一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构的制作方法

本发明属于空间展开机构领域，尤其是涉及一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构。

背景技术：

大型反射面天线是卫星新型的天线载荷之一，用于通信卫星、中继卫星，军用侦查卫星。铰链机构是伸缩臂和可展开反射面天线外圈结构之间的关键接口，要求展开铰链的基频大于10hz，以便从伸缩臂和大型可展开天线上动态解耦。传统的铰链结构主轴扭转刚度较低，锁定冲击较大，无法满足大型反射面展开天线展开需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构，以解决传统的铰链结构主轴扭转刚度较低，锁定冲击较大，无法满足大型反射面天线展开需求的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构，包括基座、锁栓臂机构、一号阻尼机构、二号阻尼机构、转轴机构和转动法兰，

基座整体呈凸字形，包括第一端、第二端和第三端，一号阻尼机构固定安装至基座的第一端，二号阻尼机构固定安装至基座的第二端，锁栓臂机构固定安装至基座的第三端，转轴机构固定安装至一号阻尼机构和二号阻尼机构之间，转轴机构的转轴本体一端固定连接至一号阻尼机构的一号阻尼器，转轴本体的另一端固定连接至二号阻尼机构的二号阻尼器；转轴本体中部通过转轴支架连接至底座，转动法兰固定安装至转轴本体中部，转轴本体中部还设有扭簧，扭簧一端连接至转动法兰，另一端连接至转轴支架，锁栓臂机构的锁闩销卡接至转动法兰的二号锁定槽，实现锁栓臂机构与转动法兰的连接。

进一步的，一号阻尼机构和二号阻尼机构结构相同，一号阻尼机构包括一号阻尼支架和一号阻尼器，一号阻尼器固定安装至一号阻尼支架中部；二号阻尼机构包括二号阻尼支架和二号阻尼器，二号阻尼器固定安装至二号阻尼支架中部，一号阻尼器和二号阻尼器相对设置。

进一步的，转轴机构包括一号轴承座、二号轴承座和转轴本体，一号轴承座设置在一号阻尼支架内侧，二号轴承座设置在二号阻尼支架内侧，转轴本体的两端分别穿过一号轴承座、二号轴承座，实现转轴本体相对一号轴承座、二号轴承座的转动。

进一步的，转动法兰包括一号侧板、二号侧板和连接板，一号侧板和二号侧板结构相同，一号侧板固定安装至连接板一侧，二号侧板固定安装至连接板另一侧形成横截面呈u型的转动法兰，一号侧板、二号侧板的顶部为弧形结构，一号侧板顶部、二号侧板顶部与连接板的连接处形成一号锁定槽，一号侧板顶部、二号侧板顶部远离连接处的一端设有二号锁定槽。

进一步的，一号侧板的内侧设有用于固定扭簧第一端的侧板限位槽。

进一步的，转轴支架一侧设有用于固定扭簧第二端的转轴架限位槽。

进一步的，锁栓臂机构包括一号锁栓臂支座、二号锁栓臂支座、一号锁栓臂本体、二号锁栓臂本体、一号拉簧支座、二号拉簧支座和锁闩销，一号锁栓臂支座、二号锁栓臂支座均固定安装至基座，一号锁栓臂本体第一端铰接至一号锁栓臂支座，二号锁栓臂本体第一端铰接至二号锁栓臂支座，一号锁栓臂本体的第二端通过锁闩小连接至二号锁栓臂本体的第二端，一号拉簧支座设置在一号锁栓臂本体下方，二号拉簧支座设置在二号锁栓臂本体下方，一号锁栓臂中部设有一号固定杆，二号锁栓臂中部设有二号固定杆，一号固定杆通过一号拉簧本体连接至一号拉簧支座，实现一号锁栓臂本体与一号拉簧支座的连接；二号固定杆通过二号拉簧本体连接至二号拉簧支座，实现二号锁栓臂本体与二号拉簧支座的连接。

进一步的，基座设有一号固定孔和二号固定孔，一号拉簧支座通过穿过一号固定孔的螺栓固定连接至基座；二号拉簧支座通过穿过二号固定孔的螺栓固定连接至基座。

进一步的，一号固定孔和二号固定孔均为长条孔，能够实现一号拉簧支座、二号拉簧支座的移动调节。

相对于现有技术，本发明所述的一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构具有以下优势：

(1)本发明一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构，提出了一种供大型反射面天线用使用的，高刚度、低冲击、可重复展开及锁定的铰链机构。

(2)本发明一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构，一号拉簧本体和二号拉簧本体，可以分别在为长条孔的一号固定孔和二号固定孔进行调节，以此来改变一号拉簧本体和二号拉簧本体的拉力。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构示意图；

图2为本发明实施例所述的转动法兰示意图；

图3为本发明实施例所述的转轴支架示意图。

附图标记说明：

1、基座；2、锁栓臂机构；21、一号锁栓臂支座；22、二号锁栓臂支座；23、一号锁栓臂本体；24、二号锁栓臂本体；25、一号拉簧支座；26、二号拉簧支座；27、一号拉簧本体；28、二号拉簧本体；29、锁闩销；3、一号阻尼机构；31、一号阻尼支架；32、一号阻尼器；4、二号阻尼机构；41、二号阻尼支架；42、二号阻尼器；5、转轴机构；51、一号轴承座；52、二号轴承座；53、转轴本体；6、转动法兰；61、一号侧板；62、二号侧板；63、连接板；64、一号锁定槽；65、二号锁定槽；66、侧板限位槽；7、转轴支架；71、转轴架限位槽；8、扭簧。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构，如图1至图3所示，包括基座1、锁栓臂机构2、一号阻尼机构3、二号阻尼机构4、转轴机构5和转动法兰6，一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构整体通过基座1固定安装至伸缩臂的工作面上；

