[發明專利]一種彈簧驅動空間可展開環形天線裝置

有效

• 申請號: 201710571048.1
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107394407B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 孫國輝;杜敬利;吳曉斌;張逸群;楊東武;蔣翔俊
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01Q7/02
• 分類號: H01Q7/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發明公開了一種彈簧驅動空間可展開環形天線裝置，包括n套三角形可展開組件和連接在相鄰n套三角形可展開組件下方的n套三角形展開協同組件，兩者結構相同且由彈簧驅動的直角三角形可展開單元A構成，n≥2；所述n套三角形可展開組件通過四頭鉸鏈首尾相接，n套三角形展開協同組件與n套三角形可展開組件共用同一套通過四頭鉸鏈連接的橫桿，所述n套三角形可展開組件與n套三角形展開協同組件首尾相接，在彈簧彈性的作用下，收攏或展開構成可展開環形天線裝置。該裝置幾何穩定性較高、運動機構與控制系統簡單，收攏后體積小，收納率高。不需要主動驅動裝置，模塊擴展性強、裝配件簡單。能滿足通訊衛星、空間探測等空間大口徑天線的使用要求。

技術領域

本發明涉及一種可展開天線裝置，具體涉及一種基于彈簧驅動的可展開環形天線裝置，屬于航天器材與設備技術領域。

背景技術

隨著空間科學技術、宇航工程以及各項宇宙探索活動的飛速發展和不斷深入，對空間結構的高幾何穩定性、大尺度、輕質量的需求變得越來越來緊迫。但是由于航天運載工具的運載空間有限，無法將成型的大尺度空間結構直接送入軌道，因此需要設計具有大折展比的空間可展開裝置，在地面發射階段，可展開裝置處于收攏狀態固定在運載工具的有效載荷艙內；發射入軌后，可展開裝置接受地面控制而展開，最后鎖在工作狀態，利用空間可展開裝置取代成型的大尺度空間結構進行空間研究任務已成為解決上述問題的有效途徑。空間可展開裝置的設計和相關研究工作是宇航空間事業發展的關鍵性問題之一。當前，空間可展開裝置已朝著模塊化、多自由度化、復雜化方向發展。

現在大多的空間可展開天線均采用電機作為動力源，驅動繩索牽引實現機構的整體展開，電機驅動雖然對展開過程的速度控制、沖擊振動表現出顯著的優良效果，但復雜的驅動機構不但使機構的重量有所增加，也降低了機構的工作穩定性，不但對運載提出較高要求，還容易造成天線無法正常展開，導致空間研究任務無法進行，從而帶來巨大的經濟損失。為此，本發明提出了一種彈簧驅動空間可展開環形天線裝置。

發明內容

為解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明的目的在于提供一種彈簧驅動空間可展開環形天線裝置，該裝置非工作時處于收攏狀態，工作時通過彈簧驅動展開，鎖定到工作狀態。

本發明是通過下述技術方案來實現的。

一種彈簧驅動空間可展開環形天線裝置，包括n套三角形可展開組件和連接在相鄰n套三角形可展開組件下方的n套三角形展開協同組件，兩者結構相同且由彈簧驅動的直角三角形可展開單元A構成，n≥2；所述n套三角形可展開組件通過四頭鉸鏈首尾相接，n套三角形展開協同組件與n套三角形可展開組件共用同一套通過四頭鉸鏈連接的橫桿，所述n套三角形可展開組件與n套三角形展開協同組件首尾相接，在彈簧彈性的作用下，收攏或展開構成可展開環形天線裝置。

進一步，所述三角形可展開組件，包括通過四頭鉸鏈連接的一對對稱結構的橫桿，在一對橫桿之間通過四頭鉸鏈垂直連接一組合支撐豎桿，組合支撐豎桿上通過滑塊連接一對Y形拉桿，滑塊上方的組合支撐豎桿上套有彈簧；在一對橫桿的兩端分別通過四頭鉸鏈分別傾斜連接一根鉸接的斜桿，兩根斜桿共同連接到上方組合支撐豎桿頂部的雙頭鉸鏈上。

進一步，所述三角形展開協同組件與相鄰兩套三角形可展開組件的組合橫桿共用，呈左右對稱裝配；相鄰兩套三角形可展開組件共用一套四頭鉸鏈實現連接，在兩相鄰三角形可展開組件間裝配一套三角形展開協同組件。

進一步，所述組合支撐豎桿由兩端豎桿a和豎桿b固定連接自鎖裝置構成，組合支撐豎桿整體長度與橫桿長度相同；所述自鎖裝置的整體外徑尺寸與豎桿a和豎桿b的外徑尺寸相同。

進一步，所述自鎖裝置包括外徑尺寸相同相互連接的自鎖底座和自鎖頂蓋，所述自鎖底座為半圓柱形實心件，自鎖底座一端加工有與豎桿a或豎桿b固定連接的接頭和自鎖限位環形凸臺；所述自鎖頂蓋為半圓柱形空心件，自鎖頂蓋一端加工有分別與豎桿a或豎桿b固定連接的接頭、自鎖限位環形凸臺；在自鎖頂蓋中內嵌有鉸接支架，鉸接支架上裝有自鎖彈片，自鎖彈片從自鎖頂蓋側壁的彈片方孔伸出。