本实用新型涉及航天卫星设备领域，具体涉及一种太阳翼展开机构。
背景技术：
太阳翼是收集太阳能用于航天卫星供能的装置，是航天卫星的能源来源。航天卫星在发射状态时受运载空间限制，在发射阶段需将太阳翼折叠收拢于卫星侧壁，当卫星与火箭分离后，卫星太阳翼展开成平面状。
卫星太阳翼的展开机构在卫星的发射及运行过程中起重要作用，太阳翼的展开是卫星进入真正工作状态的非常重要的环节，如果太阳翼不能展开，卫星将因为电池剩余能量逐渐变小而失去工作能力，进而严重影响卫星在轨飞行的寿命，因此卫星太阳翼的展开机构是保证卫星正常运行的关键部件。
目前常见的太阳翼展开机构分为两种：有源与无源，有源一般用做可重复折叠解锁式太阳翼机构，在大型卫星中应用较多，通常采用电机驱动，但也存在着消耗电力资源，结构较为复杂。
而对于微小卫星，通常采用无源驱动展开太阳翼，常见的为弹簧驱动，折叠时弹簧受预应力存储弹簧势能，当机构解锁后，弹簧释放弹性势能，实现机构的展开。弹簧驱动方式的优点是系统相对独立，可靠性比较高。但弹簧驱动的驱动力不容易控制，伸展结束时的瞬间易造成相邻太阳翼片间发生强烈碰撞，使得伸展过程不可控，锁定与释放过程平稳性较差，同步展开不可控。同时在真空环境下存在真空冷焊效应，因此活动件还要具有防止真空冷焊产生的手段。
因此，设计一种结构简单，展开释放过程平稳，展开同步顺畅且具有防止真空冷焊效应产生的太阳翼展开机构对于微小卫星尤为重要。
技术实现要素：
因此，本实用新型正是鉴于以上问题而做出的，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，展开释放过程平稳，展开同步顺畅且具有防止真空冷焊效应产生的太阳翼展开机构，该实用新型通过以下技术方案实现。
一种太阳翼展开机构，包括：公铰、母铰、支撑框、蜗轮a、蜗轮b、蜗杆、蜗杆连接轴、固定块a、固定块b、扭转弹簧、阻尼弹簧a、阻尼弹簧b；
所述公铰与母铰通过扭转弹簧铰接在支撑框上，支撑框由上下水平设置的上安装板和下安装板及设置在上安装板和下安装板两侧的固定板组成；
所述蜗轮a、蜗轮b通过扁轴段a、扁轴段b分设在支撑框内，与公铰、母铰对应设置；所述蜗杆通过蜗杆连接轴设置在支撑框内位于蜗轮a和蜗轮b之间且与支撑框上两个固定板上设置的安装孔同轴；所述固定块a、固定块b通过固定块安装段a、固定块安装段b分设在支撑框上与公铰、母铰相对的一端；所述扁轴段a、扁轴段b与固定块安装段a、固定块安装段b之间通过螺纹段a、螺纹段b连接，阻尼弹簧a、阻尼弹簧b分别套设在螺纹段a、螺纹段b上，所述阻尼弹簧a、阻尼弹簧b在公铰与母铰之间夹角为0度时不受作用力。
本实用新型有益效果：
本实用新型的太阳翼展开机构结构紧凑，占用太阳翼表面布片面积小。
本实用新型设置的蜗轮蜗杆组件可以使公铰与母铰的展开同步。
本实用新型设置的棘轮机构可以对展开机构进行及时锁定。
本实用新型在活动部位接触面之间设置有环形垫片和不同材质的组件的组合可以有效防止真空冷焊效应的产生。
附图说明
图1为公铰结构图。
图2为母铰结构图。
图3为支撑框左视图。
图4为支撑框后视图。
图5为支撑框仰视图。
图6为展开机构主视图。
图7为展开机构后视蜗轮蜗杆连接图。
图8为蜗杆连接轴结构图。
具体实施方式
本实用新型的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于本实用新型所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本实用新型也可以各种不同的形式实现，因此本实用新型不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本实用新型，与本实用新型没有连接的部件将从附图中省略。
如图1-图8所示，一种太阳翼展开机构，包括：公铰100、母铰200、支撑框300、蜗轮a410、蜗轮b420、蜗杆430、蜗杆连接轴440、固定块a450、固定块b460、扭转弹簧500、阻尼弹簧a610、阻尼弹簧b620；
如图1所示，所述公铰100呈倒u型板状其材质为钛合金，公铰100左侧为安装板其上设置有两个通孔用于与太阳翼连接，公铰100右侧上部设置有限位凸起a101，限位凸起a101内侧为弧形过度面外侧为垂直面，限位凸起a101下方设置有水平限位槽，公铰100右侧板状部下端依次设置有圆柱形限位段a102、扁轴段a103、螺纹段a104、固定块安装段a105、螺纹段b106，所述固定块安装段a105截面为六边形，所述限位段a102截面大于扁轴段a103截面，扁轴段a103截面大于螺纹段a104截面，螺纹段a104截面大于固定块安装段a105截面，固定块安装段a105截面大于螺纹段b106截面；
