一种调整卫星太阳能板角度的辅助装置的制作方法

本实用新型涉及卫星太阳能板角度调节技术领域，更具体的说，涉及一种调整卫星太阳能板角度的辅助装置。

背景技术：

人造地球卫星指环绕地球飞行并在空间轨道运行一圈以上的无人航天器，简称人造卫星，人造卫星是发射数量最多，用途最广，发展最快的航天器。主要用于科学探测和研究、天气预报、土地资源调查、土地利用、导航等各个领域，人造卫星在太空运行时，需要依靠太阳能电池板发电来提供能源，为了节省人造卫星运输时的占用空间，多数太阳能电池板都设计成可折叠的状态；

部分人造地球卫星在空间轨道运行的同时也在做自转运动，使得卫星的一面始终面向地球，传统人造地球卫星上的太阳能电池板只能进行小角度的角度变化，且只能在一个方向变化；如果太阳能电池板不与人造地球卫星发生相应的动态角度变化，太阳能电池板的平面不能始终垂直与太阳光线，导致发电效率降低，不能够为人造地球卫星提供稳定的能源；太阳能电池板虽然不是人造地球卫星的核心技术部件，但是太阳能电池板的损坏对人造地球卫星来说是致命的，传统的人造地球卫星不设有有效的保护装置。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本实用新型提供一种调整卫星太阳能板角度的辅助装置，以解决的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种调整卫星太阳能板角度的辅助装置，包括卫星本体，所述卫星本体侧表面设有伸缩保护机构，所述卫星本体一侧设有多角度调节机构，所述多角度调节机构一侧设有联动驱动机构；

所述伸缩保护机构包括卫星本体侧表面的环形槽，环形槽两侧安装有限位条，卫星本体侧表面安装有保护筒，保护筒侧表面开有条形滑槽，限位条与条形滑槽滑动连接，环形槽侧表面开有矩形槽，矩形槽设有多个，保护筒一端开有固定孔，固定孔内安装有滑动杆，滑动杆与固定孔滑动连接，滑动杆一端安装有干涉板，干涉板与矩形槽的位置相对应，保护筒另一端开有多边形开口，多边形开口侧表面安装有密封门，密封门与多边形开口铰接，密封门一端安装有扇形轮，扇形轮与密封门固定连接，固定孔一侧开有圆形通孔，扇形轮与干涉板之间安装有连接绳一，密封门与多边形开口之间安装有扭力弹簧一，卫星本体一端开有电机槽，电机槽内安装有步进电机一，步进电机一旋转端安装有齿轮一，保护筒内侧安装有与齿轮一互相啮合的齿条一；

所述多角度调节机构包括卫星本体一端的固定轴，固定轴一端安装有固定球，固定球侧表面安装有转动环，转动环与固定球滑动连接，转动环侧表面安装有矩形块，矩形块侧表面开有球形槽一，卫星本体侧表面开有球形槽二，球形槽二与球形槽一之间安装有电动伸缩杆，转动环两侧安装有安装盒，安装盒上端安装有隔离板，安装盒上端和隔离板上表面各安装有滚子轴承一，滚子轴承一内圈安装有连接轴，连接轴一端安装有连接板，连接轴一端安装有伞齿轮一，安装盒侧表面安装有滚子轴承二，滚子轴承二内圈安装有传动轴一，传动轴一一端安装有与伞齿轮一互相啮合的伞齿轮二，转动环侧表面安装有立式轴承一，立式轴承一内圈安装有传动轴二，立式轴承一一侧安装有立式轴承二，立式轴承二与转动环固定连接，立式轴承二内圈安装有传动轴三，立式轴承二一侧安装有立式轴承三，立式轴承三与转动环固定连接，立式轴承三内圈安装有传动轴四，传动轴二与传动轴一之间安装有万向轴一，传动轴三与传动轴二之间安装有万向轴二，传动轴四与传动轴三之间安装有万向轴三，传动轴四中心处安装有伞齿轮三；

