一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统技术方案

本发明专利技术提出了一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统，旨在降低反射器因跟踪速度突变产生的较大冲击和跟踪器的材料消耗，包括反射器和跟踪器，反射器包括外圆环框架、索网组、支撑柱和能量利用装置，跟踪器包括固定支撑杆、伸缩杆、底座、第一绳索、第二绳索、第一电机和第二电机；固定支撑杆和伸缩杆下端分别连接在底座上，上端分别连接在外圆环框架上；第一电机和第二电机固定在底座上；第一绳索和第二绳索上端分别连接在外圆环框架上，下端分别连接在第一电机和第二电机输出轴的线盘上，伸缩杆、第一绳索和第二绳索协同驱动外圆环框架，带动索网组形成的反射面转动，使太阳光或电磁波经反射面反射后汇聚到能量利用装置上，实现对物体的跟踪。

【技术实现步骤摘要】
一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统
本专利技术属于机械组件
，涉及一种跟踪反射器系统，具体涉及一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统，可用于地面或舰船上的电磁能或光能的反射和汇聚。
技术介绍
随着航天、通信等技术的不断发展，通信、导航、探测、跟踪、测控等应用都离不开地面全可动大型跟踪反射器系统，而且口径越来越大。在能源危机和环境污染日益严重的今天，大型的跟踪反射器系统不仅在电子信息领域得到了广泛的应用，也将在太阳能应用领域得到扩展和应用。跟踪反射器系统包括反射器和跟踪器，根据跟踪器的结构分为串联式和并联式。并联式跟踪反射器系统的跟踪器包括多个驱动分支，各个驱动分支的一端与反射器相连，另一端与固定平台相连，且各个驱动分支相互独立，共同驱动反射面进行方位俯仰运动，实现反射面对物体的跟踪，具有无累积误差、精度高和刚度高等优点。如申请公布号CN106159458A，名称为“三伸缩杆驱动的环框柱型索网反射系统”的专利申请，公开了一种三伸缩杆驱动的环框柱型索网反射系统。该系统圆形桁架通过球面副连接结构与三根伸缩杆连接，三根伸缩杆通过转动副连接结构与固定平台连接，通过改变三根伸缩杆的长度，使环框柱型索网反射系统的方位角与俯仰角达到所要求的姿态。该系统在保证地面反射器中反射面期望型面精度的条件下，降低了整个反射系统的成本，提高了索网反射面的型面精度和跟踪器的连续跟踪精度。但该系统存在的不足有：跟踪器在对反射器进行驱动是通过用三根伸缩杆实现的，伸缩杆为刚性部件，质量大，运动惯性大，当跟踪速度突变时，会对反射器造成较大冲击，同时，跟踪器耗材较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统，旨在降低反射器因跟踪速度突变产生的较大冲击和跟踪器的材料消耗。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统，包括反射器和跟踪器：所述反射器，采用正馈或偏馈结构，包括外圆环框架1、索网组2、支撑柱3和能量利用装置4：所述外圆环框架1，包括由多个固定接头101、多个横杆102和多个中间杆103组成的上圆环体和下圆环体，所述固定接头101由两个横向接管和两个支向接管组成，所述上圆环体和下圆环体分别由多个固定接头101和与固定接头101的横向接管相连的横杆102拼接而成，该两个圆环体相对排布，之间通过固定接头101的支向接管与中间杆103固连，形成立体环状框架结构；所述索网组2，包括成形索201、紧固索202和调整索203；所述成形索201由多根与上圆环体连接的柔性绳索纵横交错编织而成，其上绑定有用以反射电磁波的金属丝网或用以汇聚太阳光的带通风小孔的柔性镀金属薄膜，形成反射面；所述紧固索202由多根与下圆环体连接的柔性绳索纵横交错编织而成；所述调整索203由成形索201和紧固索202的对应绳索节点之间连接的多根柔性绳索组成，通过调节调整索203的长度，实现对成形索201形状的控制；所述能量利用装置4，通过支撑柱3固定在索网组2形成的反射面的焦点上；所述固定接头101，由相对结合的第一夹板1011和第二夹板1012组成，其中一个横向接管和与该横向接管相邻的支向接管所在平面与另一个横向接管和与该横向接管相邻的支向接管所在平面镜像对称，且两个平面不共面，四个接管的中心线汇交于一点；所述跟踪器，包括固定支撑杆5、伸缩杆6、底座7、第一绳索8、第二绳索9、第一电机10a和第二电机10b；所述固定支撑杆5，其下端与底座7固连，