[發(fā)明專利]一種三棱柱式可展平面薄膜天線機(jī)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811217065.6
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN109411863A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭宏偉;楊皓宇;李冰巖;鄧宗全;劉榮強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/08
• 分類號(hào): H01Q1/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

一種三棱柱式可展平面薄膜天線機(jī)構(gòu)，它涉及一種天線機(jī)構(gòu)。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的鉸接式支撐臂存在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，大大增加了結(jié)構(gòu)重量、展開可靠性較低的問題。本發(fā)明的兩個(gè)滑車鎖緊機(jī)構(gòu)對稱安裝在彈性伸桿展開機(jī)構(gòu)(1)的左右兩側(cè)，每個(gè)滑車鎖緊機(jī)構(gòu)上鎖緊有多個(gè)滑車機(jī)構(gòu)，多個(gè)滑車機(jī)構(gòu)通過彈性伸桿展開機(jī)構(gòu)(1)的三根彈性伸桿(3)的伸展形成三棱柱桁架單元。本發(fā)明的展開過程是通過向外伸展彈性伸桿實(shí)現(xiàn)的，彈性伸桿展開后即是直線鼓起狀態(tài)，該狀態(tài)為穩(wěn)定狀態(tài)，需要較大的力矩使其彎曲變形，因此該機(jī)構(gòu)展開后不需要鎖定裝置，實(shí)施方式簡單、工作穩(wěn)定可靠。本發(fā)明用于航空航天與國防科技領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種天線機(jī)構(gòu)，具體涉及一種三棱柱式可展平面薄膜天線機(jī)構(gòu)，屬于航空航天與國防科技領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著空間通信、對地觀測、深空探測、載人航天等事業(yè)的迅猛發(fā)展，對大尺度、輕量化、高幾何穩(wěn)定性的宇航空間機(jī)構(gòu)的需求變得非常迫切，但受火箭整流罩容積的限制，需要設(shè)計(jì)具有大折展比的空間折展式機(jī)構(gòu)，在運(yùn)輸和發(fā)射階段處于折疊狀態(tài)，而在航天器入軌后展開成工作狀態(tài)。空間折展機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和相關(guān)研究是未來航天事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)性問題之一。

在各類太空探索活動(dòng)中以及空間站的建設(shè)中都離不開空間可展開結(jié)構(gòu)，而空間伸展臂作為空間可展開結(jié)構(gòu)中形式最為豐富、研究最早、應(yīng)用最為廣泛的一維空間展開機(jī)構(gòu)扮演著重要的角色?？臻g伸展臂在各種太空探測活動(dòng)中主要是用來展開柔性太陽能帆板、支撐可展開天線、合成孔徑雷達(dá)、太空望遠(yuǎn)鏡等。衛(wèi)星進(jìn)入軌道后，衛(wèi)星有效載荷在控制系統(tǒng)的指令下緩慢展開并借助支撐臂與衛(wèi)星本體保持一定的距離，以防止有效載荷與衛(wèi)星本體間產(chǎn)生信號(hào)的干擾及耦合振動(dòng)，但火箭高昂的發(fā)射成本決定了火箭載荷艙的空間是十分有限而寶貴的，支撐臂的尺寸通常非常大，其長度達(dá)到數(shù)十米甚至上百米，這就要求支撐臂具有一定的折疊與展開或單向的展開功能，當(dāng)衛(wèi)星處于地面發(fā)射狀態(tài)時(shí)，支撐臂成收攏狀態(tài)，當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入軌道后，支撐臂成展開狀態(tài)，為衛(wèi)星天線提供可靠的支撐。隨著太空探索、對地觀測、海洋勘探和軍事偵察等空間活動(dòng)的迅猛發(fā)展以及未來復(fù)雜太空任務(wù)的需求，對大尺度、高精度、高剛度、超輕型結(jié)構(gòu)的空間伸展臂的需求越來越迫切?，F(xiàn)有的鉸接式支撐臂存在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，大大增加了結(jié)構(gòu)重量、展開可靠性較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的鉸接式支撐臂存在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，大大增加了結(jié)構(gòu)重量、展開可靠性較低的問題。進(jìn)而提供一種三棱柱式可展平面薄膜天線機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種三棱柱式可展平面薄膜天線機(jī)構(gòu)，它包括彈性伸桿展開機(jī)構(gòu)；它還包括兩個(gè)滑車鎖緊機(jī)構(gòu)和多個(gè)滑車機(jī)構(gòu)，兩個(gè)滑車鎖緊機(jī)構(gòu)對稱安裝在彈性伸桿展開機(jī)構(gòu)的左右兩側(cè)，每個(gè)滑車鎖緊機(jī)構(gòu)上鎖緊有多個(gè)滑車機(jī)構(gòu)，多個(gè)滑車機(jī)構(gòu)通過彈性伸桿展開機(jī)構(gòu)的三根彈性伸桿的伸展形成三棱柱桁架單元；每個(gè)滑車鎖緊機(jī)構(gòu)均包括滑道、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、電機(jī)、直角減速器、限位塊、彈簧限位卡子和鎖緊組件，滑道的一端與彈性伸桿展開機(jī)構(gòu)的側(cè)端面連接，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)安裝在滑道的內(nèi)側(cè)一端并為彈性伸桿展開機(jī)構(gòu)的彈性伸桿導(dǎo)向，電機(jī)和直角減速器均安裝在滑道的另一端上端面上，電機(jī)的輸出端與直角減速器連接，限位塊安裝在滑道的內(nèi)側(cè)另一端并對滑車機(jī)構(gòu)的通過提供限位孔，鎖緊組件安裝在直角減速器的正下方，且鎖緊組件通過直角減速器的控制對滑車機(jī)構(gòu)鎖緊與松開，彈簧限位卡子安裝在限位塊上；滑車機(jī)構(gòu)包括滑車鎖緊件、拉鎖組件、三根碳纖維桿和薄膜連接件，三根碳纖維桿通過滑車鎖緊件順次連接成三角形架體，位于所述三角形架體底邊上的滑車鎖緊件內(nèi)側(cè)均安裝有薄膜連接件，薄膜連接件之間連接有薄膜，拉鎖組件安裝在碳纖維桿上。

進(jìn)一步地，鎖緊組件包括內(nèi)凹弧形壓緊套、螺紋套和螺紋柱，螺紋柱與直角減速器的輸出端連接，螺紋套安裝在螺紋柱上，內(nèi)凹弧形壓緊套的開口向下安裝在螺紋套上。

進(jìn)一步地，鎖緊組件還包括導(dǎo)向滑柱，導(dǎo)向滑柱安裝在內(nèi)凹弧形壓緊套上，且導(dǎo)向滑柱滑動(dòng)穿過滑道。