立方星磁强计展开机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种立方星磁强计展开机构，包括端盖、盒体、连杆、固定合页、旋转合页、锁紧片、旋转轴、锁紧杆、弹簧和扭簧；没有工作时，本发明通过烧线系统贴合在卫星表面。升空后，烧线系统工作，烧线被烧断，磁强计受到的约束解除。在扭的作用下，旋转合页带动连杆及盒体弹出；在弹到90°的位置时，盲孔与通孔中心轴线重合，弹簧推动锁紧杆弹出，立方星磁强计展开机构锁死。本发明实现了将磁强计展开到星体外部的目标，可有效地隔绝星体内磁场对磁强计的影响。
【专利说明】
立方星磁强计展开机构
技术领域
[0001]本发明属于立方星技术领域，特别是一种立方星磁强计展开机构。
【背景技术】
[0002]近些年，伴随着通信、光电元件、材料、传感器、应用流体等科技的快速发展，立方星技术发展显著加速，利用立方星进行远程测量、试验成为可能。低廉的成本促使了世界范围内立方星研制计划的涌现。
[0003]磁强计在空间中的应用要追溯到1958年，当时磁通门磁力仪被应用与于苏联人造地球卫星三号的定位。卫星搭载的磁强计往往作定位或者科学研究使用。定位磁强计常与姿态确定及卫星在轨稳定系统相结合。科学级磁强计是为了进行诸如卫星地磁场的测量等科学实验而设计。磁性测量在高能粒子与等离子体在空间中的行为以及地磁场的绘制中是一个重要的工具。在不良空间环境和磁场风暴中，高能粒子会对地磁场模式产生影响。
[0004]英国帝国理工学院航空系与物理系之间有一个合作项目，该项目旨在发射一颗可以精确测量地球磁场强度的立方体卫星。因此，在操作过程中，磁强计需要远离飞船主体来避免内部磁场的干扰。在该项目中，他们设计了一套可展开的分段式吊杆装置，这套装置可将磁强计放置在离立方体卫星一米远的地方，但其结构复杂，成本高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种立方星磁强计展开机构，其尺寸小、质量小、适应性高、可移植性好。
[0006]实现本发明目的的技术解决方案为:一种立方星磁强计展开机构，包括端盖、盒体、连杆、固定合页、旋转合页、锁紧片、旋转轴、锁紧杆、弹簧和扭簧;盒体顶面无端盖，端盖固定在盒体顶部，构成封闭空腔，用于放置磁强计芯片；固定合页为U形，旋转合页一侧嵌入固定合页的开口端，通过旋转轴使得固定合页与旋转合页的开口端转动配合，扭簧套在旋转轴上，其两端在轴向上被旋转合页限位，扭簧的直扭转臂分别与星体和旋转合页接触；固定合页开口端两侧分别设有通孔，所述通孔轴线与旋转轴的轴线平行且不重合，旋转合页上设有盲孔，锁紧杆和弹簧依次设置在所述通孔内，弹簧与固定合页的外壁同侧，锁紧片固定在通孔外壁，对锁紧杆和弹簧限位，当旋转合页展开到设定的角度时，所述盲孔与上述通孔中心轴线重合，弹簧将锁紧杆推入盲孔，进行锁定;旋转合页另一侧与连杆的一端固连，连杆的另一端与盒体侧壁固连。
[0007]所述固定合页的封闭端设有开口，连杆穿过所述开口，与旋转合页连接。
[0008]所述与连杆连接的旋转合页的端面上设有凹槽。
[0009]在固定合页和旋转合页的转动面上错开设置有在同一转动面上的限位凸起，固定合页和旋转合页之间通过各自端面的限位凸起配合，使得旋转合页的旋转角度不超过90°。
[0010]本发明与现有技术相比，其显著优点在于:
(I)尺寸小、质量小，可以很好的契合在星体表面，并且不会对卫星发射造成过大的附在。
[0011](2)通过连杆将磁强计展开到星外，隔绝内部磁场影响，使得测量结果更为准确。
[0012](3)可移植性好，只需增减连杆长度即可应用于任何单元的立方星。
【附图说明】
[0013]图1为本发明立方星磁强计展开机构的整体结构示意图。
[0014]图2为本发明立方星磁强计展开机构的连杆和旋转合页结构示意图。
[0015]图3为本发明立方星磁强计展开机构的旋转合页和固定合页的结构示意图。
[0016]图4为本发明立方星磁强计展开机构的固定合页结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0018]结合图1至图4，一种立方星磁强计展开机构，包括端盖1、盒体2、连杆3、固定合页
4、旋转合页5、锁紧片6、旋转轴7、锁紧杆8、弹簧9和扭簧10;盒体2顶面无端盖，端盖I固定在盒体2顶部，构成封闭空腔，用于放置磁强计芯片；固定合页4为U形，旋转合页5—侧嵌入固定合页4的开口端，通过旋转轴7使得固定合页4与旋转合页5的开口端转动配合，扭簧10套在旋转轴7上，其两端在轴向上被旋转合页5限位，扭簧10的直扭转臂分别与星体和旋转合页5接触；固定合页4开口端两侧分别设有通孔，所述通孔轴线与旋转轴7的轴线平行且不重合，旋转合页5上设有盲孔，锁紧杆8和弹簧9依次设置在所述通孔内，弹簧9与固定合页4的外壁同侧，锁紧片6固定在通孔外壁，对锁紧杆8和弹簧9限位，当旋转合页5展开到设定的角度时，所述盲孔与上述通孔中心轴线重合，弹簧9将锁紧杆8推入盲孔，进行锁定;旋转合页5另一侧与连杆3的一端固连，连杆3的另一端与盒体2侧壁固连。
