CN106129576A - 一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于星载可展开静电成形薄膜天线技术领域，尤其涉及一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置。其包括由桁架单元构成的环形周边桁架，所述的周边桁架外侧设置固定天线竖杆的支撑三角架，所述周边桁架的接头分别设置同步装置、挂电极索装置和动力驱动装置，所述的挂电极索装置上设置挂薄膜裙边索装置，所述周边桁架底部设置万向轮，所述的支撑三角架上设置展开天线的卷绳装置。本发明采用同步锥齿轮实现桁架单元的同步展开和收拢，展开平稳，挂薄膜反射面装置通过调整螺钉控制滑块竖向运动和径向张紧程度，驱动索通过索防脱落滑轮过渡，避免空间中驱动索脱落的失效，大大提高结构的可靠性。

Description

一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置

技术领域

本发明属于星载可展开静电成形薄膜天线技术领域，尤其涉及一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置。

背景技术

静电成形薄膜天线是近年来提出的一种新型星载可展开天线，静电成形薄膜反射面天线包括支撑桁架装置、电极面、支撑索网、薄膜反射面，薄膜反射面在电极面的上面，有一定的间距，薄膜反射面由若干平面膜片采用对拼形式的无镀层聚酰亚胺薄膜拼接而成，用聚酰亚胺胶带连接起来，通过热压罐高温高压热塑成形为所需的抛物面，然后在薄膜的一侧镀导电金属，反射面的边缘通过裙边和拉索相连保证膜面应力均匀，拉索与支撑桁架相连。上下的柔性索网通过柔索连接而成，通过内部预应力及上下索网之间的调节索张拉逼近抛物面，外围与支撑桁架相连，柔索之间通过锁扣连接在一起。电极面由一系列的三角形面片构成，附着在上索网的背部。支撑桁架装置连接支撑电极面和薄膜反射面，目前，支撑桁架装置多为固定结构，易出现拉锁脱落的失效现象。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种同步展开和收拢，展开过程平稳，裙边拉索可调节，能够方便移动，可避免太空环境中出现拉索脱落的失效现象的星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其包括由桁架单元构成的环形周边桁架，所述的周边桁架外侧设置固定天线竖杆的支撑三角架，所述周边桁架的接头分别设置同步装置、挂电极索装置和动力驱动装置，所述的挂电极索装置上设置挂薄膜裙边索装置，所述周边桁架底部设置万向轮，所述的支撑三角架上设置展开天线的卷绳装置。

上述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其所述的桁架单元包括横杆、竖杆、粗细斜杆构成四边形，所述的桁架单元之间通过五向接头、三向接头连接构成环形周边桁架结构。周边桁架逼近圆环，可实现单个和整体桁架的收拢展开。

上述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其所述的同步装置包括设置于所述周边桁架的三向接头中的两个大小相同的同步锥齿轮。

上述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其所述的挂电极索装置包括接头卡子、接头连接螺栓、电极索连接螺栓组，所述接头卡子和接头连接螺栓连接于所述周边桁架的五向接头上，所述的电极索连接螺栓组连接电极面上索网边界索。

上述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其所述的挂薄膜裙边索装置包括滑槽状的基座、基座内紧配合设置的滑块、调整螺钉和限位螺钉，所述的基座连接于所述的挂电极索装置，所述的调整螺钉和限位螺钉分别连接于所述的滑块。

上述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其所述的卷绳装置包括驱动电机、驱动索、卷筒和索防脱落滑轮，所述的驱动电机和卷筒设置于所述三角支撑架上，所述的周边桁架的五向接头设置所述的索防脱落滑轮，所述驱动电机连接所述驱动索，所述的驱动索设置于所述周边桁架的粗细斜杆内且通过所述的索防脱落滑轮过渡连接。

上述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其所述的卷绳装置还包括扭簧，所述扭簧设置于所述周边桁架的五向接头内。

上所述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其还包括卡止件，所述的卡止件设置于所述周边桁架接头的卡槽内。

上述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其所述的万向轮设置于所述周边桁架底部的五向接头处。

有益效果：

本发明采用同步锥齿轮实现桁架单元的同步展开和收拢，展开过程平稳，薄膜反射面裙边拉索需要对应连接在天线支撑桁架上，挂薄膜反射面装置通过调整螺钉控制滑块竖向运动和径向张紧程度，在周边桁架的五向接头处设置索防脱落滑轮，驱动索通过索防脱落滑轮过渡，避免空间中驱动索脱落的失效，大大提高结构的可靠性，周边桁架底部的万向轮克服展开收拢时地面的摩擦力，同时也满足了移动的需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的整机结构示意图。

图2为图1中A局部放大图。

图3为图2中B局部放大图。

图4为图2中C局部放大图。

图5是本发明的周边桁架组成简图。

图6是本发明的三角支撑架图。

图7是本发明的挂电极索装置图。

图8是本发明的挂薄膜反射面裙边拉索装置图。

图9是本发明的卡止配合图。

图10是本发明的驱动索防脱落图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1、图2、图3和图4，本发明包括由桁架单元构成的环形周边桁架1，周边桁架1外侧设置固定天线竖杆9的支撑三角架3，周边桁架1的接头分别设置同步装置2、挂电极索装置4和动力驱动装置7，挂电极索装置4上设置挂薄膜裙边索装置5，周边桁架1底部设置万向轮8，支撑三角架3上设置展开天线的卷绳装置6。

参照图5，周边桁架1由若干个桁架单元构成，桁架单元包括横杆10、竖杆11、粗细斜杆12构成四边形，桁架单元之间通过五向接头13、三向接头14连接构成环形，可实现单个桁架单元和整体周边桁架的收拢展开。天线展开时，每个四边形单元需要同步展开，考虑到齿轮传动的同步性最为优越，采用齿轮传动作为可展开天线结构关节的同步传动连接，在周边桁架1的三向接头14中安装两个大小相同的同步锥齿轮作为同步装置，实现每个四边形单元的同步展开。

