[发明专利]一种星载固面可展开天线

摘要

本发明公开了一种星载固面可展开天线，由固面反射器、可展机构、驱动组件组成。可展机构由多个同步三杆可展单元与同步二杆可展单元阵列组合而成；固面反射器由若干块刚性薄板组成；驱动组件包括驱动电机和弹力储能元件。固面反射器与可展机构通过万向铰链连接，在驱动电机的作用下，固面反射器通过可展机构实现第一次空间同步展开，在弹力储能元件和压缩弹簧的作用下，实现第二次空间同步展开；展开完成后，固面反射器中任意相邻两块面板之间通过锁止机构铰接并锁死，天线整体稳定在完全展开状态。星载固面可展开天线具有展开口径大、展开及支撑刚度强、型面精度高的特点；天线还可用于太空或地面作为反射器或汇聚器。

主权项

一种星载固面可展开天线，其特征在于:包括固面反射器、可展机构、驱动组件；所述固面反射器包括下面板、上面板、第一扇形面板、第二扇形面板、第三扇形面板、第一环形面板、第二环形面板、第三环形面板和底面板，所述固面反射器由多块刚性薄板组成，刚性薄板相互铰接处设有矩形平面，且铰接处矩形平面位于同一平面内；所述底面板与下面板通过铰链铰接，铰链安装在面板内表面，所述下面板一侧与第一扇形面板通过铰链铰接、另一侧与第二扇形面板通过铰链铰接，铰链安装在面板内表面，所述第一扇形面板与第三扇形面板通过弹力储能元件铰接，弹力储能元件安装在面板外表面，所述下面板与上面板之间通过弹力储能元件铰接，弹力储能元件安装在面板外表面，所述上面板一侧与第一环形面板通过弹力储能元件铰接，另一侧与第二环形面板通过弹力储能元件铰接，弹力储能元件安装在面板内表面；固面反射器中相邻两块面板之间通过锁止机构锁紧；所述可展机构由多个同步三杆可展单元、多个同步二杆可展单元、多根连接杆和多根支撑杆阵列组合而成，同步三杆可展单元、同步二杆可展单元、第一连接杆、第二连接杆和支撑杆连接组合成可展机构的基本单元；所述连接杆包括第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆，所述同步三杆可展单元包括第一锥齿轮副、第二锥齿轮副、第三锥齿轮副、大石墨轴承、第一T型转轴、第二T型转轴、第三T型转轴和连接节点主体，第一锥齿轮副、第二锥齿轮副、第三锥齿轮副分别由两个结构相同的锥齿轮组成，相互啮合且轴交角为60°，第一锥齿轮副与第二锥齿轮副、第二锥齿轮副与第三锥齿轮副、第三锥齿轮副与第一锥齿轮副分别通过第一T型转轴、第二T型转轴、第三T型转轴固定连接，且位于连接节点主体上，T型转轴两端与连接节点主体间安装有大石墨轴承；三对锥齿轮副依轴线中心呈正三角形分布在同一平面内，T型转轴另一端接头有螺纹，第一T型转轴的接头与第一连接杆连接，第二T型转轴的接头与第二连接杆连接，第三T型转轴的接头与支撑杆连接；所述同步二杆可展单元包括不完全齿轮副、小石墨轴承、连接板、第一同步杆接头、第二同步杆接头，第一同步杆接头、第二同步杆接头通过转轴与小石墨轴承对称安装在连接板内，不完全齿轮副位于连接板外侧面，且与第一同步杆接头、第二同步杆接头同轴安装，同步杆接头设有螺纹，第一同步杆接头与第二连接杆螺纹连接、第二同步杆接头与第三连接杆螺纹连接，连接板侧端面设有限位挡板，同步二杆可展单元展开时，第一同步杆接头、第二同步杆接头位于限位挡板上面，且第一同步杆接头与第二同步杆接头之间夹角为180°；所述支撑杆、连接杆为空心圆柱杆，两端有螺纹，连接杆用于同步三杆可展单元和同步二杆可展单元连接，支撑杆用于同步三杆可展单元和下面板连接，实现可展机构与固面反射器的连接；所述连接节点主体包括V型板、节点底座、下挡板和上挡板，所述V型板为多块结构相同的矩形板两两连接而成，每两块矩形板之间的夹角θ为120°，矩形板上分别设有轴孔，且轴孔中心位于同一平面内，V型板固定在节点底座上，每两对V型板之间的节点底座上均设有下挡板、上挡板，下挡板、上挡板用于限定T型转轴的转动角度为0～90°；所述下面板背面沿轴向设有滑轨，万向铰链的滑块安装在滑轨上，滑轨两端有滑块挡板用于限制滑块的运动；所述万向铰链包括万向节、滑块，万向节位于滑块下面并通过转轴连接，万向节与支撑杆螺纹连接；所述驱动组件包括驱动电机和弹力储能元件，驱动电机与同步三杆可展单元相连接；所述弹力储能元件包括弹力柔性件、转动件、压板、销轴、弹簧、锁止销，所述压板上表面为平面，压板下表面四角和侧边中间部位设有凸台，压板与转动件通过螺钉固连形成空腔，用于安装弹力柔性件；所述转动件为两个结构相同的部件,转动件的凸块中间有轴孔，轴孔附近处按展开角度设置有锁止孔，两个转动件通过销轴安装，两个转动件接触面的相同位置的锁止孔分别为深度不同、直径相同的盲孔，深孔用于安装弹簧和锁止销，浅孔用于锁紧时楔紧锁止销。