一种直线桁架式可展开抛物柱面天线机构制造技术

本发明专利技术属于星载可展开天线领域，具体是一种直线桁架式可展开抛物柱面天线机构，其特征是：至少包括：可展开直线桁架单元(1)、剪叉式伸展臂(2)、桁架接头(3)、伸展臂驱动单元(8)；剪叉式伸展臂单元(2)通过剪叉臂固定副(4)直线桁架单元(1)连接时，剪叉式伸展臂单元（2）包括左右两组，左右两组剪叉式伸展臂单元（2）通过左右桁架接头（3）与中间的可展开直线桁架单元（1）连接，使左右两组剪叉式伸展臂单元（2）对称排布在可展开直线桁架单元（1）两侧。它提供一种能实现抛物柱面天线较高的刚度、展开可靠性高、大的工作口径以及高折展比的直线桁架式可展开抛物柱面天线机构，以满足大型空间可展开抛物柱面天线对刚度的要求。开抛物柱面天线对刚度的要求。开抛物柱面天线对刚度的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种直线桁架式可展开抛物柱面天线机构


[0001]本专利技术属于星载可展开天线领域，具体是一种直线桁架式可展开抛物柱面天线机构。

技术介绍

[0002]星载可展开天线应用于对地观测、空间通信、深空探测、载人航天以及气象监测等领域，它充当着“眼睛”和“耳朵”的角色，是必不可少的关键设备。随着空间技术的发展，卫星天线需要高的精度、高的刚度、较大的工作口径和较小的质量，然而运载卫星天线的火箭整流罩空间有限，因此大口径卫星天线必须是可展开的并且要具有高的折展比，即天线发射时收拢于火箭的整流罩内，入轨后自动展开到预定的工作状态。抛物柱面天线具有增益高、方向性强、便于光束自动扫描等优点。传统的抛物柱面天线由金属或金属化的抛物面反射表面构成，由支持结构来支撑，整体尺寸和质量都较大。鉴于这些原因，研究可展开抛物柱面天线成为了卫星天线研究的重要方向之一。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种能实现抛物柱面天线较高的刚度、展开可靠性高、大的工作口径以及高折展比的直线桁架式可展开抛物柱面天线机构，以满足大型空间可展开抛物柱面天线对刚度的要求。
[0004]本专利技术是这样实现的，一种直线桁架式可展开抛物柱面天线机构,其特征是：至少包括：可展开直线桁架单元(1)、剪叉式伸展臂(2)、桁架接头(3)、伸展臂驱动单元(8)；剪叉式伸展臂单元(2)通过剪叉臂固定副(4)直线桁架单元(1)连接时，剪叉式伸展臂单元（2）包括左右两组，左右两组剪叉式伸展臂单元（2）通过左右桁架接头（3）与中间的可展开直线桁架单元（1）连接，使左右两组剪叉式伸展臂单元（2）对称排布在可展开直线桁架单元（1）两侧；其中直线桁架单元（1）由两个相同的基本可展开单元（7）和一个伸展臂驱动单元（8）构成，两个基本可展开单元（7）围绕伸展臂驱动单元（8）对称分布；整个机构的展开靠驱动索来实现，展开过程分为两步，当机构在收拢态时，排布在直线桁架两侧的剪叉式伸展臂由两个同步杆（5）串联起来；当驱动索带动中间伸展臂的伸缩管向上运动时，其余伸展臂的伸缩管会在同步杆（5）的作用下同时向上运动，使得整个剪叉式伸展臂在抛物柱面天线机构的母线方向上完全展开，最后由伸缩杆锁定单元（6）锁定；可展开直线桁架单元（1）通过穿过轴向杆的驱动索在导向滑轮（14）的引导下，完成轴线方向的展开，并带动剪叉式伸展臂完成天线机构轴线方向的展开，最后通过伸缩杆锁定单元（6）锁定；直线桁架机构（1）展开时，轴向杆（12）从平行于横杆（9）的方向绕着转动副铰链（10）转动，其与滑块（11）连接的一端随着滑块向横杆的另一侧移动，直到桁架机构完全展
开。
[0005]所述的可展开单元（7）由三个长方形单元组成，上下两个长方形单元内的桁架接头（3）与左右两个横杆（9）固定连接成长方形单元，三个长方形单元相邻两个长方形单元间则是通过4根平行的轴向杆（12）和4根桁架接头（3）连接。
[0006]所述的桁架接头（3）和轴向杆（12）之间连接通过转动副铰链（10），每个长方形单元的横杆（9）上都有一个与其同轴的滑块（11），同轴的滑块（11）和轴向杆（12）之间也通过转动副铰链（10）连接。
[0007]所述的桁架接头（3）上都有一个导向滑轮（14），每个同轴的滑块（11）和轴向杆（12）间的连接处均有一个导向滑轮（14），每个转动副铰链（10）和轴向杆（12）的连接处也均有一个导向滑轮（14），这些导向滑轮（14）在机构里起到绳索导向的作用；同时，相邻长方形单元之间连接一个跨接左右的伸缩杆（13），两组伸缩杆（13）一端连接在中间长方形单元的一根桁架桁架接头（3）中间的一个公共端子上，两组伸缩杆（13）另一端分别与前后长方形单元对面桁架接头（3）的转动副铰链（10）连接，伸缩杆（12）和转动副铰链（10）连接处设有导向滑轮（14）。
