1.本发明涉及空间低温制冷和空间飞行器相关领域，具体是一种具备电磁锁定和解锁功能的卷帘式空间外热流遮挡和防污染机构。
背景技术：
2.空间飞行器上安装的低温制冷系统(或其它部件)对外热流和可凝性挥发物等比较敏感，一旦低温部件受外热流照射将导致其温度迅速升高，严重时会影响到仪器的安全或产生严重污染事件，为避免这些因素对飞行器性能的不利影响，需要一种可展开机构实现屏蔽空间外热流和防污染功能，且可通过指令实现在轨解锁。尤其对于空间展开区域受限制的情况(不能遮挡其他仪器的有效工作视场)，更迫切需要一种结构紧凑、运动轨迹可控、对空间资源(重量和功耗)需求小、性能可靠的新型空间外热流屏蔽和防污染机构。
技术实现要素：
3.本发明提供了一种基于扭簧驱动且具有电磁阀锁定和解锁功能的卷帘式空间外热流屏蔽和防尘机构。为空间外热流遮挡和防污染设计提供了一种新的解决方案。
4.一种基于扭簧驱动且可往复运动的卷帘式遮阳和防尘机构，它包括卷筒组件、滑杆组件、导轨、电磁阀组件、卷帘、球销、支架；
5.卷筒组件1内置扭簧作为机构展开的驱动力单元，卷筒组件1两端通过支架7与被保护的产品固定连接，卷帘5的两端分别与卷筒组件1和滑杆组件2连接，滑杆组件2连同卷帘5可以在导轨3的引向槽内来回运动，滑杆组件2通过球销6与电磁阀组件4连接实现机构锁定和遮阳防尘功能，通过对电磁阀组件4加电实现球销6与电磁阀组件4分离，实现机构解锁，在卷筒组件1的扭簧驱动拉力作用下，滑杆组件2运动到限定位置，实现卷帘的收起和整个机构展开功能，卷帘5在使用时根据需要选择两面的表面属性。
6.所述的卷筒组件1由套筒8、扭簧9、轴承一10、轴承二11、固定轴12、调整轴13组成，套筒8内部设置扭簧9，扭簧9一端连接套筒8，扭簧9另一端与调整轴13连接，轴承一10的内圈与固定轴12、外圈与套筒8分别配合连接，轴承二11的内圈与调整轴13、外圈与套筒8分别配合连接，通过套筒8的旋转实现扭簧9的弹性势能的储存和释放。
7.所述的滑杆组件2由连接杆14、固定杆15、球销组件16、球销弹簧17、a轴承对18和b轴承对19组成，固定杆15通过螺钉和连接杆14联接在一起，球销组件16通过螺钉与连接杆14联接。
8.所述的导轨3由铝合金材质导轨本体20、安装孔21、可拆卸限位块22、滑槽23组成，导轨3通过安装孔21将导轨本体20与被保护产品用螺钉连接，可拆卸限位块22位于导轨非封闭一侧，滑槽23内部喷涂用来减小滑动摩擦阻力的固体润滑材料mos2。
9.所述的卷帘5采用单面镀铝复合薄膜制作而成，外表面为镀有防静电层的聚酰亚胺薄膜，内表面为镀铝层。
10.本发明的优点在于：
11.1所述卷帘式外热流屏蔽和防污染机构具有结构紧凑，且展开后不占用外部空间；
12.2基于扭簧预紧力驱动的方案，卷帘展开过程不需要额外通电，节省能源；
13.3卷帘本身具有散热功能，在屏蔽空间外热流的同时能够降低自身温度，朝向仪器一侧的低发射率表面能够减小卷帘对仪器的热辐射，有利于为仪器提供一个良好的热环境；
14.4滑杆组件在平行导轨内滑动方案可以有效保证卷帘在收拢过程中的运动轨迹可控，保证卷帘收拢后的状态一致性。
15.5采用双冗余电磁阀解锁和球销二维旋转自由度方案，提高解锁和展开机构的可靠性；
附图说明
16.附图1为总体结构示意图。
17.附图2为卷筒组件结构示意图。
18.附图3为滑杆组件示意图。
19.附图4为导轨示意图。
具体实施方式
20.本机构可保护的面积尺寸约1090
×
730，可通过调整卷筒和卷帘的尺寸调整可保护的面积。卷帘采用聚酰亚胺镀铝两次镜复合薄膜材料，根据外热流情况可调整两次镜面的正反朝向。卷筒组件和支架与被保护的产品的主体采用螺钉连接，卷帘和卷筒组件采用硅橡胶粘接，卷帘和滑杆组件采用螺钉连接。轴承采用深沟球轴承。具体实施如下：
21.1将导轨安装与被保护的产品相应位置，要求被保护产品导轨安装面装面表面光滑平整，上表面和侧面的直角倒钝，两侧面平行度优于0.1mm，保证导轨两滑槽等高，滑槽下滑面与被保护产品上表面距离2mm
±
0.1
22.2分别用4个m3x12螺钉将卷筒支架与被保护产品端部连接，注意左右支架伸出端要平行，并和左右导轨外侧齐平。
