一种大口径伞状天线展开机构的制作方法

文档序号:14725480发布日期:2018-06-19 06:26阅读:372来源:国知局

本发明涉及一种大口径伞状天线展开机构,属于卫星天线展开结构技术领域。



背景技术:

大口径伞天线主要由天线肋、金属网、动力展开机构、馈源等组成,是我国“桁架结构卫星”的重要有效载荷,由于火箭整流罩的限制,大口径伞状天线在发射阶段处于收拢状态,卫星入轨后,给予展开遥测信号,大口径伞状天线才进行展开操作,天线展开机构为大口径伞状天线展开提供动力,是天线的重要组成部分。

传统的伞状天线展开机构主要存在同步性差、力矩较小、体积过大和可靠性低的问题。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,本发明提供了一种大口径伞状天线展开机构,通过驱动器、锥齿轮组、支座、丝杠、滑块、连杆、肋组件、弹簧和挡销的配合,实现了伞状天线同步展开,增强了展开力矩,缩小了装置体积,确保了展开过程安全可靠,弥补了传统伞状天线展开机构的缺陷。

本发明的技术解决方案是:

一种大口径伞状天线展开机构,包括驱动器、锥齿轮组、支座、丝杠、滑块、连杆、肋组件、弹簧和挡销;支座采用空心圆柱体结构,支座一端安装有用于提供动力的驱动器,支座内侧设有若干个用于传递动力的丝杠,驱动器通过锥齿轮组连接丝杠,丝杠上安装有仅沿丝杠轴向平动的滑块;支座另一端安装有用于配装天线的肋组件,肋组件通过连杆与滑块铰接,支座外侧通过弹簧压装有用于锁止肋组件的挡销。

在上述的一种大口径伞状天线展开机构中,所述驱动器包括电机、旋转变压器和减速器;电机采用无刷力矩电机,减速器采用谐波齿轮减速器;电机与减速器之间串联旋转变压器。

在上述的一种大口径伞状天线展开机构中,所述锥齿轮组包括第一锥齿轮和第二锥齿轮;第一锥齿轮与驱动器连接,并与若干个第二锥齿轮啮合;第二锥齿轮与丝杠连接。

在上述的一种大口径伞状天线展开机构中,所述支座侧壁设有若干个用于穿设连杆的通孔,支座内侧设有若干个用于补强结构的加强筋。

在上述的一种大口径伞状天线展开机构中,所述丝杠采用滚珠丝杠,丝杠外侧设有用于配合滑块的外螺纹,丝杠端面与锥齿轮组固定连接。

在上述的一种大口径伞状天线展开机构中,所述滑块采用空心立方体结构,滑块内侧攻有用于配合丝杠的内螺纹,滑块外侧设有用于铰接连杆的法兰。

在上述的一种大口径伞状天线展开机构中,所述连杆一端设有用于铰接的凸缘,连杆另一端设有用于配装螺母的外螺纹。

在上述的一种大口径伞状天线展开机构中,所述肋组件包括铰链、肋板和挡块;肋板采用实心矩形板状结构,肋板上安装大口径伞状天线;肋板一端通过铰链与支座铰接,肋板另一端通过铰链与连杆铰接;肋板与支座铰接处设有用于天线展开到位锁定的挡块,挡块上设有用于配合挡销的销孔。

在上述的一种大口径伞状天线展开机构中,所述弹簧采用螺旋弹簧。

在上述的一种大口径伞状天线展开机构中,所述挡销采用圆柱销或圆锥销。

本发明与现有技术相比的有益效果是:

【1】本发明利用锥齿轮组有效解决了大口径伞状天线的展开与收拢问题,使得各天线肋展开同步、安全可靠,并且能够承受较大的力矩。

【2】本发明的驱动器输出力矩大、减速比大、体积小、重量轻,而且通过安装旋转变压器,实现了电机转速的实时监测。

【3】本发明通过连杆、丝杠和滑块的配合,实现了大跨距下的天线肋展开,大幅缩减了整个展开机构的重量。

【4】本发明整体结构紧凑,适用于多种工作环境,使用寿命相对较长,在复杂工况下依然能够良好运转,具有适用范围广的特点,具备良好的市场应用前景。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的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为本发明收拢状态示意图

图2为本发明展开状态示意图

图3为本发明的结构示意图

图4为本发明连杆的结构图

其中:1驱动器;2锥齿轮组;3支座;4丝杠;5滑块;6连杆;7肋组件;8弹簧;9挡销;10微动开关;11电机;12旋转变压器;13减速器;21第一锥齿轮;22第二锥齿轮;71铰链;72肋板;73挡块;

具体实施方式

为使本发明的方案更加明了,下面结合附图说明和具体实施例对本发明作进一步描述:

如图1~4所示,一种大口径伞状天线展开机构,包括驱动器1、锥齿轮组2、支座3、丝杠4、滑块5、连杆6、肋组件7、弹簧8和挡销9;支座3采用空心圆柱体结构,支座3一端安装有用于提供动力的驱动器1,支座3内侧设有若干个用于传递动力的丝杠4,驱动器1通过锥齿轮组2连接丝杠4,丝杠4上安装有仅沿丝杠4轴向平动的滑块5;支座3另一端安装有用于配装天线的肋组件7,肋组件7通过连杆6与滑块5铰接,支座3外侧通过弹簧8压装有用于锁止肋组件7的挡销9。

优选的,驱动器1包括电机11、旋转变压器12和减速器13;电机11采用无刷力矩电机,减速器13采用谐波齿轮减速器;电机11与减速器13之间串联旋转变压器12。

优选的,锥齿轮组2包括第一锥齿轮21和第二锥齿轮22;第一锥齿轮21与驱动器1连接,并与若干个第二锥齿轮22啮合;第二锥齿轮22与丝杠4连接。

优选的,支座3侧壁设有若干个用于穿设连杆6的通孔,支座3内侧设有若干个用于补强结构的加强筋。

优选的,丝杠4采用滚珠丝杠,丝杠4外侧设有用于配合滑块5的外螺纹,丝杠4端面与锥齿轮组2固定连接。

优选的,滑块5采用空心立方体结构,滑块5内侧攻有用于配合丝杠4的内螺纹,滑块5外侧设有用于铰接连杆6的法兰。

优选的,连杆6一端设有用于铰接的凸缘,连杆6另一端设有用于配装螺母的外螺纹。

优选的,肋组件7包括铰链71、肋板72和挡块73;肋板72采用实心矩形板状结构,肋板72上安装大口径伞状天线;肋板72一端通过铰链71与支座3铰接,肋板72另一端通过铰链71与连杆6铰接;肋板72与支座3铰接处设有用于天线展开到位锁定的挡块73,挡块73上设有用于配合挡销9的销孔。

优选的,弹簧8采用螺旋弹簧。

优选的,挡销9采用圆柱销或圆锥销。

优选的,一个肋板72对应配合一条丝杠4和一个滑块5。

优选的,第一锥齿轮21的数量设为一个,第二锥齿轮22的数量设为九个,九个第二锥齿轮22沿支座3周向均匀分布。

优选的,大口径伞状天线展开机构还包括微动开关10,微动开关10安装在支座3中,用于发射天线展开到位信号。

本发明的工作原理是:

启动驱动器1,通过锥齿轮组2带动丝杠4旋转,驱动滑块5平动,进而推动连杆6移动,各肋板72同步展开;当肋板72展开到位时,利用挡块73实现肋板72锁定,并利用弹簧8推动挡销9进入挡块73,即可实现各肋板72同步展开锁止,也即实现了大口径伞状天线的同步展开锁止。

本发明说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。

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