所述多角度调节机构还包括连接板一端的连接套一，连接套一内圈安装有匚形连杆一，匚形连杆一与连接套一滑动连接，匚形连杆一一侧安装有矩形板一，匚形连杆一侧表面安装有销轴一，销轴一一端安装有扭力弹簧二，矩形板一一端中心处安装有施力杆一，施力杆一一侧安装有皮带轮一，皮带轮一一侧安装有固定杆一；所述矩形板一一端安装有连接套二，连接套二内圈安装有匚形连杆二，匚形连杆二与连接套二滑动连接，匚形连杆二一侧安装有矩形板二，匚形连杆二侧表面安装有销轴二，销轴二一端安装有扭力弹簧三，矩形板二一端中心处安装有施力杆二，施力杆二一侧安装有皮带轮二，皮带轮二一侧安装有固定杆二；所述矩形板二一端安装有连接套三，连接套三内圈安装有匚形连杆三，匚形连杆三与连接套三滑动连接，匚形连杆三一侧安装有矩形板三，匚形连杆三侧表面安装有销轴三，销轴三一端安装有扭力弹簧四，矩形板三一端中心处安装有施力杆三，施力杆三一侧安装有皮带轮三，皮带轮三一侧安装有固定杆三；

所述联动驱动机构包括转动环侧表面的矩形盒，矩形盒与转动环固定连接，矩形盒侧表面安装有l型轴，l型轴一端安装有滚子轴承三，滚子轴承三外圈安装有传动齿一，传动齿一侧表面安装有蜗轮一，蜗轮一与传动齿一固定连接，l型轴两侧安装有立式轴承四，立式轴承四内圈安装有蜗杆一，蜗杆一一端安装有直齿轮一，矩形盒侧表面和转动环侧表面各安装有立式轴承五，立式轴承五内圈安装有转动轴一，转动轴一一端安装有与伞齿轮三互相啮合的传动齿二，转动轴一另一端安装有与传动齿一互相啮合的传动齿三，矩形盒侧表面安装有滚子轴承四，滚子轴承四内圈安装有转动轴二，转动轴二一端安装有皮带轮四，转动轴二另一端安装有蜗轮二，转动轴二两侧安装有立式轴承六，立式轴承六内圈安装有蜗杆二，蜗杆二一端安装有直齿轮二，皮带轮四一侧安装有连接绳二，连接绳二一端与皮带轮四固定连接，连接绳二另一端与固定杆一固定连接，固定杆一与固定杆二之间安装有连接绳三，固定杆二与固定杆三之间安装有连接绳四；所述矩形盒侧表面安装有滑轨，滑轨上端安装有步进电机二，步进电机二旋转端安装有直齿轮三，矩形盒侧表面安装有电磁铁，矩形盒侧表面安装有固定板，步进电机二侧表面安装有矩形支架，矩形支架一端安装有永磁铁，矩形支架另一端安装有矩形板，矩形板与固定板之间安装有压缩弹簧。

进一步的，固定孔两侧开有限位槽，滑动杆一端安装有限位块，限位块与限位槽滑动连接。

进一步的，矩形板一、矩形板二、矩形板三侧表面安装有太阳能电池板。

进一步的，矩形盒两侧安装有定滑轮。

进一步的，矩形盒侧表面安装有光传感器。

进一步的，密封门侧表面安装有密封条。

进一步的，矩形板一侧表面安装有支撑板。

本实用新型的有益效果是：通过多角度调节机构的工作可以使太阳能电池板的角度进行灵活的调整，使太阳能电池板实时与太阳光线处于垂直的状态，从而增加发电效率，通过伸缩保护机构的作用可以对太阳能电池板起到有效的保护的作用。

