【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于小行星探測衛星推進應用，具體地說是一種l型電推進二維轉動機構。
技術介紹
1、隨著航天技術的迅速發展，空間任務對航天器推進系統的需求愈加多樣化。深空探測、空間衛星組網、全電推衛星、高精度空間科學探測衛星等新型航天任務不斷涌現。這些任務對衛星的推進系統又有著不同的要求。無拖曳控制要求推進系統具有微推力、高分辨率來實時補償非保守力。商業衛星要求空間推進系統成本低、性價比高以提高市場競爭力。為了滿足來自軍事、商業、科學研究等不同領域的空間任務的需求，空間推進技術一直在不斷地發展與改進。
2、二維轉動機構作為空間推進系統的安裝平臺，帶動推進系統進行方位和俯仰運動，從而改變推力器推力方向并實時測量二維方向的轉動角度，實現微小衛星的軌道轉移、姿態控制、位置保持以及星座編隊飛行。二維轉動機構是推進系統實現推進的結構基礎，為空間推進技術發展與改進起著至關重要的作用。但是，目前的二維轉動機構仍存在尺寸大，質量重，精度低，成本高等諸多問題，因此不能滿足微小衛星推進的要求。
技術實現思路
1、為了滿足微小衛星推進的要求，本專利技術的目的在于提供一種l型電推進二維轉動機構，能夠改變推進器推力方向并實時測量二維方向的轉動角度，為微小衛星的軌道轉移、姿態控制、位置保持以及星座編隊飛行提供支撐。
2、本專利技術的目的是通過以下技術方案來實現的:
3、本專利技術提供一種l型電推進二維轉動機構，包括模擬星體、方位向驅動機構、l型連接板、俯仰向驅動機構、壓緊釋放機構及
4、所述模擬星體上設有安裝座，所述方位向驅動機構安裝在安裝座上；所述方位向驅動機構和所述俯仰向驅動機構的旋轉軸線相互垂直。
5、所述方位向驅動機構和所述俯仰向驅動機構的結構相同，均包括步進電機、外殼、端部傳動法蘭、輸出軸組件、光電編碼器及諧波減速器，其中諧波減速器設置于外殼內，步進電機安裝在外殼上且輸出端與諧波減速器的輸入軸連接，諧波減速器的輸出端通過輸出軸組件與端部傳動法蘭連接；光電編碼器設置于輸出軸組件上，光電編碼器用于檢測輸出軸組件的轉動角度。
6、所述方位向驅動機構與所述安裝座和所述l型連接板之間，以及所述俯仰向驅動機構與所述l型連接板和所述電推進系統安裝平臺之間均通過隔熱墊進行隔熱。
7、所述壓緊釋放機構包括轉接件、記憶合金脹斷器、連接板、到位開關、底座及旋轉軸，其中底座設置于所述模擬星體上，連接板的下端通過旋轉軸與底座轉動連接，連接板的上端通過記憶合金脹斷器與所述電推進系統安裝平臺連接；到位開關設置于底座上，當記憶合金脹斷器脹斷時，連接板向下轉動觸發到位開關，實現所述電推進系統安裝平臺的解鎖。
8、所述底座與所述模擬星體之間設有隔熱墊d。
9、所述的l型電推進二維轉動機構，還包括設置于所述模擬星體與電推進系統安裝平臺之間的管路系統，管路系統經過所述方位向驅動機構和所述俯仰向驅動機構，且能夠跟隨所述方位向驅動機構和所述俯仰向驅動機構運動。
10、所述管路系統包括隔熱套a、穿板接頭a、穿板接頭固定板、穿板接頭b、管路a、管路b、穿板接頭c及隔熱套b，其中隔熱套a的一端與所述l型連接板連接，另一端與穿板接頭固定板連接，隔熱套a的軸線與所述方位向驅動機構的旋轉軸線共線；管路a纏繞于隔熱套a上，且兩端分別與穿板接頭a和穿板接頭b連接，穿板接頭a安裝在所述模擬星體上，穿板接頭b安裝在穿板接頭固定板上；
11、隔熱套b設置于所述俯仰向驅動機構上，且隔熱套b的軸線與所述俯仰向驅動機構的旋轉軸線共線；管路b纏繞于隔熱套b上，且兩端分別與穿板接頭b和穿板接頭c連接，穿板接頭c安裝在所述電推進系統安裝平臺上。
12、所述隔熱套a的外側沿周向設有多個管夾a，管夾a防止所述管路a脫落；
13、所述隔熱套b的外側沿周向設有多個管夾b，管夾b防止所述管路b脫落。
