[实用新型]一种星载可展开反射器同步铰链装置

说明书

技术领域

本实用新型属于卫星天线结构领域，特别是涉及一种星载可展开反射器同步铰链装置。

背景技术

同步铰链装置是可展开反射器的核心部件，其铰接形式决定着反射器展开到位的精度、展开可靠性及展开冲击的大小。

星载可展开反射器一般都有同步铰链装置来保证反射器同步展开，最常见的同步展开铰链结构形式是保证两根杆件同步展开，传统的同步铰链由五部分组成，即：折叠杆接头1、转动轴2、同步铰链支架3、驱动组件4及导向柱5组成，结构形式如图1所示，同步铰链的驱动组件是扭簧，由扭簧驱动折叠杆收拢展开，折叠杆接头与导向柱通过齿条啮合实现同步功能。

传统同步铰链多次展开后出现驱动扭簧疲劳现象，展开末态保持力矩下降，折叠杆不能完全展开。问题的原因是受安装空间的局限，扭簧抗疲劳设计余量小，抗疲劳能力差。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种星载可展开反射器同步铰链装置，该同步铰链装置展开同步精度高、展开过程力矩无衰减、末态保持力矩大，并且结构简单，同步可靠性高。

本实用新型的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种星载可展开反射器同步铰链装置，其特征在于：包括折叠杆接头、涡卷弹簧、同步铰链支架、转动轴和同步齿轮，所述折叠杆接头通过转动轴安装在同步铰链支架上，涡卷弹簧安装在转动轴上，转动轴固定在同步铰链支架上，折叠杆接头两端通过设置其上的同步齿轮的啮合实现连接。

在上述星载可展开反射器同步铰链装置中，折叠杆接头每一端设置两个相对的同步齿轮，两个相对的同步齿轮中间开有圆孔，转动轴穿过圆孔，将折叠杆接头安装在同步铰链支架上。

在上述星载可展开反射器同步铰链装置中，转动轴通过铜套轴承固定在同步铰链支架上。

在上述星载可展开反射器同步铰链装置中，涡卷弹簧为两个，分别安装在两个转动轴上。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

(1)本实用新型同步铰链装置的驱动元件为涡卷弹簧，由涡圈弹簧驱动折叠杆收拢展开，传统同步铰链装置的驱动元件为扭簧，由扭簧驱动折叠杆收拢展开，对比两种驱动方式，扭簧抗疲劳性能差，涡圈弹簧抗疲劳性能明显优于扭簧，并且涡卷弹簧具有展开过程力矩衰减小、力矩恒定，到位保持力矩大，启动力矩小的特点，本实用新型驱动元件使用涡卷弹簧使得铰链装置抗疲劳性能得以明显提升，展开过程力矩恒定，到位保持力矩大，启动力矩小；

(2)本实用新型同步铰链装置的同步方式为齿轮同步，传统同步铰链装置的同步方式为齿条同步，采用导向柱导向，对比两种同步方式，本实用新型同步铰链采取齿轮直接啮合同步，无需导向柱导向，结构形式简单，装配操作简便，同步精度高，提高了同步铰链的可靠性；

(3)对比传统同步铰链展开过程，本实用新型同步铰链装置的同步铰链展开末态冲击小；

(4)本实用新型中采用铜套轴承将转动轴固定在同步铰链支架上，代替传统采用弹簧卡圈固定转动轴，更有利于转动轴的转动，使得同步精度提高。

附图说明

图1为传统同步铰链装置结构示意图；

图2为本实用新型同步铰链装置结构示意图；

图3为本实用新型同步铰链装置结构分解图；

图4为涡卷弹簧结构图；

图5a～图5c为本实用新型同步铰链装置展开原理示意图。

具体实施方案

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述：

如图2所示为本实用新型同步铰链装置的结构示意图，图3所示为同步铰链装置结构分解图，由图可知铰链装置包括折叠杆接头6、涡卷弹簧7、同步铰链支架8、转动轴9、同步齿轮10和铜套轴承11，折叠杆接头6通过转动轴9安装在同步铰链支架8上，其中折叠杆接头6的每一端上设置两个相对的同步齿轮10，两个相对的同步齿轮10中间开有圆孔，转动轴9为两个，分别安装涡卷弹簧7后穿过圆孔，通过铜套轴承11将折叠杆接头6安装在同步铰链支架8上，折叠杆接头6两端通过设置其上的同步齿轮10的啮合实现连接。

如图4所示为同步铰链装置涡卷弹簧的结构图。

本实用新型同步铰链装置的工作过程如下：

如图5a所示，同步铰链装置通过人为外力折叠至收拢状态；

如图5b所示，同步铰链装置的折叠杆结构在驱动组件涡卷弹簧7的作用下实现同步展开，展开过程中折叠杆展开角度同步，即展开角度θ₁＝θ₂；