上端通过球铰链与下圆环体相连；所述伸缩杆6，其下端通过转动铰链与底座7相连，上端通过球铰链与下圆环体相连，且该伸缩杆6与固定支撑杆5共面；所述第一电机10a和第二电机10b，固定在底座7上，电机的输出轴上安装有线盘；所述第一绳索8，其下端缠绕在第一电机10a的线盘上，上端与下圆环体相连，所述第二绳索9，其下端缠绕在第二电机10b的线盘上，上端与下圆环体相连，且该连接点和第一绳索8上端的连接点位于固定支撑杆5上端所连球铰链与伸缩杆6上端所连球铰链中心连线的两侧；所述伸缩杆6、第一绳索8和第二绳索9协同驱动外圆环框架1，带动索网组2形成的反射面转动，使太阳光或电磁波经反射面反射后汇聚到能量利用装置上，实现对物体的跟踪。上述一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统，其反射器，采用偏馈结构，所述索网组2形成的反射面由主曲面与辅助曲面拼接而成，其中主曲面为旋转抛物面被与其旋转轴不同心的圆柱面截取的曲面，所述支撑柱3固定在被截取抛物面的旋转轴线上，所述能量利用装置4通过支撑柱3固定在被截取抛物面的焦点处。上述一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统，其反射器，采用正馈结构，所述索网组2形成的反射面，其形状为旋转抛物面，所述支撑柱3固定在抛物面的旋转轴线上，所述馈源或光能利用装置4固定抛物面的焦点处。上述一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统，其能量利用装置4，采用馈源或光电转换装置或热电转换装置。上述一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统，其固定接头101的横向接管的内腔形状与横杆102的横截面形状相同，所述固定接头101的支向接管的内腔形状与中间杆103的横截面形状相同。上述一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统，其索网组2中的柔性绳索采用凯夫拉线，所述横杆102、中间杆103、固定支撑杆5和伸缩杆6的均采用高强度的碳纤维材料。本专利技术与现有相关技术相比，具有如下优点：1.本专利技术在实现了反射器系统对物体的跟踪时，是通过伸缩杆、第一绳索和第二绳索协同驱动外圆环框架，带动索网组形成的反射面转动实现的，用柔性绳索代替了刚性的伸缩杆，克服了现有跟踪器当跟踪速度突变时，会对反射器造成较大冲击的缺陷，跟踪过程安全可靠。2.本专利技术中的跟踪器只需一根固定支撑杆、一根伸缩杆，两根绳索和两台电机就能实现对物体的跟踪，避免了现有技术中采用三根伸缩杆结构带来的耗材大的缺陷，降低了质量和成本。3.本专利技术由于在实现反射面对物体进行跟踪的过程中，是采用由伸缩杆驱动外圆环框架沿一个方向转动，由第一绳索和第二绳索协同驱动外圆环框架沿另一个方向转动，固定支撑杆、伸缩杆、第一绳索和第二绳索分别与外圆环框架相连，与现有技术中采用三根伸缩杆与外圆环框架相连相比，提高了跟踪的平稳性。4.本专利技术的反射器中的固定接头的一个横向接管和与该横向接管相邻的支向接管所在平面与另一个横向接管和与该横向接管相邻的支向接管所在平面镜像对称，且两个平面不共面，四个接管的中心线汇交于一点；在拼接相同大小外圆环框架时，所需要的固定接头较少，同时减少了横杆和中间杆的数量，简化了外圆环框架的结构。附图说明图1是本专利技术口径为5m的实施例1的整体结构示意图；图2是本专利技术外圆环框架的局部结构示意图；图3是本专利技术索网组的结构示意图；图4是本专利技术固定接头的结构示意图；图5是本专利技术口径为5m的实施例2的反射器结构示意图。具体实施方式以下参照附图和具体实施例，对本专利技术作进一步详细描述：实施例1，本实施例的反射器采用偏馈结构。参照图1，一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统，包括反射器和跟踪器。