一种高精度伞状天线新型肋展开机构的制作方法_2

文档序号:8300678阅读:来源:国知局
运动转化为螺母6的上下直线运动;滑动盘8套装在导向套7上,通过限位螺钉16与螺母6相连,随螺母6 —起上下运动;如图3所示,连杆9相当于图3中的AB段,A端通过轴铰接到滑动盘8上,B端与锁定臂11铰接,为防止连杆9摆动导致机构卡死,A、B两端铰接处都采用关节轴承;锁定臂11顶端铰接在连杆9的B端,受连杆9驱动,中间与锁定臂座12铰接,锁定臂座12固定在机构下底座2上,铰接处相当于原理图中的C点,H面为天线肋的安装接口,锁定臂11在连杆9的驱动下以C点为圆心产生一定量的角位移,使得天线肋21完成展开或收拢的动作;伞状天线肋21安装在锁定臂11的H面上,展开状态下天线肋21安装面为竖直方向,如图4和图5所示。
[0030]肋展开机构上底座I和下底座2各装有一组微动开关,滑动盘8的上下表面装有两个顶杆,如图7所示,天线展开时,电机3和减速器4带动丝杠5正向转动,推动螺母6和滑动盘8向上运动,滑动盘8通过连杆9带动锁定臂11以C点为圆心逆时针转动,天线肋21跟随锁定臂11由收拢状态运动至展开状态,展开到位时,上顶杆18触及上底座I的微动开关,发出信号指示展开到位,到位锁紧装置13将天线肋21的展开到位状态锁定;天线收拢时,先手动解锁到位锁紧装置13将天线肋21释放,电机3和减速器4带动丝杠5反向转动,推动螺母6和滑动盘8向下运动,滑动盘8通过连杆9带动锁定臂11以C点为圆心顺时针转动,天线肋21跟随锁定臂11由展开状态运动至收拢状态,收拢到位时,下顶杆19触及下底座2的微动开关,发出信号指示收拢到位。
[0031]到位锁紧装置13用于锁定臂11带动天线肋21展开到位后能够锁定,使天线肋21具有高的刚度,并且使伞状天线具有0.01°的高重复展开精度。
[0032]霍尔电路14可以采集丝杠5的转数,展开机构丝杠5端部圆周方向均布安装有4块磁钢,丝杠5每旋转1/4圈可检测到一个霍尔信号,此时对应天线展开1.16° (共展开73° ),即在天线展开过程中每展开1.16°即可检测到一个霍尔信号,从而可以实时掌握天线的展开状态。
[0033]为了降低肋展开机构运动过程中的内部摩擦损耗,在滑动盘8上按圆周方向均布安装有三组深沟球轴承作为导向轴承15,每组有上下两处,如图6所示,每个轴承的内圈通过轴承座安装在滑动盘8上,外圈与导向套7接触,使得滑动盘8与导向套7之间的滑动摩擦就变成了滚动摩擦,降低了机构内部的动力损耗。
[0034]肋展开机构是所有天线肋21及馈源组件22安装的基础,基础的稳定性及热变形对天线型面的稳定性及天线热变形控制至关重要,而机构的壳体又是所有零部件的安装基础,为了提高型面稳定性、降低天线热变形,机构的上底座I和下底座2采用碳纤维铺层结构,其结构设计适应碳纤维材料的加工工艺特性,壳体无螺纹安装孔,所有法兰和弯折处无清根直角特征,并且留有工艺圆角不小于2mm的设计余量,壳体结构如图8的左图和右图所不O
[0035]以上所述,仅为本发明最佳的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0036]本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
【主权项】
1.一种高精度伞状天线新型肋展开机构,其特征在于:包括上底座(I)、下底座(2)、电机(3)、减速器(4)、丝杠(5)螺母(6)畐U、导向套(7)、滑动盘(8)、连杆(9)、连杆座(10)、锁定臂(11)、锁定臂座(12)、到位锁紧装置(13)、霍尔电路(14)、导向轴承(15)、限位螺钉(16)、微动开关(17)、上顶杆(18)、下顶杆(19)、连轴块(20);上底座(I)和下底座(2)通过螺钉固定连接;减速器(4)安装在电机(3)的输出轴上,为肋展开机构提供动力;减速器(4)与导向套(7)同轴固定连接;导向套(7)安装在下底座(2)下表面,与下底座(2)同轴;丝杠(5)通过联轴块(20)与减速器(4)相连,在减速器(4)的带动下丝杠(5)自身转动,螺母(6)套装于丝杠(5)上,将丝杠(5)的转动运动转化为螺母(6)的上下直线运动;滑动盘(8)套装在导向套(7)上,通过限位螺钉(16)与螺母(6)相连,随螺母(6) —起上下运动;连杆(9) 