基座1整体呈凸字形，包括第一端、第二端和第三端，一号阻尼机构3固定安装至基座1的第一端，二号阻尼机构4固定安装至基座1的第二端，锁栓臂机构2固定安装至基座1的第三端，转轴机构5固定安装至一号阻尼机构3和二号阻尼机构4之间，转轴机构5的转轴本体53一端固定连接至一号阻尼机构3的一号阻尼器32，转轴本体53的另一端固定连接至二号阻尼机构4的二号阻尼器42；转轴本体53中部通过转轴支架7连接至底座，转动法兰6固定安装至转轴本体53中部，转轴本体53中部还设有扭簧8，扭簧8一端连接至转动法兰6，另一端连接至转轴支架7，锁栓臂机构2的锁闩销29卡接至转动法兰6的二号锁定槽65，实现锁栓臂机构2与转动法兰6的配合，。

一号阻尼机构3和二号阻尼机构4结构相同，一号阻尼机构3包括一号阻尼支架31和一号阻尼器32，一号阻尼器32固定安装至一号阻尼支架31中部；二号阻尼机构4包括二号阻尼支架41和二号阻尼器42，二号阻尼器42固定安装至二号阻尼支架41中部，一号阻尼器32和二号阻尼器42相对设置，一号阻尼器32和二号阻尼器42型号相同，均为可以在市面购买到的零部件，一号阻尼器32和二号阻尼器42可以为一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构提供刚度并且降低锁定时，锁闩销29对转动法兰6的冲击。

转轴机构5包括一号轴承座51、二号轴承座52和转轴本体53，一号轴承座51设置在一号阻尼支架31内侧，二号轴承座52设置在二号阻尼支架41内侧，转轴本体53的两端分别穿过一号轴承座51、二号轴承座52，实现转轴本体53相对一号轴承座51、二号轴承座52的转动。

转动法兰6包括一号侧板61、二号侧板62和连接板63，一号侧板61和二号侧板62结构相同，一号侧板61固定安装至连接板63一侧，二号侧板62固定安装至连接板63另一侧形成横截面呈u型的转动法兰6，一号侧板61、二号侧板62的顶部为弧形结构，一号侧板61顶部、二号侧板62顶部与连接板63的连接处分别形成一号锁定槽64，一号侧板61顶部、二号侧板62顶部远离连接处的一端分别设有二号锁定槽65，一号锁定槽64和二号锁定槽65之间形成供锁闩销29滑动的滑道，锁闩销29在一号锁定槽64和二号锁定槽65之间的滑动角度为0°-90°，提供所需的展开刚度和正锁钉。大型反射面天线固定安装至转动法兰6的连接板63上。

一号侧板61的内侧设有用于固定扭簧8第一端的侧板限位槽66。

转轴支架7一侧设有用于固定扭簧8第二端的转轴架限位槽71。

锁栓臂机构2包括一号锁栓臂支座21、二号锁栓臂支座22、一号锁栓臂本体23、二号锁栓臂本体24、一号拉簧支座25、二号拉簧支座26和锁闩销29，一号锁栓臂支座21、二号锁栓臂支座22均固定安装至基座1，一号锁栓臂本体23第一端铰接至一号锁栓臂支座21，二号锁栓臂本体24第一端铰接至二号锁栓臂支座22，一号锁栓臂本体23的第二端通过锁闩小连接至二号锁栓臂本体24的第二端，一号拉簧支座25设置在一号锁栓臂本体23下方，二号拉簧支座26设置在二号锁栓臂本体24下方，一号锁栓臂中部设有一号固定杆，二号锁栓臂中部设有二号固定杆，一号固定杆通过一号拉簧本体27连接至一号拉簧支座25，实现一号锁栓臂本体23与一号拉簧支座25的连接；二号固定杆通过二号拉簧本体28连接至二号拉簧支座26，实现二号锁栓臂本体24与二号拉簧支座26的连接。

基座1设有一号固定孔和二号固定孔，一号拉簧支座25通过穿过一号固定孔的螺栓固定连接至基座1；二号拉簧支座26通过穿过二号固定孔的螺栓固定连接至基座1。

一号固定孔和二号固定孔均为长条孔，能够实现一号拉簧支座25、二号拉簧支座26的移动调节，通过调节一号拉簧支座25、二号拉簧支座26的位置，来调节一号拉簧本体27和二号拉簧本体28的拉紧力。

一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构，工作原理，将一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构的基座1固定安装至伸缩臂的工作面，反射面天线安装至转动法兰6的连接板63，当一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构在展开状态时，锁闩销29与转动法兰6的一号锁定槽64配合，当一种用于大型反射面天线的高刚度铰链机构在收拢状态时，锁闩销29与转动法兰6的二号锁定槽65卡接，转动法兰6停止转动，此时转动法兰6的转动角度为90°。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。