附图说明

图1是本实用新型所述一种调整卫星太阳能板角度的辅助装置的结构示意图；

图2是矩形板三的状态示意图；

图3是多角度调节机构的局部放大示意图；

图4是多角度调节机构的局部侧视示意图；

图5是矩形板三的侧视示意图；

图6是矩形槽的放大示意图；

图7是矩形板三的放大示意图；

图8是联动驱动机构的局部放大示意图；

图9是矩形板二的示意图；

图10是伸缩保护机构的局部示意图；

图11是矩形盒的侧视示意图；

图12是滑轨的横截面示意图；

图13是多边形开口的示意图；

图14是保护筒的横截面示意图；

图中，1、卫星本体；2、环形槽；3、限位条；4、保护筒；5、条形滑槽；6、矩形槽；7、固定孔；8、滑动杆；9、干涉板；10、多边形开口；11、密封门；12、扇形轮；13、圆形通孔；14、连接绳一；15、扭力弹簧一；16、电机槽；17、步进电机一；18、齿轮一；19、齿条一；20、固定球；21、转动环；22、矩形块；23、球形槽一；24、球形槽二；25、固定轴；26、电动伸缩杆；27、安装盒；28、隔离板；29、滚子轴承一；30、连接轴；31、连接板；32、伞齿轮一；33、滚子轴承二；34、传动轴一；35、伞齿轮二；36、立式轴承一；37、传动轴二；38、立式轴承二；39、传动轴三；40、立式轴承三；41、传动轴四；42、万向轴一；43、万向轴二；44、万向轴三；45、伞齿轮三；46、连接套一；47、匚形连杆一；48、矩形板一；49、销轴一；50、扭力弹簧二；51、施力杆一；52、皮带轮一；53、固定杆一；54、连接套二；55、匚形连杆二；56、矩形板二；57、销轴二；58、扭力弹簧三；59、施力杆二；60、皮带轮二；61、固定杆二；62、连接套三；63、匚形连杆三；64、矩形板三；65、销轴三；66、扭力弹簧四；67、施力杆三；68、皮带轮三；69、固定杆三；70、矩形盒；71、l型轴；72、滚子轴承三；73、传动齿一；74、蜗轮一；75、立式轴承四；76、蜗杆一；77、直齿轮一；78、立式轴承五；79、转动轴一；80、传动齿二；81、传动齿三；82、滚子轴承四；83、转动轴二；84、皮带轮四；85、蜗轮二；86、立式轴承六；87、蜗杆二；88、直齿轮二；89、连接绳二；90、连接绳三；91、连接绳四；92、滑轨；93、步进电机二；94、直齿轮三；95、电磁铁；96、固定板；97、矩形支架；98、永磁铁；99、矩形板；100、压缩弹簧；101、限位槽；102、限位块；103、太阳能电池板；104、定滑轮；105、光传感器；106、密封条；107、支撑板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1-14所示，一种调整卫星太阳能板角度的辅助装置，包括卫星本体1，卫星本体1侧表面设有伸缩保护机构，卫星本体1一侧设有多角度调节机构，多角度调节机构一侧设有联动驱动机构；

伸缩保护机构包括卫星本体1侧表面的环形槽2，环形槽2两侧安装有限位条3，卫星本体1侧表面安装有保护筒4，保护筒4侧表面开有条形滑槽5，限位条3与条形滑槽5滑动连接，环形槽2侧表面开有矩形槽6，矩形槽6设有多个，保护筒4一端开有固定孔7，固定孔7内安装有滑动杆8，滑动杆8与固定孔7滑动连接，滑动杆8一端安装有干涉板9，干涉板9与矩形槽6的位置相对应，保护筒4另一端开有多边形开口10，多边形开口10侧表面安装有密封门11，密封门11与多边形开口10铰接，密封门11一端安装有扇形轮12，扇形轮12与密封门11固定连接，固定孔7一侧开有圆形通孔13，扇形轮12与干涉板9之间安装有连接绳一14，密封门11与多边形开口10之间安装有扭力弹簧一15，卫星本体1一端开有电机槽16，电机槽16内安装有步进电机一17，步进电机一17旋转端安装有齿轮一18，保护筒4内侧安装有与齿轮一18互相啮合的齿条一19；

多角度调节机构包括卫星本体1一端的固定轴25，固定轴25一端安装有固定球20，固定球20侧表面安装有转动环21，转动环21与固定球20滑动连接，转动环21侧表面安装有矩形块22，矩形块22侧表面开有球形槽一23，卫星本体1侧表面开有球形槽二24，球形槽二24与球形槽一23之间安装有电动伸缩杆26，转动环21两侧安装有安装盒27，安装盒27上端安装有隔离板28，安装盒27上端和隔离板28上表面各安装有滚子轴承一29，滚子轴承一29内圈安装有连接轴30，连接轴30一端安装有连接板31，连接轴30一端安装有伞齿轮一32，安装盒27侧表面安装有滚子轴承二33，滚子轴承二33内圈安装有传动轴一34，传动轴一34一端安装有与伞齿轮一32互相啮合的伞齿轮二35，转动环21侧表面安装有立式轴承一36，立式轴承一36内圈安装有传动轴二37，立式轴承一36一侧安装有立式轴承二38，立式轴承二38与转动环21固定连接，立式轴承二38内圈安装有传动轴三39，立式轴承二38一侧安装有立式轴承三40，立式轴承三40与转动环21固定连接，立式轴承三40内圈安装有传动轴四41，传动轴二37与传动轴一34之间安装有万向轴一42，传动轴三39与传动轴二37之间安装有万向轴二43，传动轴四41与传动轴三39之间安装有万向轴三44，传动轴四41中心处安装有伞齿轮三45；