如图2所示，所述母铰200呈倒u型板状其材质为钛合金，母铰200右侧为安装板其上设置有两个通孔用于与太阳翼连接，母铰200左侧上部设置有限位凸起b201，限位凸起b201内侧为弧形过度面外侧为垂直面，限位凸起b201下方设置有水平限位槽，母铰200左侧板状部下端依次设置有圆柱形限位段b202、扁轴段b203、螺纹段c204、固定块安装段b205、螺纹段d206，所述固定块安装段b205截面为六边形，所述限位段b202截面大于扁轴段b203截面，扁轴段b203截面大于螺纹段c204截面，螺纹段c204截面大于固定块安装段b205截面，固定块安装段b205截面大于螺纹段d206截面；
如图3、图4、图5所示，所述支撑框300为陶瓷材质，支撑框300由上下水平设置的上安装板301和下安装板302及设置在上安装板301和下安装板302两侧的固定板组成，上安装板301上设置有两个左右分布的安装孔且两个安装孔的圆心在同一直线上，下安装板302上设置有两个左右分布的安装孔且两个安装孔的圆心在同一直线上，上安装板301左侧安装孔与下安装板302左侧安装孔同轴，上安装板301右侧安装孔与下安装板302右侧安装孔同轴，上安装板301两个安装孔一侧设置有扭转弹簧安装段303，下安装板302底面上设置有左定位孔3021和右定位孔3022，设置在上安装板302与下安装板302两侧的两个固定板上设置有同轴的安装孔，支撑框300背面固定板一侧设置有棘爪安装部304，棘爪安装部304内设置有具有弹性势能的棘爪3041，所述棘爪3041为陶瓷材质；
如图1-图8所示，所述公铰100上的扁轴段a103安装在支撑框300左侧且位于上安装板301与下安装板302左侧设置的安装孔内，限位段a102位于上安装板301顶面，限位段a102与上安装板301之间设置有聚四氟乙烯垫片，螺纹段a104上套装有螺帽且螺帽与下安装板302之间设置有聚四氟乙烯垫片，所述母铰200上的扁轴段b203安装在支撑框300右侧且位于上安装板301与下安装板302右侧设置的安装孔内，限位段b202位于上安装板301顶面，限位段b202与上安装板301之间设置有聚四氟乙烯垫片，螺纹段c204上套装有螺帽且螺帽与下安装板302之间设置有聚四氟乙烯垫片；
如图6-图8所示，所述蜗轮a410为陶瓷材质，蜗轮a410套装在扁轴段a103上位于上安装板301和下安装板302之间，蜗轮a410随扁轴段a103同步转动，蜗轮a410两端设置聚四氟乙烯垫片；
如图6-图8所示，所述蜗轮b420为陶瓷材质，蜗轮b420套装在扁轴段b203上位于上安装板301和下安装板302之间，蜗轮b420随扁轴段b203同步转动，蜗轮b420两端设置有聚四氟乙烯垫片；
如图4所示，所述蜗杆430为陶瓷材质，蜗杆430沿其轴线设置有连接孔且连接孔为为两段式一段截面为六变形一段截面为圆形，所述蜗杆430设置在支撑框300内位于蜗轮a410和蜗轮b420之间且与支撑框300上两个固定板上设置的安装孔同轴；
如图6所示，所述蜗轮a410、蜗轮b420分别与蜗杆430啮合；
如图6所示，所述蜗杆连接轴440为钛合金材质，所述蜗杆连接轴400一端设置有棘轮一端为螺纹段，所述蜗杆连接轴400中间段为两段式连接轴一段截面为六边形一段截面为圆形，所述蜗杆连接轴440安装在蜗杆430的连接孔内带有棘轮的一端位于支撑框300背面与棘爪3041啮合，所述蜗杆连接轴440螺纹段的一端上套装有螺帽，所述蜗杆连接轴440可随蜗杆430同步旋转；
如图6-图8所示，所述固定块a450为圆柱体钛合金材质，固定块a450上设置有六边形通孔，固定块a450通过其上设置的通孔套装在固定块安装段a105上，在螺纹段b106上套装有螺帽用以限位固定块a450，固定块a450与下安装板302相对的一面上设置有定位孔，所述固定块a450随扁轴段a103同步转动；
如图6-图8所示，所述固定块b460为圆柱体钛合金材质，固定块b460上设置有六边形通孔，固定块b460通过其上设置的通孔套装在固定块安装段b105上，在螺纹段d206上套装有螺帽用以限位固定块b460，固定块b460与下安装板302相对的一面上设置有定位孔，所述固定块b460随扁轴段b203同步转动；
