构及绝对角度检测机构。本发明用在空间折展机构中，如大型可折展天线和太阳能帆板阵列等，其作用是折展机构展开至目标角度时能够迅速衰减锁定冲击，在展开锁定后的服役阶段能够抑制由外界环境引起的展开阵列间的振动，并且在相邻连接装置间实现特定展开角度的定位和锁定。该装置可以在太阳能帆板阵列中应用，还可作为空间折展机构复合铰链的通用装置。

主权项

一种具有角度定位和锁定功能的磁流变铰链复合装置，其特征在于：包括基于磁流变液的旋转缓冲装置、连接铰链、锁定定位机构及绝对角度检测机构；所述基于磁流变液的旋转缓冲装置包括磁流变液（8）、旋转主轴（1）、内筒（18）、励磁线圈（7）和外筒（17）；外筒（17）和内筒（18）的上端分别与锁定端侧面板（16）紧固连接，下端分别与传感器端侧面板（19）紧固连接，励磁线圈（7）绕置于内筒（18）外侧的安装槽中，磁流变液（8）装于内筒（18）中；旋转主轴（1）穿过内筒（18）中心，分别通过滚动轴承（22）及O型密封圈（9）与锁定端侧面板（16）及传感器端侧面板（19）连接，在内筒（18）中的旋转主轴（1）上设置有两叶片（1‑1），所述内筒（18）内壁上设置有两挡片（18‑1），挡片控制旋转主轴叶片的最大旋转角度不超过目标旋转角度，相邻叶片和挡片之间形成一个液体腔，腔体里面充满磁流变液；所述锁定定位机构包括锁定装置运动导槽（2）、锁定装置支撑架（3）、预紧弹簧（4）、锁定销（5）、锁定孔（6）和所述锁定端侧面板（16）；锁定装置支撑架（3）通过定位键槽安装在旋转主轴（1）上，预紧弹簧（4）及锁定销（5）自由放置于锁定装置支撑架（3）的柱形孔中；在所述锁定端侧面板（16）上有锁定装置运动导槽（2），锁定装置运动导槽（2）的末端有锁定孔（6）；所述锁定销（5）在预紧弹簧（4）的推动及柱形孔的约束下，旋转主轴（1）旋转过程中锁定销（5）保持与锁定运动导槽（2）底面接触，并在运动到锁定孔（6）位置实现锁定；所述绝对角度检测机构包括由发光器件（10）、准直透镜/透镜组（11）、参考光栅（12）、光强接收装置（13）组成的角度传感器装置、以及圆盘光栅（14）、圆盘光栅安装基座（20）和所述传感器端侧面板（19）；所述角度传感器装置中的发光器件（10）、准直透镜/透镜组（11）、参考光栅（12）和光强接收装置（13）均固定安装于传感器端侧面板（19）上，圆盘光栅（14）固定安装于圆盘光栅安装基座（20）上，圆盘光栅安装基座（20）通过定位键槽安装在旋转主轴（1）上，在旋转主轴（1）旋转运动中与之在旋转方向上保持一致，有相同的旋转角度；所述发光器件与参考光栅的刻线、圆盘光栅的刻线及光强接收装置位于同一条轴线上；所述连接铰链包括卫星连接板（24）和太阳能帆板连接架连接板（23），卫星连接板（24）与外筒（17）采用紧固螺钉（21）连接固定，太阳能帆板连接架连接板（23）与旋转主轴（1）连接固定。