23.3卷筒组件装配：根据需要裁取适当大小的二次表面镜复合薄膜卷帘，用硅橡胶将薄膜(注意：薄膜两次镜面朝外)粘结在套筒上，放置48小时自然固化，将扭簧的一端插入套筒内预留的孔内，将扭簧另一端装入套筒并固定；在套筒两段分别装入2个预选好的轴承，检查轴承的滚动是否顺畅。将卷筒组件与支架固定，转动套筒组件，观测转动是否灵活顺畅。
24.4将套筒朝根据扭转力矩需要旋转若干圈，对扭簧进行预紧，不得放松使弹簧复位。在连接杆与固定杆中间夹住薄膜后，用若干个m3x18的螺钉固定夹紧。注意螺钉须穿过薄膜上预先打的孔内。
25.5将滑杆组件两端的轴承导入左右导轨的滑槽内。测量左右轴承侧面和辐射板两侧的间隙。总间隙需≥1mm。拉动滑杆目测轴承在滑槽内滑动情况，不得有阻碍滑动不顺的情况。
26.6在需要锁定位置安装两个电磁阀，拉动滑杆至电磁阀位置，然后松开，滑杆组件将在卷筒内扭簧预紧力的作用下，沿导轨滑动至卷筒位置，确保滑动过程滑杆不被卡住。
27.7拉动滑杆组件，将球销组件放在电磁阀锁定位置后，通电进行若干次锁定和解锁操作，确保锁定和解锁的可靠性。
技术特征：
1.一种基于扭簧驱动且可往复运动的卷帘式遮阳和防尘机构，包括卷筒组件(1)、滑杆组件(2)、导轨(3)、电磁阀组件(4)、卷帘(5)、球销(6)、支架(7)；其特征在于：所述的卷筒组件(1)内置扭簧作为机构展开的驱动力单元，卷筒组件(1)两端通过支架(7)与被保护的产品固定连接，卷帘(5)的两端分别与卷筒组件(1)和滑杆组件(2)连接，滑杆组件(2)连同卷帘(5)可以在导轨(3)的引向槽内来回运动，滑杆组件(2)通过球销(6)与电磁阀组件(4)连接实现机构锁定和遮阳防尘功能，通过对电磁阀组件(4)加电实现球销(6)与电磁阀组件(4)分离，实现机构解锁，在卷筒组件(1)的扭簧驱动拉力作用下，滑杆组件(2)运动到限定位置，实现卷帘的收起和整个机构展开功能，卷帘(5)在使用时根据需要选择两面的表面属性。2.根据权利要求1所述的一种基于扭簧驱动且可往复运动的卷帘式遮阳和防尘机构，其特征在于：所述的卷筒组件(1)由套筒(8)、扭簧(9)、轴承一(10)、轴承二(11)、固定轴(12)、调整轴(13)组成，套筒(8)内部设置扭簧(9)，扭簧(9)一端连接套筒(8)，扭簧(9)另一端与调整轴(13)连接，轴承一(10)的内圈与固定轴(12)、外圈与套筒(8)分别配合连接，轴承二(11)的内圈与调整轴(13)、外圈与套筒(8)分别配合连接，通过套筒(8)的旋转实现扭簧(9)的弹性势能的储存和释放。3.根据权利要求1所述的一种基于扭簧驱动且可往复运动的卷帘式遮阳和防尘机构，其特征在于：所述的滑杆组件(2)由连接杆(14)、固定杆(15)、球销组件(16)、球销弹簧(17)、a轴承对(18)和b轴承对(19)组成，固定杆(15)通过螺钉和连接杆(14)联接在一起，球销组件(16)通过螺钉与连接杆(14)联接。4.根据权利要求1所述的一种基于扭簧驱动且可往复运动的卷帘式遮阳和防尘机构，其特征在于：所述的导轨(3)由铝合金材质导轨本体(20)、安装孔(21)、可拆卸限位块(22)、滑槽(23)组成，导轨(3)通过安装孔(21)将导轨本体(20)与被保护产品用螺钉连接，可拆卸限位块(22)位于导轨非封闭一侧，滑槽(23)内部喷涂用来减小滑动摩擦阻力的固体润滑材料mos2。5.根据权利要求1所述的一种基于扭簧驱动且可往复运动的卷帘式遮阳和防尘机构，其特征在于：所述的卷帘(5)采用单面镀铝复合薄膜制作而成，外表面为镀有防静电层的聚酰亚胺薄膜，内表面为镀铝层。
技术总结
本发明涉及空间低温制冷和空间飞行器相关领域。本发明提供了一种基于扭簧驱动且可往复运动的卷帘式遮阳和防尘机构，所述的机构基于扭簧驱动且具有电磁阀锁定和解锁功能的卷帘式空间外热流屏蔽和防尘机构。具有结构紧凑，且展开后不占用外部空间，基于扭簧预紧力驱动的方案，具备卷帘展开过程不需要额外通电，节省能源、运动轨迹可控、性能可靠等优点；卷帘本身具有散热功能，在屏蔽空间外热流的同时能够降低自身温度，朝向探测仪器一侧的低发射率表面能够减小卷帘对仪器的热辐射，有利于为仪器提供一个良好的热环境，为空间外热流遮挡和防污染设计提供了一种新的解决方案。挡和防污染设计提供了一种新的解决方案。挡和防污染设计提供了一种新的解决方案。
技术研发人员：杨晓峰 刘恩光 陆燕 董德平 李忠 刘丁臻 章飚
受保护的技术使用者：中国科学院上海技术物理研究所
技术研发日：2021.11.10
技术公布日：2022/1/14