航天器用两维驱动装置的制作方法

1.本发明涉及航天设备技术领域，具体地，涉及航天器用两维驱动装置。


背景技术：

2.随着我国航天事业的不断发展，各类空间飞行器正逐渐由“试验应用型”向“业务服务型”转变。
3.近年来，为适用商业航天的需求，航天器平台逐渐向体积小、重量轻方向发展，帆板驱动机构作为航天器平台上的关键单机之一，是电能源传输的重要枢纽，随航天器平台的发展，对驱动机构也提出了重量更轻、功能更多、性能更优的要求。
4.目前，驱动机构大多数有三种构型：一维回转驱动机构、摆动驱动机构、单翼驱动两维机构，构型的选择根据航天器平台需求而定。目前航天器大多使用两台驱动机构对两翼帆板进行驱动，重量较重，无法满足轻量化要求。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种航天器用两维驱动装置。
6.根据本发明提供的一种航天器用两维驱动装置，包括回转机构及至少两个摆动机构，其中，
7.所述回转机构装配在航天器的帆板装配处，所述回转机构与所述摆动机构传动连接，用于驱动所述摆动机构转动；
8.每一所述摆动机构均单独控制，且每一所述摆动机构均与对应的太阳能帆板传动连接，用于驱动所述太阳能帆板摆动。
9.可选地，所述摆动机构包括外壳体、法兰盘、随动连接盘、第一驱动电机、谐波组件、轴系部件及角度传感器，所述第一驱动电机、谐波组件及轴系部件位于所述外壳体的空腔内部，所述第一驱动电机的输出端和所述谐波组件传动连接，所述谐波组件与所述轴系部件传动连接，所述角度传感器连接在所述轴系部件与所述外壳体内壁面之间，所述轴系部件与所述法兰盘传动连接，所述随动连接盘与所述外壳体转动连接，且所述随动连接盘和所述法兰盘均位于所述外壳体外部。
10.可选地，所述回转机构包括安装支架、第二驱动电机、换向部件及回转轴，所述安装支架装配在航天器的帆板装配处，所述换向部件装配在所述安装支架上，用于将所述第二驱动电机的的力矩放大并换向至所述回转轴上，所述回转轴的两端分别对应传动连接一摆动机构。
11.可选地，所述回转轴两端分别通过v型支架对应传动连接一摆动机构。
12.可选地，所述回转机构还包括滑环部件，所述滑环部件装配在所述回转轴上，且所述第一驱动电机和所述第二驱动电机均通过所述滑环部件接入太阳能帆板。
13.可选地，还包括限位结构，所述限位结构装配在所述法兰盘或所述随动连接盘位置处，用于承载太阳能帆板无源展开时的扭转载荷。
14.可选地，所述限位结构包括第一限位块和第二限位块，其中，
15.在所述限位结构装配在所述法兰盘位置处的情况下，所述第一限位块装配在所述v型支架上，所述第二限位块装配在所述法兰盘上，且在初始状态下，所述第一限位块紧贴所述第二限位块；
16.在所述限位结构装配在随动连接盘位置处的情况下，所述第一限位块装配在所述v型支架上，所述第二限位块装配在所述随动连接盘上，且在初始状态下，所述第一限位块紧贴所述第二限位块。
17.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
18.本发明提供的一种航天器用两维驱动装置，既能实现同时驱动两翼太阳能帆板360
°
转动功能，又能实现两翼帆板同时摆动或单翼摆动的功能，其中单个组件均有独立的功能特点，可以作为模块化功能使用，结构紧凑、重量轻，可适用于不同的空间航天器产品，适用范围广泛。
附图说明
19.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
20.图1为本发明提供的航天器用两维驱动装置结构示意图；
21.图2为本发明提供的航天器用两维驱动装置的摆动机构的结构示意图。
22.图中：1、第二驱动电机；2、换向部件；3、滑环部件；4、摆动机构；401、随动连接盘；402、第一驱动电机；403、谐波组件；404、轴系部件；405、法兰盘；406、角度传感器；5、v型支架。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
24.如图1所示，本发明中的航天器用两维驱动装置，可以包括回转机构及至少两个摆动机构4，其中，
25.回转机构装配在航天器的帆板装配处，回转机构与摆动机构4传动连接，用于驱动摆动机构转动，可以知道的是，回转机构能够带动摆动机4构实现360
°
的转动；
26.每一摆动机构4均单独控制，且每一摆动机构4均与对应的太阳能帆板传动连接，用于驱动太阳能帆板摆动，而摆动机构4可以同时带动太阳能帆板摆动到合适的接收光线的角度，或者每一摆动机构4独立动作，互不干涉。
27.请参阅图2，在本实施例中，摆动机构4包括外壳体、法兰盘405、随动连接盘401、第一驱动电机402、谐波组件403、轴系部件404及角度传感器406，第一驱动电机402、谐波组件403及轴系部件404位于外壳体的空腔内部，第一驱动电机402的输出端和谐波组件403传动连接。连接方式一般是通过键来连接，谐波组件403与轴系部件404传动连接，角度传感器406连接在轴系部件404与外壳体内壁面之间，实现了对摆动角度的测量，轴系部件404与法
