一种基于平行四边形单元的Y型肋可展开天线，包括Y型总肋，反射网，以及拉索网；Y型总肋包括中心支撑柱，以及至少三个Y型单肋；Y型单肋包括曲柄滑块机构，第一上斜撑杆，第二上斜撑杆，依序首尾错位连接的多个平行四边形连杆机构；在弹性元件的带动下，滑块沿着中心支撑杆向下滑动，以使各个Y型单肋同步展开，当曲柄与第一上斜支撑杆共线时，曲柄、第一上斜支撑杆、第二上斜撑杆和中心支撑杆之间构成自锁三角形。本发明专利技术中，通过采用平行四边形连杆机构，使得Y型单肋具有易于折叠且展开后刚度大的特性，以及三角形结构的自锁特性应用于Y型单肋中，从而改善整体结构的刚度和稳定性，可以用于构造各类大口径、轻质的可展开卫星天线。轻质的可展开卫星天线。轻质的可展开卫星天线。
【技术实现步骤摘要】
基于平行四边形单元的Y型肋可展开天线
[0001]本专利技术涉及可展开天线
，特别涉及一种基于平行四边形单元的Y 型肋可展开天线。
技术介绍
[0002]随着航天事业对卫星天线捕获微弱信号并进行高质量传输的要求不断提升，迫使卫星天线朝着大口径、高精度方向发展。受发射成本和火箭仓有效空间的限制，要求卫星天线质量轻且能以包络空间较小的收拢态放置火箭仓内进行发射，待卫星入轨后再控制天线展开成大口径的工作状态。
[0003]目前，主要采用可展开机构与索网组合的方式来满足上述需求。然而，现有大部分构型的可展开机构中杆件的数目随着天线口径的增大而急剧增加，致使天线的面密度过大、收纳比相对较低，限制了卫星天线向更大口径方向发展；而少部分具备低面密度、高收纳比的可展开天线，则采用的是单杆折叠的方式构造可展开机构，该可展开机构展开后依靠铰接关节的限位结构锁定，导致相应的可展开机构的刚度较小，不利于卫星天线的精度保持和稳定运行。
技术实现思路
[0004]基于此，本专利技术的目的是提供一种基于平行四边形单元的Y型肋可展开天线，通过将平行四边形结构的易于折叠且展开后刚度大的特性，以及三角形结构的自锁特性应用于Y型单肋中，从而改善Y型单肋的刚度和稳定性。
[0005]一种基于平行四边形单元的Y型肋可展开天线，包括可展开的Y型总肋，位于所述Y型总肋上方的反射网，以及位于所述Y型总肋下方的拉索网；
[0006]所述Y型总肋包括中心支撑柱，以及阵列设于所述中心支撑柱周围的至少三个Y型单肋，所述中心支撑柱上依序固定有上铰接盘、中铰接盘和下铰接盘，以及套设有弹性元件，所述弹性元件的顶端与所述中铰接盘的底部固定；
[0007]所述Y型单肋包括依序设置的曲柄滑块机构，第一上斜撑杆，第二上斜撑杆，依序首尾错位连接的多个平行四边形连杆机构，多个平行四边形连杆机构形成可折叠的连续Z字型结构；
[0008]所述曲柄滑块机构中的滑块滑动设于所述中心支撑柱上且与所述弹性元件的底端固定，曲柄的一端与所述下铰接盘铰接，另一端与所述第一上斜支撑杆的首端连接，连杆的一端与所述滑块铰接，另一端与所述第一上斜支撑杆的杆身铰接，所述第一上斜支撑杆的末端与所述第二上斜撑杆的杆身铰接，所述第二上斜撑杆的首端与所述中铰接盘铰接，末端与第一个的平行四边形连杆机构的首端铰接，第一个的平行四边形连杆机构的首端同时还与上铰接盘铰接；
[0009]最后一个的平行四边形连杆机构的末端杆，由铰接处向外延伸形成第三上斜支撑杆，另一个铰接处与第四上斜支撑杆铰接；