多角度调节机构还包括连接板31一端的连接套一46，连接套一46内圈安装有匚形连杆一47，匚形连杆一47与连接套一46滑动连接，匚形连杆一47一侧安装有矩形板一48，匚形连杆一47侧表面安装有销轴一49，销轴一49一端安装有扭力弹簧二50，矩形板一48一端中心处安装有施力杆一51，施力杆一51一侧安装有皮带轮一52，皮带轮一52一侧安装有固定杆一53；矩形板一48一端安装有连接套二54，连接套二54内圈安装有匚形连杆二55，匚形连杆二55与连接套二54滑动连接，匚形连杆二55一侧安装有矩形板二56，匚形连杆二55侧表面安装有销轴二57，销轴二57一端安装有扭力弹簧三58，矩形板二56一端中心处安装有施力杆二59，施力杆二59一侧安装有皮带轮二60，皮带轮二60一侧安装有固定杆二61；矩形板二56一端安装有连接套三62，连接套三62内圈安装有匚形连杆三63，匚形连杆三63与连接套三62滑动连接，匚形连杆三63一侧安装有矩形板三64，匚形连杆三63侧表面安装有销轴三65，销轴三65一端安装有扭力弹簧四66，矩形板三64一端中心处安装有施力杆三67，施力杆三67一侧安装有皮带轮三68，皮带轮三68一侧安装有固定杆三69；

联动驱动机构包括转动环21侧表面的矩形盒70，矩形盒70与转动环21固定连接，矩形盒70侧表面安装有l型轴71，l型轴71一端安装有滚子轴承三72，滚子轴承三72外圈安装有传动齿一73，传动齿一73侧表面安装有蜗轮一74，蜗轮一74与传动齿一73固定连接，l型轴71两侧安装有立式轴承四75，立式轴承四75内圈安装有蜗杆一76，蜗杆一76一端安装有直齿轮一77，矩形盒70侧表面和转动环21侧表面各安装有立式轴承五78，立式轴承五78内圈安装有转动轴一79，转动轴一79一端安装有与伞齿轮三45互相啮合的传动齿二80，转动轴一79另一端安装有与传动齿一73互相啮合的传动齿三81，矩形盒70侧表面安装有滚子轴承四82，滚子轴承四82内圈安装有转动轴二83，转动轴二83一端安装有皮带轮四84，转动轴二83另一端安装有蜗轮二85，转动轴二83两侧安装有立式轴承六86，立式轴承六86内圈安装有蜗杆二87，蜗杆二87一端安装有直齿轮二88，皮带轮四84一侧安装有连接绳二89，连接绳二89一端与皮带轮四84固定连接，连接绳二89另一端与固定杆一53固定连接，固定杆一53与固定杆二61之间安装有连接绳三90，固定杆二61与固定杆三之间安装有连接绳四91；矩形盒70侧表面安装有滑轨92，滑轨92上端安装有步进电机二93，步进电机二93旋转端安装有直齿轮三94，矩形盒70侧表面安装有电磁铁95，矩形盒70侧表面安装有固定板96，步进电机二93侧表面安装有矩形支架97，矩形支架97一端安装有永磁铁98，矩形支架97另一端安装有矩形板99，矩形板99与固定板96之间安装有压缩弹簧100。

