一種肋板式充氣展開拋物面天線的電機驅動展開控制機構的製作方法
2023-05-09 19:05:01
一種肋板式充氣展開拋物面天線的電機驅動展開控制機構的製作方法
【專利摘要】一種肋板式充氣展開拋物面天線的電機驅動展開控制機構，屬於肋板式充氣展開拋物面天線【技術領域】，目的是為了實現對肋板式充氣展開拋物面天線的在軌充氣展開過程進行有效控制，它包含轉盤,在所述轉盤周圍設置多個支撐橫杆，在每根支撐橫杆外側面設置有限位板，每根支撐橫杆的外端通過轉軸與肋板壓杆的上端轉動連接，支撐橫杆還通過拉簧與肋板壓杆連接；所述步進電機的轉子與滾珠絲槓的下端通過連軸器固定連接，滾珠絲槓與滾珠螺母相配合，在滾珠螺母上固定設置有法蘭盤，滾珠絲槓的上端與轉盤的下表面固定連接；所述步進電機設置在電機座上，導軌的下端與電機座固定連接。本發明用於對肋板式充氣展開拋物面天線的在軌充氣展開過程進行有效控制。
【專利說明】 一種肋板式充氣展開拋物面天線的電機驅動展開控制機構
【技術領域】
[0001]本發明屬於肋板式充氣展開拋物面天線【技術領域】，具體涉及一種肋板式充氣展開拋物面天線的電機驅動展開控制機構。
【背景技術】
[0002]肋板式充氣展開拋物面天線具有摺疊體積小、質量輕、展開口徑大等優點，在諸多領域有廣泛需求，如電子偵察、導航、通信、地面勘察衛星等，也是是未來解決空間大型天線需求的有效途徑之一。
[0003]肋板式充氣展開拋物面天線的展開和支撐結構主要由充氣環和徑向肋板組合構成，在展開過程中，充氣壓力驅動充氣環展開並帶動徑向肋板及整個結構展開成型。充氣環和徑向肋板採用柔性複合材料製造，目前無法對其展開過程進行有效控制，在展開過程中，尤其是在充氣展開初期，充氣環壓力較低，且肋板未完全展開，此時充氣環和肋板乃至整個反射面結構剛度都很低，很難保證整個反射面能夠按照理想的展開順序、路徑和速度進行展開，並容易導致肋板與充氣環產生纏繞、碰撞，甚至會對太空飛行器產生較大的衝擊和擾動，降低太空飛行器在軌運行的安全性和可靠性。
[0004]對於展開口徑較大的肋板式充氣展開拋物面天線，如25m直徑或以上的肋板式充氣展開拋物面天線，其充氣展開過程不能簡單通過彈力約束控制裝置進行展開控制，彈力約束控制裝置只適用於口徑較小的天線反射面，該裝置只能控制天線反射面一部分結構的展開過程。而對於展開口徑較大的天線來說，如採用彈力約束控制裝置進行展開過程控制，當肋板壓杆彈起時，其充氣環還不具備足夠的結構剛度和形狀保持能力，此時，在無肋板壓杆約束作用下，其展開速度、展開順序仍難以控制。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為了實現對肋板式充氣展開拋物面天線的在軌充氣展開過程進行有效控制，保證各種口徑肋板式充氣展開拋物面天線能夠按設計方案平穩有序的展開的目的，提供了 一種肋板式充氣展開拋物面天線的電機驅動展開控制機構，其技術方案如下:
一種肋板式充氣展開拋物面天線的電機驅動展開控制機構，它包含轉盤、支撐橫杆、肋板壓杆、拉簧、步進電機、滾珠絲槓、滾珠螺母、法蘭盤和導軌；在所述轉盤周圍設置多個支撐橫杆，支撐橫杆與轉盤固定連接或一體成形結構，在每根支撐橫杆外側面設置有限位板，每根支撐橫杆的外端通過轉軸與肋板壓杆的上端轉動連接，支撐橫杆還通過拉簧與肋板壓杆連接，在每根肋板壓杆的下端設置有兩個滾輪；所述步進電機的轉子與滾珠絲槓的下端通過連軸器固定連接，滾珠絲槓設置在滾珠螺母內與滾珠螺母相配合，在滾珠螺母上固定設置有法蘭盤，滾珠絲槓的上端與轉盤的下表面通過鍵固定連接；所述步進電機固定設置在電機座上，兩根以上的導軌的下端與電機座固定連接，在法蘭盤上設置有與每根導軌相對應的通孔，每根導軌均的上端由法蘭盤上對應的通孔內穿過。[0006]本發明的有益效果為:對肋板式充氣展開拋物面天線的在軌充氣展開過程進行有效控制，保證各種口徑肋板式充氣展開拋物面天線能夠按設計方案平穩有序的展開，防止肋板與充氣環產生纏繞、碰撞，甚至會對太空飛行器產生較大的衝擊和擾動，提高太空飛行器在軌運行的安全性和可靠性。