参照图6，周边桁架1外侧设置支撑三角架3，天线展开时，用来固定天线的竖杆9，设置三角支撑架3对应固定天线竖杆9。

参照图7，电极面上索网边界索需要对应连接在天线支撑桁架上，挂电极索装置4包括接头卡子15、接头连接螺栓16、电极索连接螺栓组17，接头卡子15和接头连接螺栓16连接于周边桁架1的五向接头13上，通过电极索连接螺栓连接电极面上索网边界索。

参照图8，薄膜反射面裙边拉索需要对应连接在天线支撑桁架上，挂薄膜裙边索装置5包括滑槽状的基座18、基座内紧配合设置的滑块19、调整螺钉21、22和限位螺钉20，基座18与挂电极索装置4通过连接螺栓连接起来，基座18通过滑槽与滑块19紧配合，滑槽可以保证可以承受裙边拉索的拉力，滑块19与竖向调整螺栓21、径向调整螺栓组22通过螺栓连接，通过竖向调整螺栓21可以控制滑块19的竖向运动，通过径向调整螺栓组22可以控制裙边拉索的张紧程度，限位螺钉20限制滑块的行程。

参照图9，天线展开到位后，需要有展开到位的锁定装置卡止件23，卡止件23设置于所述周边桁架接头的卡槽24内。天线展开到位后，通过卡止件23卡定在周边桁架1的卡槽内，实现展开到位的卡止。

参照图10，卷绳装置9包括驱动电机、驱动索、卷筒和索防脱落滑轮25，驱动电机和卷筒设置于三角支撑架上，周边桁架1的五向接头13设置索防脱落滑轮25，驱动电机连接驱动索，驱动索穿在周边桁架1的粗细斜杆内且通过索防脱落滑轮25过渡连接。驱动电机控制驱动索的收缩速度，可以实现电机按预定轨迹的平稳展开。展开到位，电机锁定，驱动索仍然提供一定的拉力，提高结构的刚度。卷绳装置还包括扭簧，扭簧设置于周边桁架的五向接头13内。采用扭簧和电机控制的驱动索的混合驱动方式，可以避免单一驱动的弊端，使得天线的展开过程平稳。扭簧刚度系数要合理，防止展不开和瞬间展开。

驱动索在周边桁架1的五向接头处设置索防脱落滑轮。如果采用传统滑轮，在空间失重和冷热环境下，驱动索易于脱落，采用不同于常规的索防脱落滑轮，避免空间中驱动索脱落的失效，大大提高结构的可靠性。

在周边桁架1底部的五向接头处设置万向轮8。天线展开收拢时，利用滑轮克服展开收拢时地面的摩擦力，同时也可满足移动的需求。通过连接螺栓和接头卡子将万向轮8连接在底部的五向接头上。

本发明采用同步锥齿轮实现桁架单元的同步展开和收拢，展开过程平稳，薄膜反射面裙边拉索需要对应连接在天线支撑桁架上，挂薄膜反射面装置通过调整螺钉控制滑块竖向运动和径向张紧程度，在周边桁架的五向接头处设置索防脱落滑轮，驱动索通过索防脱落滑轮过渡，避免空间中驱动索脱落的失效，大大提高结构的可靠性，周边桁架底部的万向轮克服展开收拢时地面的摩擦力，同时也满足了移动的需求。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其特征在于，包括由桁架单元构成的环形周边桁架，所述的周边桁架外侧设置固定天线竖杆的支撑三角架，所述周边桁架的接头分别设置同步装置、挂电极索装置和动力驱动装置，所述的挂电极索装置上设置挂薄膜裙边索装置，所述周边桁架底部设置万向轮，所述的支撑三角架上设置展开天线的卷绳装置。

2.根据权利要求1所述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其特征在于，所述的桁架单元包括横杆、竖杆、粗细斜杆构成四边形，所述的桁架单元之间通过五向接头、三向接头连接构成环形周边桁架结构。

3.根据权利要求1所述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其特征在于，所述的同步装置包括设置于所述周边桁架的三向接头中的两个大小相同的同步锥齿轮。

4.根据权利要求1所述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其特征在于，所述的挂电极索装置包括接头卡子、接头连接螺栓、电极索连接螺栓组，所述接头卡子和接头连接螺栓连接于所述周边桁架的五向接头上，所述的电极索连接螺栓组连接电极面上索网边界索。

5.根据权利要求1所述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其特征在于，所述的挂薄膜裙边索装置包括滑槽状的基座、基座内紧配合设置的滑块、调整螺钉和限位螺钉，所述的基座连接于所述的挂电极索装置，所述的调整螺钉和限位螺钉分别连接于所述的滑块。

6.根据权利要求1所述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其特征在于，所述的卷绳装置包括驱动电机、驱动索、卷筒和滑轮，所述的驱动电机和卷筒设置于所述三角支撑架上，所述的周边桁架的五向接头设置所述的滑轮，所述驱动电机连接所述驱动索，所述的驱动索设置于所述周边桁架的粗细斜杆内且通过所述的滑轮过渡连接。

7.根据权利要求1所述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其特征在于，所述的卷绳装置还包括扭簧，所述扭簧设置于所述周边桁架的五向接头内。

8.根据权利要求1所述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其特征在于，还包括卡止件，所述的卡止件设置于所述周边桁架接头的卡槽内。

9.根据权利要求1所述的一种星载静电成形薄膜反射面可展开天线支撑桁架装置，其特征在于，所述的万向轮设置于所述周边桁架底部的五向接头处。