本發(fā)明涉及航天器太陽(yáng)翼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柔性太陽(yáng)毯勻載、張緊、位移補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

大型柔性太陽(yáng)翼具有面積大重量輕的特點(diǎn)，由于其面積大，在空間高低溫交變環(huán)境中將產(chǎn)生由于熱脹冷縮引起的不可忽視的位移，為防止結(jié)構(gòu)破壞，必須采用一套位移補(bǔ)償裝置。另外，柔性太陽(yáng)毯必須處于張緊狀態(tài)下才能保持一定的剛度特性，才能滿足在軌姿軌控要求。同時(shí)，未張緊的太陽(yáng)毯亦存在鉤掛等風(fēng)險(xiǎn)。因此，必須對(duì)太陽(yáng)毯進(jìn)行張緊和位移補(bǔ)償。大型柔性太陽(yáng)翼是較為前沿的空間技術(shù)，國(guó)內(nèi)外未調(diào)研到解決其張緊和位移補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)毯勻載、張緊、位移補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，能夠補(bǔ)償柔性太陽(yáng)翼在空間高低溫交變產(chǎn)生的脹縮位移，而在補(bǔ)償位移的過(guò)程中能夠提供均勻、恒定的張緊力，保證太陽(yáng)翼具有穩(wěn)定的剛度特性，且補(bǔ)償尺度大、并有較強(qiáng)的抗干擾能力。

本發(fā)明的太陽(yáng)毯勻載、張緊、位移補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，包括：恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)、張緊鋼絲繩、均載梁、均載彈簧、柔性過(guò)渡毯和琴鋼絲鉸鏈；其中，恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)包括收繩輪和恒力彈簧，恒力彈簧的兩端分別與收繩輪和太陽(yáng)翼固定箱板固連，收繩輪在恒力彈簧作用下，始終受到單一方向的恒扭矩作用；張緊鋼絲繩一端纏繞在恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)的收繩輪上，另一端與均載梁垂直固連；均載梁通過(guò)安裝在其上的、均布的多個(gè)均載彈簧與柔性過(guò)渡毯相連；柔性過(guò)渡毯通過(guò)琴鋼絲鉸鏈與柔性太陽(yáng)毯連接。

進(jìn)一步的，所述琴鋼絲鉸鏈由鉸鏈基體A鉸鏈基體B和琴鋼絲組成，所述鉸鏈基體A與鉸鏈基體B均開(kāi)有凹凸相間豁口；鉸鏈基體A與鉸鏈基體B的豁口相互匹配形成一種咬合形態(tài)，琴鋼絲貫穿咬合的豁口。

有益效果：

(1)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)柔性太陽(yáng)毯的位移補(bǔ)償功能，并在位移補(bǔ)償過(guò)程中始終提供恒定的張緊力，其他裝置提供的力通常是變化較大的。本發(fā)明一次解決了柔性太陽(yáng)毯張緊和位移補(bǔ)償?shù)膬身?xiàng)需求，且通過(guò)一系列均載手段將張緊力均勻施加至太陽(yáng)毯上，性能優(yōu)良。

(2)本發(fā)明通過(guò)恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)對(duì)張緊鋼絲繩施加張緊力，柔性太陽(yáng)毯收縮時(shí)，能將張緊鋼絲繩從恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)中拉出，柔性太陽(yáng)毯膨脹時(shí)，恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)又能將張緊鋼絲繩收回，在張緊鋼絲繩拉出和收回的過(guò)程中，恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)施加在張緊鋼絲繩的拉力保持恒定。

(3)通過(guò)均載梁與均載彈簧將張緊鋼絲繩傳遞過(guò)來(lái)的兩股集中張緊力分散成多股張緊力。均載梁起到分散力的作用，均載彈簧保證分散出的各股力大小均勻，避免出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。柔性過(guò)渡毯進(jìn)一步將均載彈簧傳遞的多股張緊力均勻分散成面內(nèi)作用力，達(dá)到均勻加載的目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明補(bǔ)償機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為均載梁與均載彈簧連接示意圖。

圖4為太陽(yáng)毯與琴鋼絲鉸鏈連接示意圖。

其中，1-太陽(yáng)翼固定箱板，2-恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)，3-鋼絲繩，4-均載梁，5-均載彈簧，6-柔性過(guò)渡毯，7-琴鋼絲鉸鏈，8-柔性太陽(yáng)毯，9-收繩輪，11-鉸鏈基體A，12-鉸鏈基體B，13-琴鋼絲。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)毯勻載、張緊、位移補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，如圖1所示，包括恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)2、張緊鋼絲繩3、均載梁4、均載彈簧5、柔性過(guò)渡毯6和琴鋼絲鉸鏈7。其中，兩套恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)2安裝于柔性太陽(yáng)翼固定箱板1上，張緊鋼絲繩3一端纏繞在恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)2上，另一端與均載梁4垂直固連。均載梁4通過(guò)安裝在其上的、均布的多個(gè)均載彈簧5與柔性過(guò)渡毯6相連，如圖3所示。柔性過(guò)渡毯6通過(guò)琴鋼絲鉸鏈7與柔性太陽(yáng)毯8連接。柔性太陽(yáng)翼由多個(gè)柔性太陽(yáng)毯組成，相鄰柔性太陽(yáng)毯之間亦通過(guò)琴鋼絲鉸鏈相連。