固定孔7两侧开有限位槽101，滑动杆8一端安装有限位块102，限位块102与限位槽101滑动连接。

矩形板一48、矩形板二56、矩形板三64侧表面安装有太阳能电池板103。

矩形盒70两侧安装有定滑轮104。

矩形盒70侧表面安装有光传感器105。

密封门11侧表面安装有密封条106。

矩形板一48侧表面安装有支撑板107。

在本实施方案中，该设备的用电器由外接控制器进行控制，当卫星本体1进入轨道之后，地面控制步进电机一17进行转动，步进电机一17的转动直接带动齿轮一18进行转动，齿轮一18驱动齿条一19从右侧向左侧移动，通过限位条3和条形滑槽5的作用可以使保护筒4稳定的滑动，如图2和图10所示，此时保护筒4还没有滑动，密封门11处于封闭状态，如图1所示，此时保护筒4滑动到最左端，保护筒4从右侧向左侧移动的初段，保护筒4与矩形槽6之间的距离缩短，使干涉板9、滑动杆8可以向固定孔7一侧滑动，利用扭力弹簧一15的作用使密封门11向步进电机一17方向转动90度，在密封门11转动的同时带动扇形轮12转动，扇形轮12通过连接绳一14拉动干涉板9、滑动杆8被动向固定孔7滑动，此过程只需要步进电机一17驱动保护筒4移动一小段距离便可完成，此时密封门11开启，保护筒4继续向左侧移动，直至图1的状态；

当伸缩保护机构开启之后，控制器控制电磁铁95通电，电磁铁95通电后产生磁力并将永磁铁98推向固定板96一侧，永磁铁98带动矩形支架97、步进电机二93向固定板96一侧移动，通过滑轨92的作用可以使步进电机二93稳定的滑动，最终使直齿轮三94与直齿轮二88啮合，当需要复位时，电磁铁95断电，通过压缩弹簧100的弹力可以使步进电机二93复位；直齿轮三94与直齿轮二88啮合之后控制器控制步进电机二93正转，步进电机二93的旋转带动直齿轮三94驱动直齿轮二88转动，直齿轮二88的转动直接带动蜗杆二87驱动蜗轮二85转动，通过立式轴承六86的支撑可以使蜗杆二87稳定的转动，蜗轮二85的转动带动转动轴二83转动，通过滚子轴承四82的支撑可以使转动轴二83稳定的转动，转动轴二83另一端带动皮带轮四84进行转动，皮带轮四84的转动带动连接绳二89牵引固定杆一53、皮带轮一52转动，固定杆一53的转动通过连接绳三90牵引固定杆二61、皮带轮二60转动，固定杆二61的转动通过连接绳四91牵引固定杆三69、皮带轮三68转动，最终使矩形板一48转动90度，矩形板二56、矩形板三64转动180度，如图7到图1所示；通过蜗轮二85和蜗杆二87传动的作用，可以达到传动反向自锁的作用，当矩形板一48、矩形板二56、矩形板三64需要折叠时，控制器控制步进电机二93反转，步进电机二93反转带动皮带轮四84释放连接绳二89，利用扭力弹簧二50、扭力弹簧三58、扭力弹簧四66的作用可以使矩形板一48、矩形板二56、矩形板三64自动复位，由于整个卫星本体1处于失重的状态，故扭力弹簧二50、扭力弹簧三58、扭力弹簧四66不需要太大力就可以实现折叠的操作，而连接绳二89牵引力只要大于扭力弹簧二50、扭力弹簧三58、扭力弹簧四66的合力就可以实现展开的操作；

通过光传感器105的作用可以感应当前太阳能电池板103是否垂直于太阳光线，通过控制3个电动伸缩杆26的配合伸缩可以使转动环21在固定球20表面滑动，转动环21的转动带动矩形盒70以及矩形板一48、矩形板二56、矩形板三64进行角度调节，控制器控制电磁铁95断电之后，直齿轮三94与直齿轮一77啮合，之后直齿轮一77的转动带动蜗杆一76驱动蜗轮一74进行转动，蜗轮一74的转动带动传动齿一73、传动齿三81进行转动，传动齿三81的转动通过转动轴一79的转动带动传动齿二80转动，传动齿二80的转动带动伞齿轮三45进行转动，伞齿轮三45转动带动传动轴四41、万向轴三44转动，万向轴三44带动传动轴三39、万向轴二43转动，万向轴二43转动带动传动轴二37、万向轴一42、传动轴一34转动，传动轴一34一端带动伞齿轮二35转动并驱动伞齿轮一32转动，伞齿轮一32的转动通过连接轴30带动连接板31进行转动，实现太阳能电池板103多角度调节；

通过定滑轮104的作用可以避免连接绳二89与矩形盒70发生摩擦，矩形板一48自转的圆心与皮带轮一52一侧重叠，避免矩形板一48转动时对连接绳二89产生扯动的现象。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。