[发明专利]一种桁架式同步可展开天线

摘要

本发明公开了一种桁架式同步可展开天线，由天线索网、同步可展机构和驱动组件组成；同步可展机构按结构类型分为第一同步可展机构、第二同步可展机构和第三同步可展机构。天线索网和驱动组件分别与第一同步可展机构、第二同步可展机构、第三同步可展机构构成三种类型的桁架式同步可展开天线；在驱动组件的作用下，天线索网通过同步可展机构实现空间同步展开，展开完成后，在锁止机构的作用下，天线整体稳定在完全展开状态。桁架式同步可展开天线具有展开口径大、收纳率高、空间同步展开精度高、支撑刚度强的特点。同步可展机构可用于太阳能帆板、开合屋盖结构工程领域，天线还可用于太空或地面作为反射器或汇聚器。

主权项

1.一种桁架式同步可展开天线，包括天线索网、同步可展机构和用于动力装置的驱动组件；驱动组件包括第一驱动电机和第二驱动电机，天线索网与同步可展机构连接；所述同步可展机构按结构类型分为三种，分别是第一同步可展机构、第二同步可展机构和第三同步可展机构，天线索网和驱动组件分别与第一同步可展机构、第二同步可展机构、第三同步可展机构组成三种类型的桁架式同步可展开天线，其特征在于:所述第一同步可展机构由多个第一同步可展机构双层组合单元阵列组合而成的三维闭环同步多杆对称可展机构；所述第一同步可展机构双层组合单元包括二个第一同步可展机构基本单元和多根第一支撑杆，第一同步可展机构双层组合单元关于第一支撑杆的中间圆截面对称；所述第一同步可展机构基本单元由多个第一同步二杆可展单元、多个第一同步三杆可展单元、若干根第一连接杆阵列组合而成的正六边形单元同步多杆对称可展机构；其中，二个第一同步可展机构基本单元正反相向对称布置，第一同步二杆可展单元与第二同步二杆可展单元之间通过第一支撑杆固连，进而连接二个第一同步可展机构基本单元；所述第一同步二杆可展单元与第一同步三杆可展单元之间通过第一连接杆螺纹连接；所述第一驱动电机与第一同步可展机构双层组合单元的其中一个第一同步三杆可展单元连接，第二驱动电机与第一同步可展机构双层组合单元的其中一个第二同步三杆可展单元连接；所述第一同步二杆可展单元包括不完全圆柱齿轮副、第一轴承、同步二杆可展单元节点，第一同步二杆可展单元的接头与第一连接杆螺纹连接，同步二杆可展单元节点的侧端面设有第一限位挡板；第一同步二杆可展单元完全收拢时，两端接头之间的夹角为0°；完全展开时，两端接头之间的夹角为180°；所述第二同步二杆可展单元与第一同步二杆可展单元结构相同；所述第一同步三杆可展单元包括三对第一锥齿轮副、多个第二轴承、三个第一T型转轴及同步三杆可展单元节点；相互啮合的第一锥齿轮副包括两个完全相同的锥齿轮，且其轴交角为60°；相邻的两对第一锥齿轮副之间通过第一T型转轴固连，三对锥齿轮副依轴线中心呈正三角形分布在同一平面内，第一T型转轴的接头与第一连接杆螺纹连接；所述同步三杆可展单元节点包括第一V型板、第一底座、第二上限位挡板、第二下限位挡板，第一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为120°，矩形板上分别设有轴孔，且轴孔位于同一平面内，轴孔用于安装第二轴承；V型板固定在第一底座上，每两对V型板之间均设有第二上限位挡板和第二下限位挡，用于限定第一T型转轴的转动角度为0～90°，第一同步三杆可展单元在完全展开时，三个第一T型转轴位于同一平面内；所述第二同步三杆可展单元与第一同步三杆可展单元结构相同；所述第二同步可展机构是由多个第二同步可展机构双层组合单元阵列组合而成的三维闭环同步多杆对称可展机构；所述第二同步可展机构双层组合单元包括两个第二同步可展机构基本单元和三根第二支撑杆，第二同步可展机构双层组合单元关于第二支撑杆的中间圆截面对称；所述第二同步可展机构基本单元由多个第一同步三杆可展单元、若干根第二连接杆阵列组合而成的正六边形单元同步多杆对称可展机构，其中，相邻的两个第一同步三杆可展单元正反相向布置，且两两之间通过第二连接杆螺纹连接，实现第二同步可展机构基本单元收拢和展开；两个第二同步可展机构基本单元一正一反相向对称布置，并通过三根第二支撑杆固连，且第二支撑杆固连在第一同步三杆可展单元与第二同步三杆可展单元的第一底座上；所述第一驱动电机与第二同步可展机构双层组合单元的其中一个第一同步三杆可展单元连接，第二驱动电机与第二同步可展机构双层组合单元的其中一个第二同步三杆可展单元连接；第二同步可展机构基本单元在完全展开时，所有第一T型转轴、第二连接杆均位于同一平面内；所述第二同步三杆可展单元与第一同步三杆可展单元结构相同；所述第三同步可展机构由多个第三同步可展机构双层组合单元阵列组合而成的三维闭环同步多杆对称可展机构；所述第三同步可展机构双层组合单元包括两个第三同步可展机构基本单元和四根第三支撑杆，第一同步可展机构双层组合单元关于第三支撑杆的中间圆截面对称；所述第三同步可展机构基本单元是由四个第一同步三杆可展单元、三个第一同步六杆可展单元、若干根第三连接杆阵列组合而成的正六边形单元同步多杆对称可展机构；其中，两个第三同步可展机构基本单元正反相向对称布置，第一同步三杆可展单元与第二同步三杆可展单元之间通过第三支撑杆固连，进而连接两个第三同步可展机构基本单元；所述第一同步三杆可展单元与第一同步六杆可展单元之间通过第三连接杆螺纹连接；所述第一驱动电机与第三同步可展机构双层组合单元的其中一个第一同步六杆可展单元连接，第二驱动电机与第三同步可展机构双层组合单元的其中一个第二同步六杆可展单元连接；所述第一同步六杆可展单元包括多对第二锥齿轮副、若干个第三轴承、多个第二T型转轴和同步六杆可展单元节点；相互啮合的第二锥齿轮副包括两个相同的锥齿轮，且其轴交角为120°；相邻的两对第二锥齿轮副之间通过第二T型转轴固连，多对锥齿轮副依轴线中心呈正六边形分布在同一平面内，第二T型转轴的接头与第二连接杆螺纹连接；所述同步六杆可展单元节点包括第二V型板、第二底座、第三上限位挡板、第三下限位挡板，第二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为60°，矩形板上分别设有轴孔，且轴孔位于同一平面内，轴孔用于安装第三轴承；所述V型板固定在第二底座上，每两对V型板之间均设有第三上限位挡板和第三下限位挡板，用于限定第二T型转轴的转动角度为0～90°，第一同步六杆可展单元在完全展开时，多个第二T型转轴位于同一平面内；所述第二同步六杆可展单元与第一同步六杆可展单元结构相同。