兰盘405传动连接，随动连接盘401与外壳体转动连接，且随动连接盘401和法兰盘405均位于外壳体外部，用于连接太阳能帆板，连接方式可以是螺栓连接，在摆动时，随动连接盘401跟随法兰盘405摆动。
28.在本实施例中，回转机构包括安装支架、第二驱动电机1、换向部件2及回转轴，安装支架装配在航天器的帆板装配处，装配方式一般是螺栓连接的形式，换向部件2装配在安装支架上，用于将第二驱动电机1的的力矩放大并换向至回转轴上，回转轴的两端分别对应传动连接一摆动机构4，能够同时驱动两个摆动机构4转动。
29.具体地，回转轴两端分别通过v型支架5对应传动连接一摆动机构4，该v型支架5提供了足够的连接刚度，能保证摆动机构4的稳定摆动运转。
30.在本实施例中，回转机构还包括滑环部件3，滑环部件3装配在回转轴上，且第一驱动电机402和第二驱动电机1均通过滑环部件3接入太阳能帆板，第一驱动电机402和第二驱动电机1通过控制部件接入太阳能帆板，用于方便对第一驱动电机402和第二驱动电机1的供电和控制，同时还可以将太阳能帆板产生的功率电能和其他信号传输至航天器舱内单机中，保证卫星供电和控制需要。
31.可以知道的是，太阳能帆板的初始状态是收拢的，只有在航天器进入对应的轨道后才会展开，在展开时，会有一定的冲击力，因此，还设置了限位结构，限位结构装配在法兰盘或随动连接盘位置处，用于承载太阳能帆板无源展开时的扭转载荷。
32.由于是用在航天中，为了结构简单，限位结构包括第一限位块和第二限位块，其中，
33.在限位结构装配在法兰盘405位置处的情况下，第一限位块装配在v型支架5上，第二限位块装配在法兰盘405上，且在初始状态下，第一限位块紧贴第二限位块，所谓的初始状态，即太阳能帆板展开之前；
34.在限位结构装配在随动连接盘401位置处的情况下，第一限位块装配在v型支架上，第二限位块装配在随动连接盘401上，且在初始状态下，第一限位块紧贴第二限位块。
35.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：
1.一种航天器用两维驱动装置，其特征在于，包括回转机构及至少两个摆动机构，其中，所述回转机构装配在航天器的帆板装配处，所述回转机构与所述摆动机构传动连接，用于驱动所述摆动机构转动；每一所述摆动机构均单独控制，且每一所述摆动机构均与对应的太阳能帆板传动连接，用于驱动所述太阳能帆板摆动。2.根据权利要求1所述的航天器用两维驱动装置，其特征在于：所述摆动机构包括外壳体、法兰盘、随动连接盘、第一驱动电机、谐波组件、轴系部件及角度传感器，所述第一驱动电机、谐波组件及轴系部件位于所述外壳体的空腔内部，所述第一驱动电机的输出端和所述谐波组件传动连接，所述谐波组件与所述轴系部件传动连接，所述角度传感器连接在所述轴系部件与所述外壳体内壁面之间，所述轴系部件与所述法兰盘传动连接，所述随动连接盘与所述外壳体转动连接，且所述随动连接盘和所述法兰盘均位于所述外壳体外部。3.根据权利要求2所述的航天器用两维驱动装置，其特征在于：所述回转机构包括安装支架、第二驱动电机、换向部件及回转轴，所述安装支架装配在航天器的帆板装配处，所述换向部件装配在所述安装支架上，用于将所述第二驱动电机的的力矩放大并换向至所述回转轴上，所述回转轴的两端分别对应传动连接一摆动机构。4.根据权利要求3所述的航天器用两维驱动装置，其特征在于：所述回转轴两端分别通过v型支架对应传动连接一摆动机构。5.根据权利要求2所述的航天器用两维驱动装置，其特征在于：所述回转机构还包括滑环部件，所述滑环部件装配在所述回转轴上，且所述第一驱动电机和所述第二驱动电机均通过所述滑环部件接入太阳能帆板。6.根据权利要求2所述的航天器用两维驱动装置，其特征在于，还包括用于限位结构，所述限位结构装配在所述法兰盘或所述随动连接盘位置处，用于承载太阳能帆板无源展开时的扭转载荷。7.根据权利要求6所述的航天器用两维驱动装置，其特征在于，所述限位结构包括第一限位块和第二限位块，其中，在所述限位结构装配在所述法兰盘位置处的情况下，所述第一限位块装配在所述v型支架上，所述第二限位块装配在所述法兰盘上，且在初始状态下，所述第一限位块紧贴所述第二限位块；在所述限位结构装配在随动连接盘位置处的情况下，所述第一限位块装配在所述v型支架上，所述第二限位块装配在所述随动连接盘上，且在初始状态下，所述第一限位块紧贴所述第二限位块。

技术总结
本发明提供了一种航天器用两维驱动装置，包括回转机构及至少两个摆动机构，其中，所述回转机构装配在航天器的帆板装配处，所述回转机构与所述摆动机构传动连接，用于驱动所述摆动机构转动；每一所述摆动机构均单独控制，且每一所述摆动机构均与对应的太阳能帆板传动连接，用于驱动所述太阳能帆板摆动。本发明既能实现同时驱动两翼太阳能帆板360


技术研发人员：朱家豪 陈秀群 李伟 盛唐 余豪华 王学强 经贵如
受保护的技术使用者：上海宇航系统工程研究所
技术研发日：2022.12.31
技术公布日：2023/5/4