[0008]所述的伸展臂驱动单元（8）有两个桁架接头、两个横杆、两个滑块以及三个转动副铰链，伸展臂驱动单元（8）左右桁架接头的上下各安装了一个导向滑轮（14），在左右桁架接头外侧均开有一条竖向驱动索槽（15）；竖向驱动索槽（15）用于引导驱动索让伸展臂展开。
[0009]所述的导向滑轮（14）通过滑轮支撑座（16）放置在桁架接头上，通过固定连接将滑轮支撑座（16）和桁架接头固接起来。
[0010]所述的伸展臂驱动单元（8）和两个基本可展开单元（7）之间也是通过轴向杆来连接，轴向杆（12）的一端与同轴的滑块（11）以转动副连接，轴向杆（12）的另一端与转动副铰链（10）连接，伸展臂驱动单元（8）和两个基本可展开单元（7）共同构成直线桁架单元（1）。
[0011]所述的剪叉式伸展臂单元（2）至少包括：一组内伸缩管（17）、一组外伸缩管（18）、两个短剪叉管（19）、一个长剪叉管（20）、第一单圆口管桁架接头（21
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1）、第二单圆口管桁架接头（21
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2）、第三单圆口管桁架接头（21
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3）、第四单圆口管桁架接头（21
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4）、双圆口管桁架接头（21
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5），在内伸缩管（17）的外管上有限位孔（22），用于直线桁架单元（1）和剪叉式伸展臂单元（2）的连接，其中第一单圆口管桁架接头（21
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1）、第二单圆口管桁架接头（21
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2）、第三单圆口管桁架接头（21
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3）和双圆口管桁架接头（21
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5）用于组成剪叉伸展臂，第四单圆口管桁架接头（21
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4）用于剪叉伸展臂之间的串联。
[0012]所述的内伸缩管（17）的外管一端通过第一单圆口管桁架接头（21
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1）与一个短剪叉管（19）相连，其中内伸缩管（17）外管与第一单圆口管桁架接头（21
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1）通过转动副连接，短剪叉管（19）与第一单圆口管桁架接头（21
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1）固定连接；内伸缩管（17）的内管一端与长剪叉管（20）通过第四单圆口管桁架接头（21
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4）连接，其中内伸缩管（17）内管与第四单圆口管桁架接头（21
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4）通过转动副连接，长剪叉管（20）和第四单圆口管桁架接头（21
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4）固定连接；两个短剪叉管（19）分别与第一单圆口管桁架接头（21
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1)、第二单圆口管桁架接头(21
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2)的一端固定连接，两个短剪叉管(19)另一端分别与一个双圆口管桁架接头(21