如图6-图8所示，所述扭转弹簧500为弹簧钢材质，扭转弹簧500的两端均有伸出部，扭转弹簧500簧圈之间留有间隙防止冷焊产生，所述扭转弹簧500套装在扭转弹簧安装段303上，扭转弹簧500两端的伸出部分别位于公铰100上设置的限位槽和母铰200上设置的限位槽内，防止扭转弹簧500失稳；
如图6-图8所示，所述阻尼弹簧a610为右旋弹簧设置在下安装板302与固定块a450之间，所述阻尼弹簧a610为弹簧钢材质，阻尼弹簧a610两端均有沿其轴线方向向外伸出的力臂，阻尼弹簧a610两端伸出的力臂分别位于左定位孔3021与固定块a450上设置的定位孔内，所述阻尼弹簧a610在公铰100与母铰200之间夹角为0度时不受作用力；
如图6-图8所示，所述阻尼弹簧b620为左旋弹簧设置在下安装板302与固定块b460之间，所述阻尼弹簧b620为弹簧钢材质，阻尼弹簧b620两端均有沿其轴线方向向外伸出的力臂，阻尼弹簧b620两端伸出的力臂分别位于右定位孔3022与固定块b460上设置的定位孔内，所述阻尼弹簧b620在公铰100与母铰200之间夹角为0度时不受作用力；
本实用新型工作原理：
当公铰100与母铰200在扭转弹簧500作用下向外展开时，因蜗轮a410与蜗轮b420分别与蜗杆430啮合，扁轴段a103与扁轴段b203同步旋转，公铰100与母铰200展开过程同步，此时，因固定块a430与固定块b400也是分别随扁轴段a103与扁轴段b203同步旋转，阻尼弹簧a610与阻尼弹簧b620处于受力势能存储阶段对公铰100与母铰200展开过程形成一定阻尼使得展开过程平稳，当公铰100与母铰200展开角达到180度时，限位凸起a101与限位凸起b201抵接展开停止，此时棘爪3041限制蜗杆连接轴440上设置的棘轮防止其回转完成整个机构的锁定；
依照本实施例，所述太阳翼展开机构最大展开角度为180度；
依照本实施例，所述太阳翼展开机构安装在两太阳翼之间；
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明。对本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
1.一种太阳翼展开机构，包括：公铰(100)、母铰(200)、支撑框(300)、蜗轮a(410)、蜗轮b(420)、蜗杆(430)、蜗杆连接轴(440)、固定块a(450)、固定块b(460)、扭转弹簧(500)、阻尼弹簧a(610)、阻尼弹簧b(620)；
所述公铰(100)与母铰(200)通过扭转弹簧(500)铰接在支撑框(300)上，支撑框(300)由上下水平设置的上安装板(301)和下安装板(302)及设置在上安装板(301)和下安装板(302)两侧的固定板组成；
其特征在于：所述蜗轮a(410)、蜗轮b(420)通过扁轴段a(103)、扁轴段b(203)分设在支撑框(300)内，与公铰(100)、母铰(200)对应设置；所述蜗杆(430)通过蜗杆连接轴(440)设置在支撑框(300)内位于蜗轮a(410)和蜗轮b(420)之间且与支撑框(300)上两个固定板上设置的安装孔同轴；所述固定块a(450)、固定块b(460)通过固定块安装段a(105)、固定块安装段b(205)分设在支撑框(300)上与公铰(100)、母铰(200)相对的一端；所述扁轴段a(103)、扁轴段b(203)与固定块安装段a(105)、固定块安装段b(205)之间通过螺纹段a(104)、螺纹段b(204)连接，阻尼弹簧a(610)、阻尼弹簧b(620)分别套设在螺纹段a(104)、螺纹段b(204)上，所述阻尼弹簧a(610)、阻尼弹簧b(620)在公铰(100)与母铰(200)之间夹角为0度时不受作用力。
2.根据权利要求1所述的一种太阳翼展开机构，其特征在于：所述公铰(100)右侧上部设置有限位凸起a(101)，限位凸起a(101)内侧为弧形过度面外侧为垂直面。
3.根据权利要求1所述的一种太阳翼展开机构，其特征在于：母铰(200)左侧上部设置有限位凸起b(201)，限位凸起b(201)内侧为弧形过度面外侧为垂直面。
4.根据权利要求1所述的一种太阳翼展开机构，其特征在于：所述支撑框(300)背面固定板一侧设置有棘爪安装部(304)，棘爪安装部(304)内设置有具有弹性势能的棘爪(3041)。
5.根据权利要求1所述的一种太阳翼展开机构，其特征在于：所述太阳翼展开机构最大展开角度为180度。
技术总结