【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于空間飛行器展開機構，具體涉及一種剪刀式展開機構驅動裝置。
技術介紹
1、可展開機構是空間機構領域的重要研究課題之一，而剪刀式折展機構由于其結構緊湊的特點，在空間可展開機構領域具有廣闊的應用前景。
2、互聯網衛星星座等平板堆疊式衛星對太陽翼提出了低成本、批量化研制、高收納比等需求，本專利技術針對剪刀式展開機構提出一種高可靠剪刀式展開機構驅動方式，可用于剪刀式展開機構的高可靠展開，具有占用空間小，產生的展開力大，可靠性高的特點。
3、專利cn202210924857.7公布了一種剪叉式太陽翼系統，其使用了剪刀式展開機構作為柔性太陽翼的展開機構，其剪刀式展開機構的驅動方式為通過驅動組件帶動傳動機構轉動，進而直接帶動根部剪叉桿組件旋轉，從而實現將桿件的旋轉運動轉換為剪刀桿末端的直線運動。這種剪刀桿展開機構的驅動方式具有收攏尺寸小、結構簡單的優點，但對驅動機構的驅動能力要求較高，傳動效率低，難以提供較大的展開驅動力等缺點。
4、專利cn201611072980.1公布了一種繩索驅動剪刀桁架結構，其通過兩根驅動繩索貫穿剪刀桿展開機構，通過一套滑輪組實現驅動繩索的換向，通過這種方式可以實現較大展開驅動力，但結構復雜，裝配難度高，同時較多的導向繩輪在占據較大空間的同時還具有重量重劣勢。
5、專利cn201810806678.7公布了一種基于剪式機構扭簧驅動雙層可展開天線機構，其剪刀式展開機構通過扭簧組件實現展開驅動，所述扭簧組件包括扭簧支座、扭簧、銷軸和剛性鉸鏈，使用扭簧為驅動源，實
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的上述缺陷，提供一種剪刀式展開機構驅動裝置，通過驅動單元組件驅動、齒輪+繩輪傳動的方式，將驅動單元組件的旋轉轉化為剪刀式展開機構底部支撐桿的轉動，從而驅動剪刀式展開機構的展開，本專利技術驅動裝置重量輕、可靠性高、驅動力大。
2、本專利技術的上述目的主要是通過如下技術方案予以實現的：
3、一種剪刀式展開機構驅動裝置，包括驅動單元組件、齒輪繩輪軸組件、底部支撐軸組件、撐繩組件、支撐底板、底部支撐桿組件、底部支撐桿聯動組件和驅動繩索，兩套齒輪繩輪軸組件、底部支撐軸組件和撐繩組件分別設置在支撐底板上，兩側底部支撐桿組件分別與底部支撐軸組件相連接，底部支撐桿組件包括驅動繩導向輪和驅動繩固定輪，驅動繩索繞制在齒輪繩輪軸組件上，從齒輪繩輪軸組件出發，繞過驅動繩導向輪，通過撐繩組件撐起，并固定在另一側底部支撐桿組件的驅動繩固定輪上，兩側底部支撐軸組件通過底部支撐桿聯動組件連接并實現同步反向運動，驅動單元組件驅動齒輪繩輪軸組件實現展開機構驅動。
4、驅動裝置處于收攏狀態時，底部支撐桿組件為水平狀態，驅動繩索通過撐繩組件撐起，使得驅動繩索的高度高于驅動繩導向輪的高度。
5、齒輪繩輪軸組件包括傳動齒輪、中間繩輪、齒輪繩輪軸和軸向定位釘，傳動齒輪和中間繩輪在齒輪繩輪軸上同軸安裝，并通過軸向定位釘約束軸向位移；兩個齒輪繩輪軸組件中的傳動齒輪相互嚙合，驅動單元組件帶動傳動齒輪和中間繩輪同步轉動。
6、驅動單元組件包括驅動組件和驅動齒輪，驅動齒輪設置在驅動組件上，驅動齒輪與傳動齒輪嚙合，驅動裝置工作時，驅動齒輪帶動傳動齒輪轉動，使得齒輪繩輪軸組件中的中間繩輪反向轉動，帶動驅動繩索不斷收緊使底部支撐桿組件發生轉動。
7、底部支撐軸組件包括六角軸、和聯動繩輪，聯動繩輪安裝固定在六角軸上，與六角軸同步轉動，六角軸的六角段與底部支撐桿組件固定連接。
8、撐繩組件包括撐繩輪、撐繩輪支座和撐繩輪擋板，撐繩輪安裝在撐繩輪支座上，撐繩輪擋繩板安裝在撐繩輪支座上防止驅動繩索從撐繩輪上脫出。
9、驅動繩導向輪和撐繩輪的中心面重合。