[0010]所述反射网的中心与所述中心支撑柱的顶部固定、外边缘与多个第四上斜支撑杆的末端连接，所述拉索网的中心与所述中心支撑柱的底部固定、外边缘与多个第三上斜支撑杆的末端连接，所述反射网与所述拉索网之间相互牵拉；
[0011]在所述弹性元件的带动下，所述滑块沿着所述中心支撑杆向下滑动，以使各个Y型单肋同步展开，当所述曲柄与所述第一上斜支撑杆共线时，所述曲柄、第一上斜支撑杆、第二上斜撑杆和中心支撑杆之间构成自锁三角形。
[0012]进一步地，所述滑块包括套设于所述中心支撑杆上的滑筒，以及阵列设于所述滑筒外壁上的多个铰接块，每个所述铰接块与一个连杆铰接。
[0013]进一步地，所述曲柄的活动端包括两个平行设置的柄杆，两个所述柄杆的末端通过限位块连接；
[0014]所述连杆的活动端连接在两个所述柄杆之间，所述第一上斜支撑杆的首端连接在两个所述柄杆的末端，当所述曲柄与所述第一上斜支撑杆共线时，所述第一上斜支撑杆抵靠在所述限位块上。
[0015]进一步地，所述第一上斜支撑杆的杆壁上外凸形成阻挡块，所述阻挡块的宽度大于两个所述柄杆之间的间距。
[0016]进一步地，相邻的两个平行四边形连杆机构之间共用两根公共杆。
[0017]进一步地，第一个的平行四边形连杆机构包括一号杆、二号杆、三号杆和四号杆；
[0018]所述一号杆的首端与所述第二上斜撑杆的末端铰接，末端与所述四号杆的杆身铰接；
[0019]所述二号杆的首端与所述上铰接盘铰接，末端与所述一号杆的杆身铰接；
[0020]所述三号杆的首端与所述二号杆的杆身铰接，末端与所述四号杆的首端铰接；
[0021]所述一号杆和四号杆为公共杆，且四号杆同时由后续两个平行四边形连杆机构共用。
[0022]进一步地，中间的平行四边形连杆机构包括一号杆、四号杆、五号杆和六号杆；
[0023]所述五号杆的首端与所述一号杆的杆身铰接，末端与所述六号杆的首端铰接；
[0024]所述四号杆的末端与所述六号杆的杆身铰接，所述四号杆和六号杆为共用杆，且所述六号杆同时由后续两个平行四边形连杆机构共用。
[0025]进一步地，最后一个的平行四边形连杆机构包括四号杆、六号杆、七号杆和第三上斜支撑杆；
[0026]所述七号杆的首端与所述四号杆的杆身铰接，末端与所述第三上斜支撑杆的首端铰接；
[0027]所述六号杆的末端与所述第三上斜支撑杆的杆身铰接。
[0028]进一步地，所述第三上斜支撑杆的首端延伸形成Y型连接部，所述Y型连接部同时与七号杆和第四上斜支撑杆铰接，所述七号杆位于所述Y型连接部的外侧，所述第四上斜支撑杆位于所述Y型连接部的内侧；
[0029]所述Y型连接部的末端形成弧形的限位凸台，所述第三上斜支撑杆的外壁上设有弧形的限位挡块，所述限位挡块的内弧面与所述限位凸台的外面贴合。
[0030]进一步地，所述Y型单肋和Y型总肋的自由度均为1。
[0031]本专利技术具有以下优点：
[0032](1)利用平行四边形易于折叠，展开后刚度大的特性，将其应用于构造可展开天线的Y型单肋中，增强了可展开天线的刚度；
[0033](2)Y型单肋在完全展开态下，受曲柄末端的机械限位，曲柄与第一上斜支撑杆共线，形成了死点，并与第二上斜撑杆和中心支撑杆之间构成自锁三角形，使Y型单肋获得了稳定的自锁结构，增强了可展开天线的稳定性；
[0034](3)Y型总肋收纳比高，构成其结构所需的杆件少，将其与反射网和拉索网组合，有益于构造质量小、收纳比高的可展开卫星天线。
