[發明專利]一種大型索桿桁架式可展開天線機構

有效

• 申請號: 202010046613.4
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111224210B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 張靜;王雪妮;寇子明;李盤浩
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: H01Q1/08
• 分類號: H01Q1/08;H01Q1/28
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發明屬于航天器材與設備技術領域，具體涉及一種大型索桿桁架式可展開天線機構。包括若干個索桿桁架式可展單元，所述若干個可展單元之間通過連接縱桿連接組成一個索桿桁架式可展開天線機構；所述可展單元包括第一可展開組件和設置于所述第一可展開組件之間的第二可展開組件，所述第一可展開組件和所述第二可展開組件均為三角架體，所述第一可展開組件和第二可展開組件通過第三扭簧接頭連接組成可展單元。本發明可靠性好，結構緊湊，完全展開后具有較好的剛度，滿足空間大型天線的使用要求，適用于衛星空間折展機構等。

技術領域

本發明屬于航天器材與設備技術領域，具體涉及一種大型索桿桁架式可展開天線機構。

背景技術

在航天結構中，可展桁架式機構是一類空間可展機構，通過桿件可展使機構展開為三維桁架式機構，廣泛應用于大口徑可展開天線機構等，用以實現發射時收攏、在軌展開或空間展開折疊的功能。

索桿形式的可展機構相對于單純桿件形式的可展結構，其質量小。可展機構的展開形狀一般是其工作狀態。要長期保持展開狀態，可展結構大多是添加鎖緊裝置或者其他構件實現鎖定；而且機構在展開或折疊的過程中還需要桿件進行同步運動，這樣要求在鉸鏈連接處增加齒輪或者其他同步裝置等，增加了機構的復雜程度和質量。因此，設計索桿形式的、依靠自身結構鎖緊的可展機構，即可降低機構質量，又可以減小機構的復雜程度。

索桿機構中，利用柔性鉸鏈實現驅動桁架機構的展開，通過柔性索實現機構的剛化。

發明內容

本發明為了解決現有的索桿機構質量較大、剛度小的問題，進而提供了一種大型索桿桁架式可展開天線機構；此機構具有輕質、高剛度、大折展比的優點，并能根據自身變形儲存的彈性勢能實現展開。

本發明通過如下技術方案實現：

一種大型索桿桁架式可展開天線機構包括若干個索桿桁架式可展單元，若干個所述可展單元之間通過連接縱桿連接組成一個索桿桁架式可展開天線機構；所述可展單元包括第一可展開組件和設置于所述第一可展開組件之間的第二可展開組件，所述第一可展開組件和所述第二可展開組件均為三角架體，所述第一可展開組件和第二可展開組件通過第三扭簧接頭連接組成可展單元。

如此布置，使得可展單元看成是由若干個正三角形平鋪而成，三角形的三個邊由索代替。可展單元模塊化設計，可根據實際需求，疊加第一可展開組件和第二可展開組件的數量。可展開天線機構整體也是模塊化設計，通過連接縱桿隨意增加可展單元的數量。

進一步地，所述第一可展開組件包括第一斜桿、第二斜桿、第一豎桿、拉索，所述第一斜桿、第二斜桿、第一豎桿通過第一扭簧接頭連接，所述第一豎桿插接于所述第一扭簧接頭的固定連接管內，所述第一斜桿和第二斜桿分別插接在所述第一扭簧接頭的左、右轉動連接管內，所述拉索為封閉環狀、分別與所述第一斜桿、第二斜桿、第一豎桿的末端活動連接。

第一斜桿、第二斜桿、第一豎桿的末端均具有貫穿孔，所述拉索從貫穿孔中穿過。

進一步地，所述第二可展開組件包括第二豎桿、第三斜桿、第四斜桿、底邊拉索，所述第二豎桿、第三斜桿、第四斜桿通過第二扭簧接頭連接，所述第二豎桿插接于所述第二扭簧接頭的固定連接管內，所述第三斜桿和所述第四斜桿分別插接在所述第二扭簧接頭的左、右轉動連接管內，所述底邊拉索兩端頭與所述第三斜桿和所述第四斜桿的末端固接。

可展單元布置了拉索及底邊拉索，如此設置，有效提高了整個天線機構展開后的剛度，同時大大減輕了整個天線的質量。

進一步地，所述可展單元之間連接有斜拉索，所述斜拉索連接于所述連接縱桿的對角之間。

在連接縱桿對角線處交叉設置斜拉索，增加了整個天線機構的剛度。