10、底部支撐桿組件還包括支撐桿、六角孔金屬接頭、鉸鏈軸和鉸鏈接頭，兩個六角孔金屬接頭分別設置在支撐桿兩端，支撐桿與六角孔金屬接頭和鉸鏈接頭膠接固定，鉸鏈接頭中穿有鉸鏈軸，驅動繩導向輪和驅動繩固定輪設置在鉸鏈軸上。
11、底部支撐桿聯動組件包括底部支撐桿聯動繩和聯動繩導向輪組，底部支撐桿聯動繩兩端連接兩個底部支撐軸組件，并通過安裝在支撐底板上的聯動繩導向輪組實現導向和位置約束。
12、驅動組件單元通過驅動組件支座與支撐底板安裝固定，齒輪繩輪軸組件通過齒輪繩輪軸支座與支撐底板安裝固定，底部支撐軸組件通過六角軸支座與支撐底板安裝固定。
13、本專利技術與現有技術相比至少具有如下有益效果：
14、(1)、本專利技術一種剪刀式展開機構驅動裝置，通過驅動單元組件驅動、齒輪+繩輪傳動的方式，將驅動單元組件的旋轉轉化為剪刀式展開機構底部支撐桿的轉動，從而驅動剪刀式展開機構的展開，具有重量輕、可靠性高、驅動力大的優勢。
15、(2)、本專利技術傳動機構優選采用齒輪傳動和繩傳動組合方式傳動，齒輪傳動部分為三個互相嚙合的齒輪，通過調整齒輪減速比獲得不同的展開驅動特性，由驅動單元組件驅動齒輪帶動另外兩個齒輪作為繩輪的驅動源，進而帶動兩套繩輪機構同步轉動。
16、(3)、本專利技術繩輪傳動優選采用中間繩輪的纏繞實現底部支撐桿的旋轉，驅動繩索從中間繩輪出發繞過一端底部支撐桿末端的驅動繩導向輪進而連接到另一端底部支撐桿末端的驅動繩固定輪上，隨著中間繩輪上纏繞驅動繩索，驅動繩索繩長逐漸變短，進而從底部支撐桿末端拉動底部支撐桿展開。
17、(4)、本專利技術兩側底部支撐桿優選采用底部支撐桿聯動組件連接聯動，兩側底部支撐桿與底部支撐軸組件的安裝軸線上均安裝有聯動繩輪，并與底部支撐桿固連同步運動，底部支撐桿聯動繩將兩側底部支撐桿聯動繩輪反向連接，并通過聯動繩導向繩組按要求的軌跡方向運動，實現兩個底部支撐桿的同步反向運動。
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1.一種剪刀式展開機構驅動裝置，其特征在于：包括驅動單元組件(1)、齒輪繩輪軸組件(2)、底部支撐軸組件(3)、撐繩組件(4)、支撐底板(5)、底部支撐桿組件(6)、底部支撐桿聯動組件(7)和驅動繩索(8)，兩套齒輪繩輪軸組件(2)、底部支撐軸組件(3)和撐繩組件(4)分別設置在支撐底板(5)上，兩側底部支撐桿組件(6)分別與底部支撐軸組件(3)相連接，底部支撐桿組件(6)包括驅動繩導向輪(605)和驅動繩固定輪(606)，驅動繩索(8)繞制在齒輪繩輪軸組件(2)上，從齒輪繩輪軸組件(2)出發，繞過驅動繩導向輪(605)，通過撐繩組件(4)撐起，并固定在另一側底部支撐桿組件(6)的驅動繩固定輪(606)上，兩側底部支撐軸組件(3)通過底部支撐桿聯動組件(7)連接并實現同步反向運動，驅動單元組件(1)驅動齒輪繩輪軸組件(2)實現展開機構驅動。
2.根據權利要求1所述的一種剪刀式展開機構驅動裝置，其特征在于：驅動裝置處于收攏狀態時，底部支撐桿組件(6)為水平狀態，驅動繩索(8)通過撐繩組件(4)撐起，使得驅動繩索(8)的高度高于驅動繩導向輪(605)的高度。
4.根據權利要求3所述的一種剪刀式展開機構驅動裝置，其特征在于：驅動單元組件(1)包括驅動組件(101)和驅動齒輪(103)，驅動齒輪(103)設置在驅動組件(101)上，驅動齒輪(103)與傳動齒輪(201)嚙合，驅動裝置工作時，驅動齒輪(103)帶動傳動齒輪(201)轉動，使得齒輪繩輪軸組件(2)中的中間繩輪(202)反向轉動，帶動驅動繩索(8)不斷收緊使底部支撐桿組件發生轉動。
5.根據權利要求1所述的一種剪刀式展開機構驅動裝置，其特征在于：底部支撐軸組件(3)包括六角軸(301)、和聯動繩輪(303)，聯動繩輪(303)安裝固定在六角軸(301)上，與六角軸(301)同步轉動，六角軸(301)的六角段與底部支撐桿組件(6)固定連接。
