本發(fā)明屬于航天器空間展開(kāi)機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、與傳統(tǒng)剛性太陽(yáng)翼不同，柔性太陽(yáng)翼在展開(kāi)時(shí)除去展開(kāi)末尾的鎖定沖擊，還涉及展開(kāi)過(guò)程中柔性毯面松弛的狀態(tài)，在零重力環(huán)境下毯面受展開(kāi)時(shí)的振動(dòng)和整體航天器的頻率影響極有可能發(fā)生毯面不受控的擺動(dòng)，無(wú)論是其擺動(dòng)慣性會(huì)帶動(dòng)太陽(yáng)翼整體擺動(dòng)或是自身與太陽(yáng)翼整體浮動(dòng)過(guò)大發(fā)生毯面撕扯都是不能接受的。

2、因此需要對(duì)展開(kāi)過(guò)程施加一個(gè)恒定的反向阻力，保證展開(kāi)過(guò)程中毯面能夠存在一定的張力使毯面在展開(kāi)過(guò)程能夠保持張緊狀態(tài)。現(xiàn)有的阻尼機(jī)構(gòu)多為被動(dòng)式展開(kāi)裝置設(shè)計(jì)，對(duì)于保持毯面張力來(lái)說(shuō)其提供的阻尼力、機(jī)構(gòu)體積和重量均過(guò)大。且通常的阻尼機(jī)構(gòu)為液體阻尼器，行程多小于360°，若適配柔性太陽(yáng)翼展開(kāi)需要設(shè)計(jì)放大輪系，對(duì)于超大展開(kāi)面積的柔性太陽(yáng)翼很難滿足需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了初始展開(kāi)過(guò)程可調(diào)空程(無(wú)摩擦力)、展開(kāi)過(guò)程中提供少量恒定的阻力保證毯面張力、整體展開(kāi)運(yùn)動(dòng)方向?qū)ψ枇μ峁┟舾卸炔桓叩墓δ堋?/p>

2、本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，包括：摩擦阻力器、導(dǎo)繩輪組件和繞繩輪組件；其中，所述摩擦阻力器和所述導(dǎo)繩輪組件設(shè)置在第一毯面上；所述繞繩輪組件設(shè)置在第二毯面上；所述摩擦阻力器的繩索通過(guò)所述導(dǎo)繩輪組件繞設(shè)于所述繞繩輪組件上。

3、上述摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)中，所述第一毯面和所述第二毯面相鄰。

4、上述摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)中，所述摩擦阻力器提供的阻尼力通過(guò)繩索傳遞；所述導(dǎo)繩輪組件用于對(duì)繩索導(dǎo)向和防逃；所述繞繩輪組件作為繩索固定端。

5、上述摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)中，所述摩擦阻力器包括滾筒、下側(cè)支架、第一摩擦片、第二摩擦片、加載彈簧、擋線柱、第一防逃蓋、第二防逃蓋、中間軸座和中間軸；其中，所述中間軸依次穿過(guò)第一防逃蓋、滾筒、第一摩擦片、加載彈簧、第二摩擦片、第二防逃蓋和下側(cè)支架；所述中間軸的一端與所述中間軸座相連接，所述中間軸的另一端與螺母相連接；所述第一防逃蓋與所述滾筒的一壁面相連接，所述第二防逃蓋與所述滾筒的另一壁面相連接；所述擋線柱與所述下側(cè)支架相連接。

6、上述摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)中，所述導(dǎo)繩輪組件包括第一繩輪軸、繩輪和支架；其中，所述繩輪通過(guò)所述第一繩輪軸設(shè)置于所述支架的中部；所述支架的底端與所述第一毯面相連接。

7、上述摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)中，所述繞繩輪組件包括繩輪座、繞繩輪和第二繩輪軸；其中，所述繞繩輪通過(guò)所述第二繩輪軸與所述繩輪座相連接；所述繩輪座與所述第二毯面相連接。

8、上述摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)中，所述擋線柱的數(shù)量為多個(gè)。

9、上述摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)中，多個(gè)擋線柱沿下側(cè)支架的圓周方向均勻分布。

10、上述摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)中，所述繩輪的數(shù)量為兩個(gè)，所述第一繩輪軸的數(shù)量為兩個(gè)；兩個(gè)繩輪沿支架的長(zhǎng)度方向排列。

11、上述摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)中，所述加載彈簧的一端與所述第一摩擦片相壓，所述加載彈簧的另一端與所述第二摩擦片相壓。

12、上述摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)中，第一摩擦片與第一防逃蓋之間的壓強(qiáng)p通過(guò)如下公式得到：