[0019]所述固定合页4的封闭端(即与开口端相对的一侧)设有开口，连杆3穿过所述开口，与旋转合页5连接。在非展开状态下，连杆3与星体完全贴合。
[0020]所述与连杆3连接的旋转合页5的端面上设有凹槽，使得两者固连更加稳定。
[0021 ]连杆3采用中空结构，或在其外壁上开有导线槽，用于走线。
[0022]在固定合页4和旋转合页5的转动面上错开设置有在同一转动面上的限位凸起11，固定合页4和旋转合页5之间通过各自端面的限位凸起11配合，使得旋转合页5的旋转角度不超过90°。
[0023]实施例1
结合图1至图4，一种立方星磁强计展开机构，包括端盖1、盒体2、连杆3、固定合页4、旋转合页5、锁紧片6、旋转轴7、锁紧杆8、弹簧9和扭簧10。盒体2顶面无端盖，底面通过烧线系统与星体连接，端盖I固定在盒体2顶部，构成封闭空腔，用于放置磁强计芯片。固定合页4为U形，固定合页4通过螺钉固定在星体上，旋转合页5—侧嵌入固定合页4的开口端，通过旋转轴7使得固定合页4与旋转合页5的开口端转动配合，扭簧10套在旋转轴7上，其两端在轴向上被旋转合页5限位，扭簧10的直扭转臂分别与星体和旋转合页5接触。固定合页4开口端两侧分别设有通孔，所述通孔轴线与旋转轴7的轴线平行且不重合，旋转合页5上设有盲孔，锁紧杆8和弹簧9依次设置在所述通孔内，弹簧9与固定合页4的外壁同侧，锁紧片6通过螺钉固定在通孔外壁，对锁紧杆8和弹簧9限位，当旋转合页5展开到设定的角度时，所述盲孔与上述通孔中心轴线重合，弹簧9将锁紧杆8推入盲孔，进行锁定。旋转合页5另一侧与连杆3的一端通过螺钉固连，连杆3的另一端与盒体2侧壁通过螺钉固连。
[0024]所述固定合页4的封闭端(即与开口端相对的一侧)设有开口，连杆3穿过所述开口，与旋转合页5通过螺钉连接。在非展开状态下，使得连杆3与星体完全贴合。
[0025]连杆3采用中空结构，用于走线。
[0026]所述与连杆3连接的旋转合页5的端面上设有凹槽，使得两者固连更加稳定。
[0027]在固定合页4和旋转合页5的转动面上错开设置有在同一转动面上的限位凸起11，固定合页4和旋转合页5之间通过各自端面的限位凸起11配合，使得旋转合页5的旋转角度不超过90°。
[0028]工作原理:
当烧线系统工作，烧线被烧断，磁强计受到的约束解除。在扭簧10的作用下，旋转合页5带动连杆3及盒体2弹出；在弹到90°的位置时，盲孔与通孔中心轴线重合，弹簧9推动锁紧杆8弹出，立方星磁强计展开机构锁死。
【主权项】
1.一种立方星磁强计展开机构，其特征在于:包括端盖(I)、盒体(2)、连杆(3)、固定合页(4)、旋转合页(5)、锁紧片(6)、旋转轴(7)、锁紧杆(8)、弹簧(9)和扭簧(10);盒体(2)顶面无端盖，端盖(I)固定在盒体(2)顶部，构成封闭空腔，用于放置磁强计芯片；固定合页(4)为U形，旋转合页(5)—侧嵌入固定合页(4)的开口端，通过旋转轴(7)使得固定合页(4)与旋转合页(5)的开口端转动配合，扭簧(10)套在旋转轴(7)上，其两端在轴向上被旋转合页(5)限位，扭簧(10)的直扭转臂分别与星体和旋转合页(5)接触；固定合页(4)开口端两侧分别设有通孔，所述通孔轴线与旋转轴(7)的轴线平行且不重合，旋转合页(5)上设有盲孔，锁紧杆(8)和弹簧(9)依次设置在所述通孔内，弹簧(9)与固定合页(4)的外壁同侧，锁紧片(6)固定在通孔外壁，对锁紧杆(8)和弹簧(9)限位，当旋转合页(5)展开到设定的角度时，所述盲孔与上述通孔中心轴线重合，弹簧(9)将锁紧杆(8)推入盲孔，进行锁定;旋转合页(5)另一侧与连杆(3)的一端固连，连杆(3)的另一端与盒体(2)侧壁固连。2.根据权利要求1所述的立方星磁强计展开机构，其特征在于:所述固定合页(4)的封闭端设有开口，连杆(3)穿过所述开口，与旋转合页(5)连接。3.根据权利要求1所述的立方星磁强计展开机构，其特征在于:所述与连杆(3)连接的旋转合页(5)的端面上设有凹槽。4.根据权利要求1所述的自锁型合页，其特征在于:在固定合页(4)和旋转合页(5)的转动面上错开设置有在同一转动面上的限位凸起(11)，固定合页(4)和旋转合页(5)之间通过各自端面的限位凸起(11)配合，使得旋转合页(5)的旋转角度不超过90°。
【文档编号】B64G1/66GK106005491SQ201610378565
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】张晓华, 张翔, 苇桑艾尔-马伊, 刘磊, 陆正亮, 马海宁, 廖文和, 于永军, 莫乾坤, 郑侃
【申请人】南京理工大学