6.根據權利要求1所述的一種剪刀式展開機構驅動裝置，其特征在于：撐繩組件(4)包括撐繩輪(401)、撐繩輪支座(402)和撐繩輪擋板(403)，撐繩輪(401)安裝在撐繩輪支座(402)上，撐繩輪擋繩板(403)安裝在撐繩輪支座(402)上防止驅動繩索(8)從撐繩輪(401)上脫出。
7.根據權利要求6所述的一種剪刀式展開機構驅動裝置，其特征在于：驅動繩導向輪(605)和撐繩輪(401)的中心面重合。
8.根據權利要求1所述的一種剪刀式展開機構驅動裝置，其特征在于：底部支撐桿組件(6)還包括支撐桿(601)、六角孔金屬接頭(602)、鉸鏈軸(603)和鉸鏈接頭(604)，兩個六角孔金屬接頭(602)分別設置在支撐桿(601)兩端，支撐桿(601)與六角孔金屬接頭(602)和鉸鏈接頭(604)膠接固定，鉸鏈接頭(604)中穿有鉸鏈軸(603)，驅動繩導向輪(605)和驅動繩固定輪(606)設置在鉸鏈軸(603)上。
9.根據權利要求1所述的一種剪刀式展開機構驅動裝置，其特征在于：底部支撐桿聯動組件(7)包括底部支撐桿聯動繩(701)和聯動繩導向輪組(702)，底部支撐桿聯動繩(701)兩端連接兩個底部支撐軸組件(3)，并通過安裝在支撐底板(5)上的聯動繩導向輪組(702)實現導向和位置約束。
10.根據權利要求1所述的一種剪刀式展開機構驅動裝置，其特征在于：驅動組件單元(1)通過驅動組件支座(102)與支撐底板(5)安裝固定，齒輪繩輪軸組件(2)通過齒輪繩輪軸支座(204)與支撐底板(5)安裝固定，底部支撐軸組件(3)通過六角軸支座(302)與支撐底板(5)安裝固定。
...【技術特征摘要】
1.一種剪刀式展開機構驅動裝置，其特征在于：包括驅動單元組件(1)、齒輪繩輪軸組件(2)、底部支撐軸組件(3)、撐繩組件(4)、支撐底板(5)、底部支撐桿組件(6)、底部支撐桿聯動組件(7)和驅動繩索(8)，兩套齒輪繩輪軸組件(2)、底部支撐軸組件(3)和撐繩組件(4)分別設置在支撐底板(5)上，兩側底部支撐桿組件(6)分別與底部支撐軸組件(3)相連接，底部支撐桿組件(6)包括驅動繩導向輪(605)和驅動繩固定輪(606)，驅動繩索(8)繞制在齒輪繩輪軸組件(2)上，從齒輪繩輪軸組件(2)出發，繞過驅動繩導向輪(605)，通過撐繩組件(4)撐起，并固定在另一側底部支撐桿組件(6)的驅動繩固定輪(606)上，兩側底部支撐軸組件(3)通過底部支撐桿聯動組件(7)連接并實現同步反向運動，驅動單元組件(1)驅動齒輪繩輪軸組件(2)實現展開機構驅動。
2.根據權利要求1所述的一種剪刀式展開機構驅動裝置，其特征在于：驅動裝置處于收攏狀態時，底部支撐桿組件(6)為水平狀態，驅動繩索(8)通過撐繩組件(4)撐起，使得驅動繩索(8)的高度高于驅動繩導向輪(605)的高度。
3.根據權利要求1所述的一種剪刀式展開機構驅動裝置，其特征在于：齒輪繩輪軸組件(2)包括傳動齒輪(201)、中間繩輪(202)、齒輪繩輪軸(203)和軸向定位釘(205)，傳動齒輪(201)和中間繩輪(202)在齒輪繩輪軸(203)上同軸安裝，并通過軸向定位釘(205)約束軸向位移；兩個齒輪繩輪軸組件(2)中的傳動齒輪(201)相互嚙合，驅動單元組件(1)帶動傳動齒輪(201)和中間繩輪(202)同步轉動。
4.根據權利要求3所述的一種剪刀式展開機構驅動裝置，其特征在于：驅動單元組件(1)包括驅動組件(101)和驅動齒輪(103)，驅動齒輪(103)設置在驅動組件(101)上，驅動齒輪(103)與傳動齒輪(201)嚙合，驅動裝置工作時，驅動齒輪(103)帶動傳動齒輪(201)轉動，使得齒輪繩輪軸組件(2)中的中間繩輪(202)反向轉動，帶動驅動繩索...
【專利技術屬性】
技術研發人員：崔文巖，任守志，孫繁新，韓兵，馬騰，濮海玲，
申請(專利權)人：北京空間飛行器總體設計部，
類型：發明
國別省市：
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