附图说明
[0035]图1为本专利技术中基于平行四边形单元的Y型肋可展开天线在完全展开态的等轴测图；
[0036]图2为图1中去除反射网和拉索后的完全展开态等轴测图；
[0037]图3为图1中去除反射网和拉索后的展开中间态等轴测图；
[0038]图4为图1中去除反射网和拉索后的收拢态等轴测图；
[0039]图5为图1中Y型单肋和中心支撑柱连接的主视图；
[0040]图6为图1中Y型单肋和中心支撑柱连接的等轴测图；
[0041]图7为图6中A处的放大图；
[0042]图8为图6中B处的放大图；
[0043]图9为本专利技术中Y型单肋的机构原理图。
[0044]主要元件符号说明：
[0045][004本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于平行四边形单元的Y型肋可展开天线，其特征在于：包括可展开的Y型总肋，位于所述Y型总肋上方的反射网，以及位于所述Y型总肋下方的拉索网；所述Y型总肋包括中心支撑柱，以及阵列设于所述中心支撑柱周围的至少三个Y型单肋，所述中心支撑柱上依序固定有上铰接盘、中铰接盘和下铰接盘，以及套设有弹性元件，所述弹性元件的顶端与所述中铰接盘的底部固定；所述Y型单肋包括依序设置的曲柄滑块机构，第一上斜撑杆，第二上斜撑杆，依序首尾错位连接的多个平行四边形连杆机构，多个平行四边形连杆机构形成可折叠的连续Z字型结构；所述曲柄滑块机构中的滑块滑动设于所述中心支撑柱上且与所述弹性元件的底端固定，曲柄的一端与所述下铰接盘铰接，另一端与所述第一上斜支撑杆的首端连接，连杆的一端与所述滑块铰接，另一端与所述第一上斜支撑杆的杆身铰接，所述第一上斜支撑杆的末端与所述第二上斜撑杆的杆身铰接，所述第二上斜撑杆的首端与所述中铰接盘铰接，末端与第一个的平行四边形连杆机构的首端铰接，第一个的平行四边形连杆机构的首端同时还与上铰接盘铰接；最后一个的平行四边形连杆机构的末端杆，由铰接处向外延伸形成第三上斜支撑杆，另一个铰接处与第四上斜支撑杆铰接；所述反射网的中心与所述中心支撑柱的顶部固定、外边缘与多个第四上斜支撑杆的末端连接，所述拉索网的中心与所述中心支撑柱的底部固定、外边缘与多个第三上斜支撑杆的末端连接，所述反射网与所述拉索网之间相互牵拉；在所述弹性元件的带动下，所述滑块沿着所述中心支撑杆向下滑动，以使各个Y型单肋同步展开，当所述曲柄与所述第一上斜支撑杆共线时，所述曲柄、第一上斜支撑杆、第二上斜撑杆和中心支撑杆之间构成自锁三角形。2.根据权利要求1所述的基于平行四边形单元的Y型肋可展开天线，其特征在于，所述滑块包括套设于所述中心支撑杆上的滑筒，以及阵列设于所述滑筒外壁上的多个铰接块，每个所述铰接块与一个连杆铰接。3.根据权利要求2所述的基于平行四边形单元的Y型肋可展开天线，其特征在于，所述曲柄的活动端包括两个平行设置的柄杆，两个所述柄杆的末端通过限位块连接；所述连杆的活动端连接在两个所述柄杆之间，所述第一上斜支撑杆的首端连接在两个所述柄杆的末端，当所述曲柄与所述第一上斜支撑杆共...
【专利技术属性】
技术研发人员：林飞，
申请(专利权)人：九江学院，
类型：发明
国别省市：
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