[0007]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明中的步進電機上升後示意圖。
[0008]【具體實施方式】:
參照圖1和圖2，一種肋板式充氣展開拋物面天線的電機驅動展開控制機構，它包含轉盤1、支撐橫杆2、肋板壓杆3、拉簧4、步進電機5、滾珠絲槓6、滾珠螺母7、法蘭盤8和導軌9 ;在所述轉盤I周圍設置多個支撐橫杆2，支撐橫杆2與轉盤I固定連接或一體成形結構，在每根支撐橫杆2外側面設置有限位板2-1，每根支撐橫杆2的外端通過轉軸與肋板壓杆3的上端轉動連接，支撐橫杆2還通過拉簧4與肋板壓杆3連接，在每根肋板壓杆3的下端設置有兩個滾輪3-1 ;所述步進電機5的轉子與滾珠絲槓6的下端通過連軸器固定連接，滾珠絲槓6設置在滾珠螺母7內與滾珠螺母7相配合，在滾珠螺母7上固定設置有法蘭盤8，滾珠絲槓6的上端與轉盤I的下表面通過鍵固定連接；所述步進電機5固定設置在電機座5-1上，兩根以上的導軌9的下端與電機座5-1固定連接，在法蘭盤8上設置有與每根導軌9相對應的通孔8-1，每根導軌9均的上端由法蘭盤8上對應的通孔8-1內穿過。
[0009]發明的使用方法及原理:將捲曲摺疊後的肋板式充氣展開拋物面天線的中心鼓安裝在轉盤I和法蘭盤8之間，並將中心鼓與法蘭盤8通過螺絲固定連接，肋板壓杆3上的滾輪3-1壓在肋板式充氣展開拋物面天線的最外圈外側，限位板2-1限制肋板壓杆3緊壓肋板，展開過程中，充氣環充氣向外擴展拉動肋板時，啟動步進電機5，步進電機5的轉子旋轉時帶動滾珠絲槓6旋轉，滾珠絲槓6在滾珠螺母7的配合下向上移動，並帶動轉盤1、支撐橫杆2和肋板壓杆3旋轉並向上移動，捲曲摺疊後的肋板式充氣展開拋物面天線的肋板是由外圈至內圈漸高的，肋板壓杆3向上移動並在拉簧4的拉力作用下可一直壓在未展開的肋板上，保證肋板式充氣展開拋物面天線有序展開。
【權利要求】
1.一種肋板式充氣展開拋物面天線的電機驅動展開控制機構，它包含轉盤(1)、支撐橫杆(2)、肋板壓杆(3)、拉簧(4)、步進電機(5)、滾珠絲槓(6)、滾珠螺母(7)、法蘭盤(8)和導軌(9);在所述轉盤(1)周圍設置多個支撐橫杆(2)，支撐橫杆(2)與轉盤(I)固定連接或一體成形結構，在每根支撐橫杆(2)外側面設置有限位板(2-1)，每根支撐橫杆(2)的外端通過轉軸與肋板壓杆(3)的上端轉動連接，支撐橫杆(2)還通過拉簧(4)與肋板壓杆(3)連接，在每根肋板壓杆(3)的下端設置有兩個滾輪(3-1);所述步進電機(5)的轉子與滾珠絲槓出)的下端通過連軸器固定連接，滾珠絲槓(6)設置在滾珠螺母(7)內與滾珠螺母(7)相配合，在滾珠螺母(7)上固定設置有法蘭盤(8)，滾珠絲槓(6)的上端與轉盤(I)的下表面通過鍵固定連接；所述步進電機(5)固定設置在電機座(5-1)上，兩根以上的導軌(9)的下端與電機座(5-1)固定連接，在法蘭盤⑶上設置有與每根導軌(9)相對應的通孔(8-1)，每根導軌(9)均的上端由法蘭盤⑶上對應的通孔(8-1)內穿過。
【文檔編號】H01Q1/08GK103904407SQ201410169043
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】苗常青, 譚惠豐, 陳娜, 王翼晨 申請人:哈爾濱工業大學