[發明專利]一種索膜組合結構可展開衛星天線

有效

• 申請號: 201910335729.7
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110085965B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 何柏巖;焦彪彪
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01Q1/10
• 分類號: H01Q1/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗英

1.一種索膜組合結構可展開衛星天線，包括圓環柱體形桁架(5)，其特征在于：所述的桁架包括沿豎直方向設置的多根氣動桿(14)，所述的多根氣動桿沿桁架圓周方向均勻間隔設置，每根氣動桿均包括氣桿殼體(21)，在所述的氣桿殼體內安裝有能夠沿氣桿殼體內壁上下滑移的活塞，所述的活塞上部的氣桿殼體內的空腔為第二空腔，所述的活塞下部的氣桿殼體內的空腔為第三空腔；

所述的活塞的頂壁上設置有一個空心滑桿(17)，所述的空心滑桿的中間空腔為第一空腔(24)，所述的空心滑桿伸出氣桿殼體(21)頂部設置，在所述的空心滑桿的底部側壁上開有側孔(26)；一個密封蓋(20)包括中間具有空腔的主體，在所述的主體外壁上沿圓周方向設置有軸肩，所述的主體環套在空心滑桿外且軸肩以下部分的主體插在氣桿殼體的第二空腔內并與第二空腔處的氣桿殼體內壁螺紋連接，所述的軸肩壓緊設置在氣桿殼體的頂壁上，所述的空心滑桿能夠沿主體的中間空腔內壁上下滑移，在所述的主體上部外壁上套有能夠與主體上下滑動連接的鎖環(18)，在所述的鎖環和軸肩之間的主體上套有彈簧(19)，所述的彈簧上端和鎖環底壁接觸并且下端和軸肩頂壁接觸，在所述密封蓋(20)的主體上部外壁上沿主體徑向對稱開有兩個徑向孔，在鎖環的內腔設置有從上至下直徑從大變小且兩者之間通過倒角過渡的二級環形槽，沿空心滑桿徑向在所述的空心滑桿外壁上沿圓周方向開有一圈弧形圓環槽，當弧形圓環槽在鋼球所在位置下方時，所述的鋼球(25)限制在鎖環直徑較大的環形槽、主體的徑向孔和空心滑桿(17)圓柱外壁構成的空間內；當弧形圓環槽處于鋼球(25)所在位置時，兩個鋼球(25)處于鎖環(18)直徑較小的環形槽、主體的徑向孔和弧形圓環槽構成的空間內，兩個鋼球(25)分別嵌入空心滑桿上的弧形圓環槽配合鎖定空心滑桿運動；在與第三空腔(28)對應位置處的所述的氣桿殼體的下部外壁上開有與第二氣嘴連通的氣孔，在空心滑桿上部壁上開有與第一氣嘴(16)連通的氣孔，所述的第一空腔通過側孔與位于空心滑桿(17)和活塞上部之間的第二空腔(27)連通，所述的空心滑桿上部與同步鉸鏈(12)的螺紋連接，氣桿殼體下部與鎖緊鉸鏈(23)預留的接口螺紋連接；

一個膜網(2)設置在桁架(5)內的上部，所述的膜網展開時在連接件的拉力作用下上邊緣形成拋物線網狀結構擬合旋轉拋物面形，所述的膜網為由多道具有一定彈性的膜片交叉設置形成的空間網格結構，膜網的每個網格為三角空心棱柱形，膜網完全打開狀態下每個網格的頂邊均為拋物線，所述的膜網邊緣處構成同一個網格的兩道膜片通過一個連接器(6)相連；

在所述的桁架(5)內的底部設置有一個后網面(4)，所述的后網面為由多道拉索構成的三角形網格結構，所述的后網面的邊緣處構成同一個網格的兩道拉索通過一個連接器相連；

所述的連接器包括一個軸線沿水平方向設置的空心連接管，在所述的空心連接管的側壁上沿水平方向設置有凸臺，在所述的凸臺上沿豎直方向分別固定有一個軸承，在每個軸承的外圈上均固定有一個拉耳(7)，在每道膜片(2-1)的外邊緣均固定有一個加強圈(8)，同一個網格的兩道膜片固定有加強圈的外邊緣的連接點分別與一個連接器的兩個拉耳一一對應固定相連，同一個網格的兩道拉索的外邊緣的連接點分別與一個連接器的兩個拉耳一一對應固定相連；

一個與所述的膜網(2)頂壁形狀吻合的反射膜(1)固定在膜網(2)的頂壁上，膜網(2)的每一個網格面均平行于展開后的膜網所擬合的旋轉拋物面的轉軸；

每個上部的連接器(6)套在一根上部的橫桿(13)上并且兩者之間粘接固定，每根上部的橫桿(13)的兩端分別設置在兩個同步鉸鏈之間且與兩個同步鉸鏈鉸接相連，多根上部的橫桿通過同步鉸鏈彼此相連構成閉合結構，每個下部的連接器(6)套在一根下部的橫桿(13)上，每根下部的橫桿(13)的兩端分別設置在兩個鎖緊鉸鏈之間且與兩個鎖緊鉸鏈鉸接相連，多根橫桿通過鎖緊鉸鏈彼此相連構成閉合結構，相鄰的兩根空心滑桿(17)之間沿斜向連接有一根斜桿(15)，所述的斜桿(15)的一端與兩根空心滑桿(17)中的一根空心滑桿(17)的同步鉸鏈之間鉸接相連并且另一端與兩根空心滑桿(17)中的另一根空心滑桿(17)的鎖緊鉸鏈之間鉸接相連，全部斜桿成W形設置；

一根環形上導氣管(30)安裝在多根上部的橫桿(13)內部空腔中，一根環形下導氣管(29)安裝在多根下部的橫桿(13)內部空腔中，所述的環形上導氣管(30)和環形下導氣管(29)采用柔性材料制造，所述的環形上導氣管(30)通過多根支管與每個氣動桿(14)的第一氣嘴(16)連通，所述的環形下導氣管(29)通過多根支管與每個第二氣嘴(22)連通，所述的環形上導氣管(30)和環形下導氣管(29)分別通過安裝有電磁節流閥和壓力傳感器的管道與一個儲氣罐連通，兩個儲氣罐分別通過管道與一個雙向泵的泵口連接，所述的雙向泵的泵軸與電動機相連；

在所述的膜網的多道膜片交叉節點處以及后網面的節點處之間分別一一對應的設置有一個連接件，所述的連接件沿豎直方向設置，每個連接件包括空心螺柱(11)，所述的空心螺柱的上下兩端分別螺紋連接有一個螺紋套筒，在上部的螺紋套筒的上端內以及下部的螺紋套筒的下端內分別設置有定位臺，在每個螺紋套筒(10)內分別滑動連接有一個中空滑動銷(9)，所述的中空滑動銷通過一端的定位軸肩與定位臺能夠壓緊配合，在每個中空滑動銷內粘接固定有一根縱向拉索(3)，每個連接件上端的縱向拉索(3)與膜網(2)底面處的交叉節點處固定相連并且下端的縱向拉索(3)與后網面的節點處固定相連。