14、所述管路a包括內側管路a、中側管路a和外側管路a；所述管路b包括內側管路b、中側管路b及外側管路b；其中內側管路a與內側管路b對接，中側管路a與中側管路b對接，外側管路a與外側管路b對接。
15、本專利技術的優點與積極效果為:
16、本專利技術提供的一種l型電推進二維轉動機構，作為衛星推進系統的主要功能部件，用來改變推力器推力方向并實時測量二維方向的轉動角度，根據平臺的指令實時調整指向角度；在進行角度調節時對電推進器、驅動測角單元與艙板間起連接支撐作用，具備驅動機構斷電保持姿態的能力；在衛星發射階段壓緊，限制機構活動，保證機構經受住發射階段惡劣的力學環境；在衛星入軌后解鎖，釋放機構，使機構能夠開始進行方向調節；在電推進器點火進行方向調節時給推進器提供氣路供給，兩端連接推進器與整星，從轉動機構外側穿過，固定且盡可能減小阻力矩；該設計既滿足當前衛星推進的需求，也能作為小航天器的主推進系統，用于軌道提升和近地軌道任務的壽命延長。
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1.一種L型電推進二維轉動機構，其特征在于，包括模擬星體(1)、方位向驅動機構(2)、L型連接板(3)、俯仰向驅動機構(4)、壓緊釋放機構(5)及電推進系統安裝平臺(7)，其中方位向驅動機構(2)設置于模擬星體(1)上，且輸出端與L型連接板(3)連接，俯仰向驅動機構(4)設置于L型連接板(3)上，且輸出端與電推進系統安裝平臺(7)連接；壓緊釋放機構(5)設置于模擬星體(1)和電推進系統安裝平臺(7)之間，用于鎖緊或釋放電推進系統安裝平臺(7)；電推進系統安裝平臺(7)用于安裝推力器，方位向驅動機構(2)和俯仰向驅動機構(4)分別用于調整推進器的俯仰和方位角度。
2.根據權利要求1所述的L型電推進二維轉動機構，其特征在于，所述模擬星體(1)上設有安裝座(213)，所述方位向驅動機構(2)安裝在安裝座(213)上；所述方位向驅動機構(2)和所述俯仰向驅動機構(4)的旋轉軸線相互垂直。
3.根據權利要求2所述的L型電推進二維轉動機構，其特征在于，所述方位向驅動機構(2)和所述俯仰向驅動機構(4)的結構相同，均包括步進電機(201)、外殼(204)、端部傳動法蘭(
4.根據權利要求2所述的L型電推進二維轉動機構，其特征在于，所述方位向驅動機構(2)與所述安裝座(213)和所述L型連接板(3)之間，以及所述俯仰向驅動機構(4)與所述L型連接板(3)和所述電推進系統安裝平臺(7)之間均通過隔熱墊進行隔熱。
5.根據權利要求1所述的L型電推進二維轉動機構，其特征在于，所述壓緊釋放機構(5)包括轉接件(501)、記憶合金脹斷器(502)、連接板(503)、到位開關(504)、底座(506)及旋轉軸(507)，其中底座(506)設置于所述模擬星體(1)上，連接板(503)的下端通過旋轉軸(507)與底座(506)轉動連接，連接板(503)的上端通過記憶合金脹斷器(502)與所述電推進系統安裝平臺(7)連接；到位開關(504)設置于底座(506)上，當記憶合金脹斷器(502)脹斷時，連接板(503)向下轉動觸發到位開關(504)，實現所述電推進系統安裝平臺(7)的解鎖。
6.根據權利要求5所述的L型電推進二維轉動機構，其特征在于，所述底座(506)與所述模擬星體(1)之間設有隔熱墊D(505)。
7.根據權利要求1所述的L型電推進二維轉動機構，其特征在于，還包括設置于所述模擬星體(1)與電推進系統安裝平臺(7)之間的管路系統(6)，管路系統(6)經過所述方位向驅動機構(2)和所述俯仰向驅動機構(4)，且能夠跟隨所述方位向驅動機構(2)和所述俯仰向驅動機構(4)運動。
