[实用新型]一种基于太阳翼基板的长行程电磁锁紧装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可以重复锁紧和释放的执行装置，尤其适用于太阳翼基板、舱门等展开的机构的重复锁紧和释放。

背景技术

在20世纪60年代，美、俄、欧、日本等国就已经具备了成系列的一次或多次展开技术。中国从20世纪80年代初开始进行可展开太阳翼机板的研究，掌握了一次展开的技术，目前主要依靠火工品对太阳翼基板等展开机构进行锁紧。但作为一次性使用的锁紧装置，火工品装置无法满足这些机构重复展开时对锁紧和释放功能的要求。目前关于可展开机构的多次重复锁定与释放技术的研究已日益迫切。

锁紧装置必须考虑保证锁定后处于收拢状态的被锁定体有足够的刚度与强度，使其能够经受住发射载荷、变轨扰动载荷等；满足收拢后被锁定体的包络尺寸要求；重复解锁释放的冲击不影响被锁定体本身以及航天器的其他系统；解锁释放后锁定与释放机构的任何部分不能影响被锁定体的展开和运动；尽量少的占用航天器的能耗。

目前国内重要应用的锁紧释放机构有以下几种：带状半刚性锁紧释放机构，锁爪式锁紧释放机构以及连杆式锁紧释放机构。这种锁紧装置大都是机械式的锁紧形式，其结构体积和重量较大，响应速度较慢，动作次数有限，并且无法对其工作状态和故障模式进行识别和判断，已经难以满足多次重复锁定与释放技术发展的需要。

使用长行程电磁铁结构的锁紧装置可以实现电控式的重复锁紧和释放。传统的长行程电磁铁主要由线圈组件、衔铁、静磁芯和复位弹簧组成。这种结构由于8～10mm的超大动作行程中的工作气隙是一个巨大的磁阻，在没有足够的吸合面积和功耗支持的前提下，能够产生的磁感应强度微乎其微，因此无法产生足够的力吸动衔铁，完成运动。因此其工作行程受到了吸合面积以及功耗的限制，不具备在星上使用的条件。

实用新型内容

本实用新型的目的是：克服现有技术的不足，提供一种体积小、重量轻、功耗低、响应快、可靠性高、耐温性能好的电磁式重复锁紧和释放装置。

本实用新型的技术解决方案是：一种基于太阳翼基板的长行程电磁锁紧装置，包括太阳翼基板、位置显示按钮、销孔连接板和长行程电磁铁；位置显示按钮安装在销孔连接板内；位置显示按钮、销孔连接板与太阳翼基板连接固定；所述长行程电磁铁包括上端盖、衔铁、下端盖、线圈架、线圈组件、磁芯、横销、复位弹簧和安装支架；线圈架由隔磁部分和导磁部分焊接而成；磁芯与安装支架固定连接，安装支架与星上基体结构连接；线圈组件绕制在线圈架上并固封，从装配在磁芯外圆上的引线孔中引出；磁芯安装在线圈架左端，磁芯左端与上端盖焊接连接，线圈架右端与下端盖固定连接；横销右端与衔铁右端固定连接；衔铁安装在线圈架与磁芯的内腔中；复位弹簧安装在衔铁左侧，对衔铁和横销提供向右侧的预压力；在锁紧状态下，横销穿过销孔连接板上的孔触发位置显示按钮；断电后，横销和衔铁在复位弹簧的作用下向右侧移动，位置显示按钮也同时复位。

所述衔铁与线圈架内腔之间为间隙配合，并涂覆润滑剂进行润滑。

所述衔铁右端与横销右端通过螺纹连接并使用粘接剂固封。

所述上端盖、衔铁、线圈架隔磁部分、导磁部分和磁芯选用的材料为GYJ130软磁合金。

本实用新型与现有技术相比的有益效果为：

(1)本实用新型采用特殊磁路结构的长行程电磁铁对展开机构进行重复的锁紧与释放。这种电磁铁锁紧装置的形式，实现了重复锁紧装置3s以内的快速响应动作和10000次以上动作寿命要求。同时，通过电磁铁的横销与位置显示按钮之间的触发关系，可以指示出锁紧装置的位置情况，进行状态确认和故障诊断。

(2)本实用新型采用长行程电磁装置的磁路结构应用了磁旁路结构和斜角磁路结构，通过巧妙的磁路构造，规避了吸合面积以及功耗对于工作行程的限制，避开了气隙磁阻的问题，实现了该装置的小型化、低功耗，重量仅为400g，功耗仅为4W。

(3)本实用新型使用高温性能稳定的磁性材料GYJ130软磁合金进行设计，保证长行程电磁装置的高温性能稳定，不会因高温而造成性能衰退和可靠性下降。

(4)本实用新型的电磁铁锁紧装置安装结构和形式简单，其安装支架可以根据不同的应用环境和基体结构进行修改，适应和应用范围较广。

(5)本实用新型可以根据不同的锁紧强度要求设计不同尺寸的锁紧横销、锁紧力以及动作行程，可以实现产品化、系列化。

附图说明

图1为长行程电磁锁紧装置系统示意图；

图2为长行程电磁锁紧装置结构图；

图3为长行程电磁锁紧装置外观图；

图4为长行程电磁装置的磁路结构示意图。

具体实施方式