用于摆镜式卫星激光通信终端的单杆双端锁定式锁紧装置及其锁紧方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于摆镜式卫星激光通信终端的单杆双端锁定式锁紧装置及其锁紧 方法。属于地球同步卫星对地通信领域。
【背景技术】
[0002] 摆镜式光通信终端是新式光通信终端，用于地球同步卫星对地通信，如图1所示。 考虑卫星光网络的实用化需求，在保证终端高通信数据率>5Gbps/s的同时，终端的体积和 质量也被在限制在近乎极限的范围内。这要求锁紧装置质量不超过终端总体质量的10%。
[0003] -般的锁紧装置主要包括压紧板、解锁机构和锁紧座。激光通信终端的结构形式 有:潜望式、常平架式、经炜仪式和改进经炜仪式。终端的一般的锁紧形式是:一个压紧板安 装在终端转动部件上，另一个压紧板通过锁紧座与卫星舱板连接，两个压紧板锁紧面贴合 后，使用切拉式火工解锁器将两个压紧板锁定。解锁时，火工解锁器点火起爆解锁，压紧板 失去约束。这种形式的锁紧装置尺寸较大，占用空间较多，并且需要配备专门的转动和限位 机构如轴承、扭簧、限位机构和检测开关等辅助压紧板展开，以避免解锁后压紧板间互相干 涉或压紧板与终端部件干涉。单轴锁紧装置质量在4kg以上，单轴解锁器质量大于350g，一 般占终端质量15 %以上。
[0004] 这种锁紧方式体积和质量大，占摆镜式光通信终端质量大于20%。另外，这种锁紧 方式结构复杂、成本高，会增加终端生产的成本和周期。
【发明内容】
[0005] 本发明是为了解决现有的用于摆镜式光通信终端的锁紧装置体积和质量大，锁紧 装置结构复杂的问题。现提供用于摆镜式卫星激光通信终端的单杆双端锁定式锁紧装置及 其锁紧方法。
[0006] 用于摆镜式卫星激光通信终端的单杆双端锁定式锁紧装置，摆镜式卫星激光通信 终端包括摆镜安装座、摆镜、俯仰转轴、U型架、方位转轴和光学主体，所述方位转轴和光学 主体均为圆柱形结构，方位转轴的一端与光学主体的一端固定连接，U型架的两端为U型结 构，且两个U型结构相对设置，两个U型结构的顶端的侧壁上各设置有一个圆形通孔，俯仰转 轴通过该圆形通孔与摆镜安装座连接，摆镜安装座的一面设置有摆镜，U型架的底端为圆形 的通孔，U型架的底端与方位转轴的另一端固定连接，
[0007] 它还包括摆镜单杆压紧板摆镜双端压紧板、两个解约装置，
[0008] 摆镜单杆压紧板为U型板结构，摆镜单杆压紧板的横板上设置有多个螺孔，螺栓通 过螺孔固定至摆镜安装座的背面，摆镜单杆压紧板的两个侧板上分别设置有一个圆柱槽，
[0009] 摆镜双端压紧板为两个结构相同的支撑架，摆镜双端压紧板的顶端侧壁上各设置 有一个通孔，每个通孔的两端设置有两个螺纹孔，摆镜双端压紧板的底端均设置有螺纹孔， 螺栓通过摆镜双端压紧板底端的螺纹孔将摆镜双端压紧板固定至U型架立柱一侧，
[0010] 两个解约装置的结构相同，解约装置为T型结构，每个解约装置的锁紧销的两端设 置有两个螺孔，每个解约装置的锁紧销通过一个摆镜双端压紧板上的通孔与摆镜单杆压紧 板上的一个圆柱槽连接，螺栓通过摆镜双端压紧板上的螺纹孔和解约装置上的螺孔固定解 约装置。
[0011] 根据用于摆镜式卫星激光通信终端的单杆双端锁定式锁紧装置实现的锁紧方法， 该方法包括以下内容：
[0012] 首先、采用螺栓穿过摆镜单杆压紧板上的螺孔，将摆镜单杆压紧板固定至摆镜安 装座的另一面，
[0013] 其次、采用每个解约装置的锁紧销依次穿过一个摆镜双端压紧板上的通孔和摆镜 单杆压紧板上的一个圆柱槽，再用螺栓通过两个解约装置上的螺孔和摆镜双端压紧板顶部 的螺纹孔，将解约装置、摆镜单杆压紧板和摆镜双端压紧板固定连接，