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5)的两端固定连接。
[0013]所述的伸缩杆锁定单元（6）由一个第二管座（27），两个固定螺钉（28），一个圆头阶梯杆（29），一个弹簧（30），一个螺纹套筒（31），一个阶梯杆堵头（32）组成，两个固定螺钉
（28）将管座和伸缩管外管固定连接，圆头阶梯杆（29）套入螺纹套筒（31）中，将弹簧（30）放入两者之间的空隙，顶住圆头阶梯杆（29）和螺纹套筒（31）的阶梯面，将圆头阶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直线桁架式可展开抛物柱面天线机构,其特征是：至少包括：可展开直线桁架单元(1)、剪叉式伸展臂(2)、桁架接头(3)、伸展臂驱动单元(8)；剪叉式伸展臂单元(2)通过剪叉臂固定副(4)与直线桁架单元(1)连接时，剪叉式伸展臂单元（2）包括左右两组，左右两组剪叉式伸展臂单元（2）通过左右桁架接头（3）与中间的可展开直线桁架单元（1）连接，使左右两组剪叉式伸展臂单元（2）对称排布在可展开直线桁架单元（1）两侧；其中直线桁架单元（1）由两个相同的基本可展开单元（7）和一个伸展臂驱动单元（8）构成，两个基本可展开单元（7）围绕伸展臂驱动单元（8）对称分布；整个机构的展开靠驱动索来实现，展开过程分为两步，当机构在收拢态时，排布在直线桁架两侧的剪叉式伸展臂由两个同步杆（5）串联起来；当驱动索带动中间伸展臂的伸缩管向上运动时，其余伸展臂的伸缩管会在同步杆（5）的作用下同时向上运动，使得整个剪叉式伸展臂在抛物柱面天线机构的母线方向上完全展开，最后由伸缩杆锁定单元（6）锁定；可展开直线桁架单元（1）通过穿过轴向杆的驱动索在导向滑轮（14）的引导下，完成轴线方向的展开，并带动剪叉式伸展臂完成天线机构轴线方向的展开，最后通过伸缩杆锁定单元（6）锁定；直线桁架机构（1）展开时，轴向杆（12）从平行于横杆（9）的方向绕着转动副铰链（10）转动，其与滑块（11）连接的一端随着滑块向横杆的另一侧移动，直到桁架机构完全展开。2.根据权利要求1所述的一种直线桁架式可展开抛物柱面天线机构,其特征是：可展开单元（7）由三个长方形单元组成，长方形单元内的左右两个桁架接头（3）与上下两个横杆（9）固定连接成长方形单元，三个长方形单元相邻两个长方形单元间则是通过4根平行的轴向杆（12）和4根桁架接头（3）连接。3.根据权利要求1所述的一种直线桁架式可展开抛物柱面天线机构,其特征是：所述的桁架接头（3）和轴向杆（12）之间连接通过转动副铰链（10），每个长方形单元的横杆（9）上都有一个与其同轴的滑块（11），同轴的滑块（11）和轴向杆（12）之间以转动副连接。4.根据权利要求1所述的一种直线桁架式可展开抛物柱面天线机构,其特征是：所述的桁架接头（3）上都有一个导向滑轮（14），每个同轴的滑块（11）和轴向杆（12）间的连接处均有一个导向滑轮（14），每个转动副铰链（10）和轴向杆（12）的连接处也均有一个导向滑轮（14），这些导向滑轮（14）在机构里起到绳索导向的作用；同时，相邻长方形单元之间连接一个跨接左右的伸缩杆（13），两组伸缩杆（13）一端连接在中间长方形单元的一根桁架桁架接头（3）中间的一个公共端子上，两组伸缩杆（13）另一端分别与前后长方形单元对面桁架接头（3）的转动副铰链（10）连接，伸缩杆（12）和转动副铰链（10）连接处设有导向滑轮（14）。5.根据权利要求1所述的一种直线桁架式可展开抛物柱面天线机构,其特征是：所述的伸展臂驱动单元（8）有两个桁架接头、两个横杆、两个滑块以及三个转动副铰链，伸展臂驱动单元（8）左右桁架接头的上下各安装了一个导向滑轮（14），在左右桁架接头外侧均开有一条竖向驱动索槽（15）；竖向驱动索槽（15）用于引导驱动索让伸展臂展开。6.根据权利要求1所述的一种直线桁架式可展开抛物柱面天线机构,其特征是：所述的导向滑轮（14）通过滑轮支撑座（16）放置在桁架接头上，通过固定连接将滑轮支撑座（16）和桁架接头固接起来。7.根据权利要求1所述的一种直线桁架式可展开抛物柱面天线机构,其特征是：所述的
伸展臂驱动单元（8）和两个基本可展开单元（7）之间也是通过轴向杆来连接，轴向杆（12）的一端与同轴的滑块（11）以转动副连接，轴向杆（12）的另一端与转动副铰链（10）连接，伸展臂驱动单元（8）和两个基本...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东武，权朝阳，杜迪迪，张逸群，李申，杜敬利，张树新，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：