一端通过连杆座(10)铰接到滑动盘(8)上,连杆(9)另一端端与锁定臂(11)上端铰接;锁定臂(11)中间段通过锁定臂座(12)与下底座(2)的上表面铰接;伞状天线肋安装在锁定臂(11)的H面上,锁定臂(11)受连杆(9)驱动发生旋转,再带动天线肋完成展开或收拢的动作;到位锁紧装置(13)安装在下底座(2)外表面上,在锁定臂(11)展开到位后能够锁定锁定臂(11)下端,使锁定臂(11)加强刚度;霍尔电路(14)安装在上底座(I)靠近丝杠(5)的位置,能够采集丝杠(5)的转数,以实时掌握天线的展开状态;在滑动盘(8)上按圆周方向均布安装有三组导向轴承(15),每组有上下两处,每个导向轴承(15)的内圈通过轴承座安装在滑动盘(8)上,每个导向轴承(15)的外圈与导向套(7)接触,使得滑动盘(8)与导向套(7)之间的滑动摩擦变成滚动摩擦,减小滑动盘(8)与导向套(7)之间的摩擦损耗;上底座(1)、下底座(2)各装有一组微动开关(17),滑动盘(8)的上下表面分别装有上顶杆(18)、下顶杆(19),当滑动盘(8)向上运动到肋展开状态时,上顶杆(18)触及上底座(I)的微动开关(17),发出信号指示展开到位,当滑动盘(8)向下运动到肋收拢状态时,下顶杆(19)触及下底座(2)的微动开关,发出信号指示收拢到位。
2.根据权利要求1所述的一种高精度伞状天线新型肋展开机构,其特征在于:采用所述丝杠(5)与连杆(9)组合传动的方式用于驱动锁定臂(11)完成展开收拢,此展开收拢过程能够控制。
3.根据权利要求1所述的一种高精度伞状天线新型肋展开机构,其特征在于:所述导向轴承(15)为深沟球轴承,使滑动盘(8)运动产生的滑动摩擦变为滚动摩擦,减小机构内部的摩擦损耗,使肋展开机构运动更加灵活。
4.根据权利要求1所述的一种高精度伞状天线新型肋展开机构,其特征在于:所述到位锁紧装置(13)在锁定臂(11)展开到位后将锁定臂(11)状态固化,使锁定臂(11)具有高重复展开精度,测试得出高重复展开精度能够达到0.01°。
5.根据权利要求1所述的一种高精度伞状天线新型肋展开机构,其特征在于:所述上底座(I)和下底座(2)采用碳纤维材料铺层结构,使高精度伞状天线新型肋展开机构具有较好的热稳定性,更能适应空间环境,上底座(I)和下底座(2)无螺纹安装孔,上底座(I)和下底座(2)的所有弯折处均无清根直角特征,所有弯折处留有工艺圆角大于等于2mm的余量。
6.根据权利要求1所述的一种高精度伞状天线新型肋展开机构,其特征在于:所述滑动盘(8)、上底座(I)和下底座(2)为圆柱形或柱状正多边形。
【专利摘要】一种高精度伞状天线新型肋展开机构,电机及减速器为肋展开机构提供动力;丝杠通过联轴块与减速器相连,在减速器的带动下自身转动,螺母套装于丝杠上,将丝杠的转动运动转化为螺母的上下直线运动;滑动盘套装在导向套上,通过限位螺钉与螺母相连,随螺母一起上下运动;连杆一端通过转轴铰接到滑动盘上,另一端与锁定臂铰接;伞状天线肋安装在锁定臂的H面上,锁定臂受连杆驱动发生旋转,再带动天线肋完成展开或收拢的动作;到位锁紧装置用于天线肋展开到位后能够锁定,使天线肋具有足够的刚度;本发明实现了高精度伞天线顺利展开及收拢并且过程可控,具有重复展开精度高和热变形小的特点。
【IPC分类】H01Q1-22, H01Q1-08, F16H37-12, H01Q1-10
【公开号】CN104617369
【申请号】CN201410707433
【发明人】李菡, 王波, 王朋朋, 栗卫华
【申请人】西安空间无线电技术研究所
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年11月27日
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