8.根據權利要求7所述的L型電推進二維轉動機構，其特征在于，所述管路系統(6)包括隔熱套A(601)、穿板接頭A(603)、穿板接頭固定板(604)、穿板接頭B(606)、管路A、管路B、穿板接頭C(613)及隔熱套B(614)，其中隔熱套A(601)的一端與所述L型連接板(3)連接，另一端與穿板接頭固定板(604)連接，隔熱套A(601)的軸線與所述方位向驅動機構(2)的旋轉軸線共線；管路A纏繞于隔熱套A(601)上，且兩端分別與穿板接頭A(603)和穿板接頭B(606)連接，穿板接頭A(603)安裝在所述模擬星體(1)上，穿板接頭B(606)安裝在穿板接頭固定板(604)上；
9.根據權利要求8所述的L型電推進二維轉動機構，其特征在于，所述隔熱套A(601)的外側沿周向設有多個管夾A(602)，管夾A(602)防止所述管路A脫落；
10.根據權利要求8所述的L型電推進二維轉動機構，其特征在于，所述管路A包括內側管路A(607)、中側管路A(608)和外側管路A(609)；所述管路B包括內側管路B(610)、中側管路B(611)及外側管路B(612)；其中內側管路A(607)與內側管路B(610)對接，中側管路A(608)與中側管路B(611)對接，外側管路A(609)與外側管路B(612)對接。
...【技術特征摘要】
1.一種l型電推進二維轉動機構，其特征在于，包括模擬星體(1)、方位向驅動機構(2)、l型連接板(3)、俯仰向驅動機構(4)、壓緊釋放機構(5)及電推進系統安裝平臺(7)，其中方位向驅動機構(2)設置于模擬星體(1)上，且輸出端與l型連接板(3)連接，俯仰向驅動機構(4)設置于l型連接板(3)上，且輸出端與電推進系統安裝平臺(7)連接；壓緊釋放機構(5)設置于模擬星體(1)和電推進系統安裝平臺(7)之間，用于鎖緊或釋放電推進系統安裝平臺(7)；電推進系統安裝平臺(7)用于安裝推力器，方位向驅動機構(2)和俯仰向驅動機構(4)分別用于調整推進器的俯仰和方位角度。
2.根據權利要求1所述的l型電推進二維轉動機構，其特征在于，所述模擬星體(1)上設有安裝座(213)，所述方位向驅動機構(2)安裝在安裝座(213)上；所述方位向驅動機構(2)和所述俯仰向驅動機構(4)的旋轉軸線相互垂直。
3.根據權利要求2所述的l型電推進二維轉動機構，其特征在于，所述方位向驅動機構(2)和所述俯仰向驅動機構(4)的結構相同，均包括步進電機(201)、外殼(204)、端部傳動法蘭(207)、輸出軸組件、光電編碼器(211)及諧波減速器(218)，其中諧波減速器(218)設置于外殼(204)內，步進電機(201)安裝在外殼(204)上且輸出端與諧波減速器(218)的輸入軸(219)連接，諧波減速器(218)的輸出端通過輸出軸組件與端部傳動法蘭(207)連接；光電編碼器(211)設置于輸出軸組件上，光電編碼器(211)用于檢測輸出軸組件的轉動角度。
4.根據權利要求2所述的l型電推進二維轉動機構，其特征在于，所述方位向驅動機構(2)與所述安裝座(213)和所述l型連接板(3)之間，以及所述俯仰向驅動機構(4)與所述l型連接板(3)和所述電推進系統安裝平臺(7)之間均通過隔熱墊進行隔熱。
5.根據權利要求1所述的l型電推進二維轉動機構，其特征在于，所述壓緊釋放機構(5)包括轉接件(501)、記憶合金脹斷器(502)、連接板(503)、到位開關(504)、底座(506)及旋轉軸(507)，其中底座(506)設置于所述模擬星體(1)上，連接板(5...
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓洪業，張趙威，張偉，周維佳，
申請(專利權)人：中國科學院沈陽自動化研究所，
類型：發明
國別省市：
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