13、

14、其中，f為加載彈簧的壓力，r1為第一摩擦片的內(nèi)徑，r2為第一摩擦片的外徑。

15、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

16、(1)傳統(tǒng)太陽(yáng)翼采用的液體阻尼器受結(jié)構(gòu)影響僅能實(shí)現(xiàn)小于360°的轉(zhuǎn)動(dòng)行程，很難滿足柔性太陽(yáng)翼大面積展開(kāi)的工況，本發(fā)明的摩擦阻力器為轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦可實(shí)現(xiàn)多圈轉(zhuǎn)動(dòng)；

17、(2)液體阻尼器為固定阻尼力，本發(fā)明的摩擦阻力器的阻力通過(guò)彈簧將兩個(gè)摩擦片壓在一起，通過(guò)材料之間的摩擦系數(shù)實(shí)現(xiàn)阻力生成，因此通過(guò)更換彈簧和摩擦片的材料即可有效的調(diào)節(jié)產(chǎn)生的摩擦力；

18、(3)本發(fā)明的摩擦阻力器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在滿足提供阻力的前提下，重量遠(yuǎn)輕于液體阻尼器；

19、(4)本發(fā)明的摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)將阻力原與導(dǎo)向裝置整合在一起，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，且機(jī)構(gòu)本身可適用凱夫拉繩、鋼絲繩等空間使用的各種繩索，可滿足不同環(huán)境工況與張力需求；

20、(5)本發(fā)明通過(guò)調(diào)整加載彈簧的壓力，可以調(diào)整摩擦阻尼器的阻力矩；

21、(6)本發(fā)明的繞繩輪組件的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有摩擦力，可以通過(guò)調(diào)整繞繩輪上繞繩的長(zhǎng)度，使太陽(yáng)翼展開(kāi)初始過(guò)程無(wú)阻力，有利于太陽(yáng)翼初始階段的展開(kāi)；

22、(7)本發(fā)明的摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)為通過(guò)繩索傳導(dǎo)的柔性機(jī)構(gòu)，通過(guò)更改或增加多個(gè)導(dǎo)向組件即可實(shí)現(xiàn)不同展開(kāi)方式的阻力施加。

技術(shù)特征：

1.一種摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其特征在于包括：摩擦阻力器(1)、導(dǎo)繩輪組件(2)和繞繩輪組件(3)；其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述第一毯面(4)和所述第二毯面(5)相鄰。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述摩擦阻力器(1)提供的阻尼力通過(guò)繩索傳遞；所述導(dǎo)繩輪組件(2)用于對(duì)繩索導(dǎo)向和防逃；所述繞繩輪組件(3)作為繩索固定端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述摩擦阻力器(1)包括滾筒(1-1)、下側(cè)支架(1-2)、第一摩擦片(1-31)、第二摩擦片(1-32)、加載彈簧(1-4)、擋線柱(1-5)、第一防逃蓋(1-61)、第二防逃蓋(1-62)、中間軸座(1-7)和中間軸(1-8)；其中，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述導(dǎo)繩輪組件(2)包括第一繩輪軸(2-1)、繩輪(2-2)和支架(2-3)；其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述繞繩輪組件(3)包括繩輪座(3-1)、繞繩輪(3-2)和第二繩輪軸(3-3)；其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述擋線柱(1-5)的數(shù)量為多個(gè)；

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述繩輪(2-2)的數(shù)量為兩個(gè)，所述第一繩輪軸(2-1)的數(shù)量為兩個(gè)；

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述加載彈簧(1-4)的一端與所述第一摩擦片(1-31)相壓，所述加載彈簧(1-4)的另一端與所述第二摩擦片(1-32)相壓。

10.根據(jù)權(quán)利要求4或9所述的摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，其特征在于：第一摩擦片(1-31)與第一防逃蓋(1-61)之間的壓強(qiáng)p通過(guò)如下公式得到：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種摩擦式引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，包括：摩擦阻力器、導(dǎo)繩輪組件和繞繩輪組件；其中，所述摩擦阻力器和所述導(dǎo)繩輪組件設(shè)置在第一毯面上；所述繞繩輪組件設(shè)置在第二毯面上；所述摩擦阻力器的繩索通過(guò)所述導(dǎo)繩輪組件繞設(shè)于所述繞繩輪組件上。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了初始展開(kāi)過(guò)程可調(diào)空程(無(wú)摩擦力)、展開(kāi)過(guò)程中提供少量恒定的阻力保證毯面張力、整體展開(kāi)運(yùn)動(dòng)方向?qū)ψ枇μ峁┟舾卸炔桓叩墓δ堋?br/>
技術(shù)研發(fā)人員：檀傈錳,管帥,陳鳴洲,任守志,崔文巖,濮海玲,馬騰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9