如圖2所示，恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)2安裝在太陽(yáng)翼固定箱板1上，恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)2包括收繩輪9和恒力彈簧，其中，恒力彈簧的兩端分別與收繩輪9和太陽(yáng)翼固定箱板1固連，張緊鋼絲繩3纏繞在恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)2的收繩輪9上。恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)2是一種被動(dòng)收繩機(jī)構(gòu)，收繩輪9在恒力彈簧作用下，始終受到單一方向的恒扭矩作用，該扭矩轉(zhuǎn)化成對(duì)張緊鋼絲繩3的張緊力。當(dāng)張緊鋼絲繩3另一端受到的拉力大于恒力彈簧產(chǎn)生的力時(shí)，張緊鋼絲繩3被拉出，反之張緊鋼絲繩3被收回。張緊鋼絲繩3另一端的驅(qū)動(dòng)根源是柔性太陽(yáng)毯的變形位移，而張緊鋼絲繩3的伸縮長(zhǎng)度變化能夠補(bǔ)償變形位移，避免柔性太陽(yáng)翼收縮過(guò)度產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力或者膨脹過(guò)度導(dǎo)致松弛散亂。

如圖3所示，張緊鋼絲繩3將張緊力傳遞至均載梁4，均載梁4上分散安裝多個(gè)均載彈簧5。均載梁4將張緊鋼絲繩3的集中力分散傳遞至各彈簧安裝點(diǎn)。在沒(méi)有均載彈簧5的情況下，各安裝點(diǎn)分擔(dān)的力與各點(diǎn)張緊程度相關(guān)，離散性較嚴(yán)重。有均載彈簧5后，通過(guò)各彈簧的拉伸長(zhǎng)度的微略差異即可自發(fā)調(diào)配各點(diǎn)的張緊程度，而對(duì)于剛度較低的均載彈簧5而言，拉伸長(zhǎng)度的微略差異造成的力的差異可忽略不計(jì)，因此達(dá)到了各點(diǎn)均勻承載的目的。多個(gè)均載彈簧5均連接至同一塊柔性過(guò)渡毯6上，這分散的多股力在柔性過(guò)渡毯6傳遞一定區(qū)域后，逐漸形成均勻的面內(nèi)張力。

如圖4所示，柔性過(guò)渡毯6與柔性太陽(yáng)毯8之間通過(guò)琴鋼絲鉸鏈7相連。琴鋼絲鉸鏈7的鉸鏈基體A11與鉸鏈基體B12均開(kāi)有凹凸相間豁口。兩者相互匹配形成一種咬合形態(tài)，中間穿入琴鋼絲13形成鉸鏈連接。這種連接方式能在柔性過(guò)渡毯6與柔性太陽(yáng)毯8之間均勻的傳遞載荷。由于琴鋼絲鉸鏈7整體具有一定柔度，可以適應(yīng)一定范圍內(nèi)的變形差異。各柔性太陽(yáng)毯8之間也采用了相同的連接方式。

本發(fā)明中，恒力矩彈簧收繩機(jī)構(gòu)為張緊鋼絲繩提供恒定的張緊力，并能適應(yīng)鋼絲繩的伸縮位移，實(shí)現(xiàn)位移補(bǔ)償功能。均載梁將集中的鋼絲繩張力分散成多點(diǎn)作用力。均載彈簧用于調(diào)配各連接點(diǎn)的作用力，避免出現(xiàn)局部連接點(diǎn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。柔性過(guò)渡毯將均載彈簧力轉(zhuǎn)換成面內(nèi)張力。琴鋼絲鉸鏈用于太陽(yáng)毯之間的連接，保證各太陽(yáng)毯之間能夠以線接觸的方式均勻傳遞張力。以上部件協(xié)調(diào)作用，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)毯的均載、張緊以及位移補(bǔ)償功能，均載和張緊提高了太陽(yáng)毯剛度，降低了太陽(yáng)毯擾動(dòng)，位移補(bǔ)償使太陽(yáng)毯能夠適應(yīng)空間高低溫交變環(huán)境。

綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。