[0014] 再次，采用螺栓穿过摆镜双端压紧板底端的螺纹孔将摆镜双端压紧板固定至U型 架立柱一侧，从而实现对摆镜的锁定。
[0015] 本发明的有益效果为:采用一个U型板结构的摆镜单杆压紧板，摆镜单杆压紧板的 两个侧板上分别加工
的圆柱槽，用于咬紧解约装置伸出的圆柱销，摆镜单杆 压紧板的横板上通过4个M5螺栓固定至摆镜安装座背面，摆镜双端压紧板为两个轻量化的 钛合金支撑架，每个支撑架的顶端加工两个M5螺纹孔用于固定解约装置，每个摆镜双端压 紧板的底端加工
的螺纹孔，六个M4螺栓通过该螺纹孔将摆镜双端压紧板固定至 U型架立柱一侧，从而实现摆镜的锁定。该结构的锁紧装置体积和质量小，
[0016] 该摆镜锁紧装置总质量< 0.65kg，占终端总质量的2.6%。
[0017]该摆镜锁紧的力学特性为摆镜式光通信终端为对地光通信终端，摆镜式终端与卫 星坐标XYZ的关系如图4和图5所示。其中+Z指向对地面。卫星发射时，+Z面朝上。摆镜式锁紧 装置除了锁紧摆镜外，在卫星发射时还承载着俯仰轴转动部件含摆镜、摆镜座等，俯仰轴转 动部件质量为5 · 5kg。单枚解约装置6TL01-9C承力销的径向承载力大于800N，两端合计1500 ~1600N。摆镜单杆压紧板和双端压紧板的Z向承载力分别为2500N和4100N。按照加速度15g 计算，转动部件最大载荷825N，满足发射力学要求。
[0018] 该摆镜锁紧装置与现有的光通信终端锁紧装置相比，具有如下优点：
[0019] 1体积小，充分利用了摆镜式光通信终端自身的特点，节省对终端空间的占用，不 增加终端外轮廓，对终端的安装和运转要求不高。
[0020] 2无需配备专门的转动和限位机构
[0021] 摆镜式单杆双端锁定式锁紧装置解锁后，俯仰轴即可自由转动，它通过单杆压紧 板与双端压紧板的贴合面间〇.〇5_的间隔避免干涉俯仰轴转动，无需配备专门的转动和限 位机构如轴承、扭簧、限位机构和检测开关等辅助压紧板展开。
[0022] 3结构简单，安装方便，容易实现量产。
【附图说明】
[0023] 图1为摆镜式光通信终端的结构图；
[0024] 图2为单杆双端锁定式锁紧装置的结构图；
[0025] 图3为单杆双端锁定式摆镜锁紧装置的锁定状态结构图；
[0026]图4为摆镜式终端摆镜部分与卫星坐标X轴和Y轴的安装关系图；
[0027]图5为摆镜式终端摆镜部分与卫星坐标X轴和Z轴的安装关系图。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0028] 一：参照图1至图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的用于摆 镜式卫星激光通信终端的单杆双端锁定式锁紧装置，摆镜式卫星激光通信终端包括摆镜安 装座1、摆镜2、俯仰转轴3、U型架4、方位转轴5和光学主体6,所述方位转轴5和光学主体6均 为圆柱形结构，方位转轴5的一端与光学主体6的一端固定连接，U型架4的两端为U型结构， 且两个U型结构相对设置，两个U型结构的顶端的侧壁上各设置有一个圆形通孔，俯仰转轴3 通过该圆形通孔与摆镜安装座1连接，摆镜安装座1的一面设置有摆镜2，U型架4的底端为圆 形的通孔，U型架4的底端与方位转轴5的另一端固定连接，
[0029] 它还包括摆镜单杆压紧板6、摆镜双端压紧板7、两个解约装置8，
[0030] 摆镜单杆压紧板6为U型板结构，摆镜单杆压紧板6的横板上设置有多个螺孔，螺栓 通过螺孔固定至摆镜安装座1的背面，摆镜单杆压紧板6的两个侧板上分别设置有一个圆柱 槽，
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