反射器，包括外圆环框架1、索网组2、支撑柱3和能量利用装置4，其中：索网组2形成的反射面由主曲面与辅助曲面拼接而成，其中主曲面为旋转抛物面被与其旋转轴不同心的圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统，包括反射器和跟踪器：所述反射器，采用正馈或偏馈结构，包括外圆环框架(1)、索网组(2)、支撑柱(3)和能量利用装置(4)：所述外圆环框架(1)，包括由多个固定接头(101)、多个横杆(102)和多个中间杆(103)组成的上圆环体和下圆环体，所述固定接头(101)由两个横向接管和两个支向接管组成，所述上圆环体和下圆环体分别由多个固定接头(101)和与固定接头(101)的横向接管相连的横杆(102)拼接而成，该两个圆环体相对排布，之间通过固定接头(101)的支向接管与中间杆(103)固连，形成立体环状框架结构；所述索网组(2)，包括成形索(201)、紧固索(202)和调整索(203)；所述成形索(201)由多根与上圆环体连接的柔性绳索纵横交错编织而成，其上绑定有用以反射电磁波的金属丝网或用以汇聚太阳光的带通风小孔的柔性镀金属薄膜，形成反射面；所述紧固索(202)由多根与下圆环体连接的柔性绳索纵横交错编织而成；所述调整索(203)由成形索(201)和紧固索(202)的对应绳索节点之间连接的多根柔性绳索组成，通过调节调整索(203)的长度，实现对成形索(201)形状的控制；所述能量利用装置(4)，通过支撑柱(3)固定在索网组(2)形成的反射面的焦点上；其特征在于：所述固定接头(101)，由相对结合的第一夹板(1011)和第二夹板(1012)组成，其中一个横向接管和与该横向接管相邻的支向接管所在平面与另一个横向接管和与该横向接管相邻的支向接管所在平面镜像对称，且两个平面不共面，四个接管的中心线汇交于一点；所述跟踪器，包括固定支撑杆(5)、伸缩杆(6)、底座(7)、第一绳索(8)、第二绳索(9)、第一电机(10a)和第二电机(10b)；所述固定支撑杆(5)，其下端与底座(7)固连，上端通过球铰链与下圆环体相连；所述伸缩杆(6)，其下端通过转动铰链与底座(7)相连，上端通过球铰链与下圆环体相连，且该伸缩杆(6)与固定支撑杆(5)共面；所述第一电机(10a)和第二电机(10b)，固定在底座(7)上，电机的输出轴上安装有线盘；所述第一绳索(8)，其下端缠绕在第一电机(10a)的线盘上，上端与下圆环体相连，所述第二绳索(9)，其下端缠绕在第二电机(10b)的线盘上，上端与下圆环体相连，且该连接点和第一绳索(8)上端的连接点位于固定支撑杆(5)上端所连球铰链与伸缩杆(6)上端所连球铰链中心连线的两侧；所述伸缩杆(6)、第一绳索(8)和第二绳索(9)协同驱动外圆环框架(1)，带动索网组(2)形成的反射面转动，使太阳光或电磁波经反射面反射后汇聚到能量利用装置(4)上，实现对物体的跟踪。...

【技术特征摘要】
1.一种双杆支撑绳索牵引的跟踪反射器系统，包括反射器和跟踪器：所述反射器，采用正馈或偏馈结构，包括外圆环框架(1)、索网组(2)、支撑柱(3)和能量利用装置(4)：所述外圆环框架(1)，包括由多个固定接头(101)、多个横杆(102)和多个中间杆(103)组成的上圆环体和下圆环体，所述固定接头(101)由两个横向接管和两个支向接管组成，所述上圆环体和下圆环体分别由多个固定接头(101)和与固定接头(101)的横向接管相连的横杆(102)拼接而成，该两个圆环体相对排布，之间通过固定接头(101)的支向接管与中间杆(103)固连，形成立体环状框架结构；所述索网组(2)，包括成形索(201)、紧固索(202)和调整索(203)；所述成形索(201)由多根与上圆环体连接的柔性绳索纵横交错编织而成，其上绑定有用以反射电磁波的金属丝网或用以汇聚太阳光的带通风小孔的柔性镀金属薄膜，形成反射面；所述紧固索(202)由多根与下圆环体连接的柔性绳索纵横交错编织而成；所述调整索(203)由成形索(201)和紧固索(202)的对应绳索节点之间连接的多根柔性绳索组成，通过调节调整索(203)的长度，实现对成形索(201)形状的控制；所述能量利用装置(4)，通过支撑柱(3)固定在索网组(2)形成的反射面的焦点上；其特征在于：所述固定接头(101)，由相对结合的第一夹板(1011)和第二夹板(1012)组成，其中一个横向接管和与该横向接管相邻的支向接管所在平面与另一个横向接管和与该横向接管相邻的支向接管所在平面镜像对称，且两个平面不共面，四个接管的中心线汇交于一点；所述跟踪器，包括固定支撑杆(5)、伸缩杆(6)、底座(7)、第一绳索(8)、第二绳索(9)、第一电机(10a)和第二电机(10b)；所述固定支撑杆(5)，其下端与底座(7)固连，上端通过球铰链与下圆环体相连；所述伸缩杆(6)，其下端通过转动铰链与底座(7)相连，上端通过球铰链与下圆环体相连，且该伸缩杆(6)与固定支撑杆(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑飞，陈梅，司鹏飞，郑涛，芮喜，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61